Keramické díly z nitridu boru

Krystal nitridu boru patří do hexagonální krystalové soustavy, jeho struktura je podobná grafitu a jeho vlastnosti mají mnoho podobností, proto se mu také říká „bílý grafit“.

Keramické díly z nitridu boru mají dobrou tepelnou odolnost, tepelnou stabilitu, tepelnou vodivost, vysokoteplotní dielektrickou pevnost a jsou ideálními materiály pro rozptyl tepla a izolačními materiály pro vysoké teploty. Nitrid boru je chemicky stabilní a odolný vůči korozi většinou roztavených kovů. Má také dobré samomazné vlastnosti. Výrobky z nitridu boru mají nízkou tvrdost a lze je obrábět s přesností 1/100 mm.

Společnost Zhongwei Precision se zavázala poskytovat domácím i zahraničním zákazníkům pokročilou keramiku s vysokou pevností, vysokou houževnatostí, odolností proti opotřebení, odolností proti korozi a vysokým teplotám. Jedná se o high-tech podnik integrující výzkum a vývoj, výrobu a prodej průmyslových přesných pokročilých keramických výrobků v oblasti přesné keramiky. S řadou moderních vysoce přesných zařízení nezávisle realizovala dokončení celého výrobního procesu keramických dílů od přípravy keramického prášku, formování zeleného tělesa, vysokoteplotní slinování až po konečnou úpravu keramického materiálu.

Produkt Deskripce

1. Implementační normy: společnost přísně implementuje certifikaci ISO9001 a produkty prošly certifikací ROHS, FDA EU atd.

2. Materiálové normy produktu: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Hlavní procesy: spárování, vstřikování, odlévání pásky, izostatické lisování, 3D tisk

4. Dostupné materiály pro keramiku:

Vyrábí především hotové keramické tyčinky, keramické trubičky, keramické kroužky, keramické desky, keramické přísavky, keramické čepele a další keramické konstrukce speciálního tvaru. Hlavními keramickými materiály jsou oxid hlinitý, oxid zirkoničitý, karbid křemíku, nitrid křemíku a keramika nitrid hliníku. Vysoká teplotní odolnost, odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi, odolnost proti kyselinám a zásadám, antimagnetická, odolnost proti tlaku. A 3D tisk atd. jsou přizpůsobeny dle požadavků zákazníka.

Kombinovaná trubka, její vysoká odolnost proti opotřebení účinně odolává opotřebení materiálu a nárazu.

Výkon produktu a způsob výroby

1. Vlastnosti materiálu

CBN jsou obvykle černé, hnědé nebo tmavě červené krystaly se sfaleritovou strukturou a dobrou tepelnou vodivostí. Tvrdost je na druhém místě za diamantem a je to supertvrdý materiál, který se často používá jako nástrojový materiál a brusivo. Nitrid boru je chemicky odolný a není napadán anorganickými kyselinami a vodou. V horké koncentrované alkálii se přeruší vazba bor-dusík. Nad 1200 stupňů začíná na vzduchu oxidovat. Bod tání je 3000 stupňů a sublimace začíná, když je mírně nižší než 3000 stupňů. Rozklad začíná asi při 2700 stupních ve vakuu. Málo rozpustný v horké kyselině, nerozpustný ve studené vodě, relativní hustota 2,25. Pevnost v tlaku je 170 MPa. Maximální provozní teplota je 900 stupňů v oxidační atmosféře a může dosáhnout 2800 stupňů v neaktivní redukční atmosféře, ale mazací výkon je při pokojové teplotě špatný. Většina vlastností karbidu boru je lepší než uhlíkové materiály. Pro hexagonální nitrid boru: nízký koeficient tření, dobrá stabilita při vysokých teplotách, dobrá odolnost proti tepelným šokům, vysoká pevnost, vysoká tepelná vodivost, nízký koeficient roztažnosti, vysoký elektrický odpor, odolnost proti korozi, mikrovlnná nebo infračervená transparentní.

2. Struktura materiálu

Nitrid boru je hexagonální krystal, nejčastěji grafitová mřížka, existují i ​​amorfní varianty. Kromě hexagonální krystalové formy má karbid boru další krystalické formy, včetně: romboedrického nitridu boru (zkratka: r-BN nebo Said: trigonální nitrid boru, jeho struktura je podobná h-BN, který se bude vyrábět v procesu konverze h-BN na c-BN), kubický nitrid boru [zkratka: c-BN, nebo |3-BN, nebo z -BN (tj. nitrid boru sfaleritového typu), textura je velmi tvrdá ], nitrid boru wurtzitového typu (zkratka: w-BN, h-BN je tvrdý stav za vysokého tlaku). Dokonce byly nalezeny 2D krystaly nitridu boru podobné grafenu (podobně jako MoS: 2D krystaly).

3. Způsob výroby

(1) Metoda vysokoteplotní a vysokotlaké syntézy

V roce 1957 Wentorf poprvé uměle syntetizoval kubický BN. Když je teplota blízká nebo vyšší než 1700 stupňů a minimální tlak je 11-12GPa, čistý hexagonální nitrid boru (HBN) se přímo přeměňuje na kubický nitrid boru (CBN). Následně bylo zjištěno, že použití katalyzátorů může značně snížit přechodovou teplotu a tlak. Běžně používané katalyzátory jsou: alkalické kovy a kovy alkalických zemin, nitridy alkalických kovů a alkalických zemin, fluorované nitridy alkalických zemin, boritanové soli amonné a anorganické fluoridy. Mezi nimi jsou teplota a tlak vyžadovaný boritanem amonným jako katalyzátorem nejnižší, požadovaný tlak je 5 GPa při 1500 stupních a teplotní rozsah je 600-700 stupňů, když je tlak 6 GPa. Je vidět, že i když přidání katalyzátoru může značně snížit přechodovou teplotu a tlak, požadovaná teplota a tlak jsou stále vyšší. Proto je zařízení připravené společností Boron Nitride Ceramic Parts komplikované a drahé a jeho průmyslové použití je omezené.

(2) Metoda chemické syntézy par

V roce 1979 Sokolowski úspěšně použil technologii pulzního plazmatu k přípravě filmů kubického nitridu boru (CBN) při nízké teplotě a nízkém tlaku. Použité zařízení je jednoduché a proces je snadno realizovatelný, takže se rychle vyvíjel. Objevily se různé metody napařování. Tradičně se to týká hlavně tepelné chemické depozice par. Experimentální zařízení se obecně skládá z tepelně odolné křemenné trubice a topného zařízení. Substrát může být ohříván pecí (hot-wall CVD) nebo vysokofrekvenčním indukčním ohřevem (studená stěna CVD). Reakční plyn se rozkládá na povrchu vysokoteplotního substrátu a současně dochází k chemické reakci za vzniku filmu. Reakční plyn je směsný plyn BCI3 nebo B2H4 a NH3.

(3) Metoda hydrotermální syntézy

Při tomto způsobu se v reakčním prostředí autoklávu s vysokou teplotou a vysokým tlakem používá jako reakční médium voda, takže se obecně nerozpustné nebo nerozpustné látky rozpouštějí a reakce může být také rekrystalizována. Hydrotermální technologie se vyznačuje dvěma vlastnostmi, jednou je její relativně nízká teplota a druhou je, že se provádí v uzavřené nádobě, která zabraňuje těkání složek. Jako nízkoteplotní a nízkotlaká metoda syntézy se používá k syntéze kubického nitridu boru při nízké teplotě.

(4) Metoda tepelné syntézy benzenu

Jako metoda nízkoteplotní syntézy nanomateriálů, která se objevila v posledních letech, se tepelné syntéze benzenu dostalo velké pozornosti. Benzen je vynikající rozpouštědlo pro solvotermální syntézu díky své stabilní konjugované struktuře, která byla nedávno úspěšně vyvinuta do techniky tepelné syntézy benzenu, jako je reakční vzorec:

BCl3 plus Li3N→BN plus 3LiCl nebo BBr3 plus Li3N→BN plus 3LiBr

Reakční teplota je pouze 450 stupňů a technologie tepelné syntézy benzenu může připravit metastabilní fázi, která může být obvykle připravena za extrémních podmínek a může existovat pouze za ultravysokého tlaku při relativně nízké teplotě a tlaku. Tato metoda realizuje přípravu kubického nitridu boru při nízké teplotě a nízkém tlaku. Tato metoda je však zatím ve stádiu experimentálního výzkumu a jedná se o syntetickou metodu s velkým aplikačním potenciálem.

(5) Technologie vlastního šíření

Potřebná vnější energie je využita k vyvolání vysoce exotermické chemické reakce a systém reaguje lokálně za vzniku fronty chemické reakce (hořící vlny). Ačkoli je tato metoda tradiční metodou anorganické syntézy, byla v posledních letech popsána pouze pro syntézu nitridu boru.

(6) Technologie karbotermální syntézy

Metoda využívá kyselinu boritou jako surovinu na povrchu karbidu křemíku, uhlík jako redukční činidlo a nitridaci plynného amoniaku k získání nitridu boru. Získaný produkt má vysokou čistotu a má velkou aplikační hodnotu pro přípravu kompozitních materiálů.

(7) Technologie iontového naprašování

Směsný produkt kubického nitridu boru a hexagonálního nitridu boru se získává technologií nanášení částicovým paprskovým naprašováním. Ačkoli tato metoda obsahuje méně nečistot, je obtížné kontrolovat formu produktu, protože reakční podmínky jsou obtížně kontrolovatelné a výzkum této metody má stále velký potenciál pro rozvoj.

(8) Laserem indukovaná metoda redukce

Laser se používá jako externí zdroj energie k vyvolání redoxní reakce mezi reakčními prekurzory a B a N se spojují za vzniku nitridu boru, ale tato metoda také získává smíšenou fázi.

Proces po slinování

Processing equipment: equipped with CNC engraving machine, centerless grinding, internal and external cylindrical grinding, surface grinding, CNC lathe machining center, wire cutting, turning, milling, grinding and other high-precision production and testing equipment.

Formy a kontrolní přípravky

1. Životnost formy: obvykle semipermanentní. (kromě ztracené pěny).

2. Dodací lhůta formy: 10-25 dnů (podle struktury produktu a velikosti produktu).

3. Údržba nástrojů a forem: Zhongwei je zodpovědný za přesné díly.

Kontrola kvality

1. Kontrola kvality: míra vadných je menší než 0,1 procenta .

2. Vzorky a zkušební provoz budou 100% kontrolovány během výroby a před odesláním, kontrola vzorků pro sériovou výrobu podle norem ISDO nebo požadavků zákazníka.

3. Zkušební zařízení: přístroj na měření kruhovitosti, třísouřadnicový měřicí přístroj, obrazový souřadnicový měřicí přístroj, třísouřadnicový měřicí přístroj Hexagon, obrazový měřicí přístroj, hustoměrný přístroj, přístroj na měření hladkosti, mikro Vickers tvrdoměr.

aplikace

Boron Nitride Ceramic Parts je keramický výrobek vyrobený z nitridu boru jako suroviny. Má nejen vysokou teplotní odolnost, odolnost proti korozi, ale má také velmi dobrý odvod tepla a tepelnou vodivost. Jde o nově vznikající materiál, který se stává stále důležitějším v době, kdy technologie stále více vyžaduje materiály s jedinečnými vlastnostmi. Pak se pojďme podívat na konkrétní oblasti, kde lze keramiku z nitridu boru použít.

Za prvé, jak všichni víme, keramika z nitridu boru není smáčitelná hliníkovou vodou, takže může poskytnout velmi komplexní ochranu povrchům materiálů, které jsou v přímém kontaktu s hliníkem, hořčíkem, slitinami zinku a jejich struskou. Keramiku z nitridu boru lze proto použít k výrobě některých řezných nástrojů a vrtáků pro geologický průzkum a ropné vrty. Dá se říci, že vrták z keramiky nitrid bóru je rozhodně lepší než vrták z jiných materiálů.

Za druhé, protože keramika z nitridu boru má různé tvary, lze z ní vyrobit různé vhodné díly nebo jako obalové materiály pro zabránění neutronovému záření. Samozřejmostí je také speciální odolný materiál vyrobený z nitridové keramiky bóru při vysoké teplotě.

Za třetí, bod tání keramiky z nitridu boru je velmi vysoký a jeho rezistivita je také velmi vysoká při vysokých teplotách, takže je velmi dobré ji používat k výrobě vysokoteplotních izolačních materiálů. Dokud je potřeba používat vysokoteplotní izolační materiály, lze k výrobě použít nitridovou keramiku boru, o které lze říci, že je to nejideálnější výrobní materiál.

Za čtvrté, pokud je kubický nitrid boru vyroben z keramiky nitridu boru, může se stát velmi dobrým polovodičovým materiálem, který může hrát velmi důležitou roli v mikroelektronice nebo optoelektronice. Kromě toho, protože keramika z nitridu boru při vysokých teplotách nezměkne a nedeformuje se, lze ji použít také jako materiály pro vysokoteplotní pece.