Keramični deli iz borovega nitrida

Kristal borovega nitrida spada v heksagonalni kristalni sistem, njegova struktura je podobna grafitu, njegove lastnosti pa imajo veliko podobnosti, zato ga imenujemo tudi "beli grafit".

Keramični deli iz borovega nitrida imajo dobro toplotno odpornost, toplotno stabilnost, toplotno prevodnost, visokotemperaturno dielektrično trdnost in so idealni materiali za odvajanje toplote in visokotemperaturni izolacijski materiali. Borov nitrid je kemično stabilen in odporen proti koroziji večine staljenih kovin. Ima tudi dobre samomazalne lastnosti. Izdelki iz borovega nitrida imajo nizko trdoto in jih je mogoče obdelati z natančnostjo 1/100 mm.

Zhongwei Precision je zavezan zagotavljanju domačim in tujim strankam napredne keramike z visoko trdnostjo, visoko žilavostjo, odpornostjo proti obrabi, odpornostjo proti koroziji in visoko temperaturno odpornostjo. Je visokotehnološko podjetje, ki združuje raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo naprednih industrijskih preciznih keramičnih izdelkov na področju precizne keramike. Z vrsto sodobne visoko natančne opreme je neodvisno realiziral zaključek celotnega proizvodnega procesa keramičnih delov od priprave keramičnega prahu, zelenega oblikovanja telesa, visokotemperaturnega sintranja do končne obdelave keramičnega materiala.

Izdelek Description

1. Izvedbeni standardi: podjetje strogo izvaja certifikat ISO9001, izdelki pa so opravili ROHS, FDA EU certifikat itd.

2. Standardi za material izdelka: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Glavni procesi: fugiranje, brizganje, ulivanje trakov, izostatično stiskanje, 3D tiskanje

4. Razpoložljivi materiali za keramiko:

Proizvaja predvsem končne keramične palice, keramične cevi, keramične obroče, keramične plošče, keramične priseske, keramična rezila in druge keramične strukture posebnih oblik. Glavni keramični materiali so aluminijev oksid, cirkonijev oksid, silicijev karbid, silicijev nitrid in keramika iz aluminijevega nitrida. Odpornost na visoke temperature, odpornost proti obrabi, odpornost proti koroziji, odpornost na kisline in alkalije, antimagnetna odpornost, odpornost na pritisk. In 3D tiskanje itd. je prilagojeno zahtevam kupcev.

Kombinirana cev, njena visoka odpornost proti obrabi, se učinkovito upira obrabi materiala in udarcem.

Zmogljivost izdelka in proizvodna metoda

1. Lastnosti materiala

CBN so običajno črni, rjavi ali temno rdeči kristali s strukturo sfalerita in dobro toplotno prevodnostjo. Po trdoti je takoj za diamantom in je supertrden material, ki se pogosto uporablja kot orodni material in abraziv. Borov nitrid je kemično odporen in ga ne napadajo anorganske kisline in voda. Vez bor-dušik se prekine v vročih koncentriranih alkalijah. Nad 1200 stopinjami začne oksidirati na zraku. Tališče je 3000 stopinj, sublimacija pa se začne, ko je nekoliko nižja od 3000 stopinj. Razgradnja se začne pri približno 2700 stopinjah pod vakuumom. Rahlo topen v vroči kislini, netopen v hladni vodi, relativna gostota 2,25. Tlačna trdnost je 170MPa. Najvišja delovna temperatura je 900 stopinj v oksidacijski atmosferi in lahko doseže 2800 stopinj v neaktivni redukcijski atmosferi, vendar je učinkovitost mazanja pri sobni temperaturi slaba. Večina lastnosti borovega karbida je boljših od ogljikovih materialov. Za heksagonalni borov nitrid: nizek koeficient trenja, dobra stabilnost pri visokih temperaturah, dobra odpornost na toplotni udar, visoka trdnost, visoka toplotna prevodnost, nizek koeficient raztezanja, visoka električna upornost, odpornost proti koroziji, mikrovalovna ali infrardeča prozornost.

2. Struktura materiala

Borov nitrid je heksagonalni kristal, najpogosteje grafitne mreže, obstajajo pa tudi amorfne različice. Poleg heksagonalne kristalne oblike ima borov karbid še druge kristalne oblike, vključno z: romboedričnim borovim nitridom (okrajšava: r-BN ali Said: trigonalni borov nitrid, njegova struktura je podobna h-BN, ki bo proizveden v procesu pretvorbe h-BN v c-BN), kubični borov nitrid [okrajšava: c-BN ali |3-BN ali z -BN (to je borov nitrid tipa sfalerita), je tekstura zelo trda ], wurtzitni borov nitrid (okrajšava: w-BN, h-BN je trdo stanje pod visokim pritiskom). Najdeni so bili celo grafenu podobni 2D kristali borovega nitrida (podobno kot MoS: 2D kristali).

3. Način izdelave

(1) Metoda sinteze pri visoki temperaturi in visokem tlaku

Leta 1957 je Wentorf prvič umetno sintetiziral kubični BN. Ko je temperatura blizu ali višja od 1700 stopinj in je minimalni tlak 11-12GPa, se čisti heksagonalni borov nitrid (HBN) neposredno pretvori v kubični borov nitrid (CBN). Kasneje je bilo ugotovljeno, da lahko uporaba katalizatorjev močno zniža temperaturo in tlak prehoda. Običajno uporabljeni katalizatorji so: alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine, alkalijski in zemeljskoalkalijski nitridi, zemeljskoalkalijski fluorirani nitridi, amonijeve boratne soli in anorganski fluoridi. Med njimi sta temperatura in tlak, ki ju zahteva amonijev borat kot katalizator, najnižja, zahtevani tlak je 5GPa pri 1500 stopinjah, temperaturno območje pa je 600-700 stopinj, ko je tlak 6GPa. Vidimo lahko, da čeprav lahko dodatek katalizatorja močno zmanjša prehodno temperaturo in tlak, sta zahtevana temperatura in tlak še vedno višja. Zato je oprema, ki jo pripravljajo keramični deli iz borovega nitrida, zapletena in draga, njena industrijska uporaba pa omejena.

(2) Metoda kemične parne sinteze

Leta 1979 je Sokolowski uspešno uporabil pulzno plazemsko tehnologijo za pripravo filmov iz kubičnega borovega nitrida (CBN) pri nizki temperaturi in nizkem tlaku. Uporabljena oprema je enostavna in proces enostaven za izvedbo, zato se je hitro razvil. Pojavile so se različne metode naparjevanja. Tradicionalno se v glavnem nanaša na termično kemično naparjevanje. Eksperimentalna naprava je na splošno sestavljena iz toplotno odporne kvarčne cevi in ​​grelne naprave. Podlago lahko segrevamo s pečjo (CVD z vročo steno) ali z visokofrekvenčnim indukcijskim segrevanjem (CVD s hladno steno). Reakcijski plin razpade na površini visokotemperaturne podlage, hkrati pa pride do kemične reakcije, ki nanese film. Reakcijski plin je mešanica BCl3 ali B2H4 in NH3.

(3) Metoda hidrotermalne sinteze

Pri tej metodi se v reakcijskem okolju visoke temperature in visokega tlaka v avtoklavu kot reakcijski medij uporablja voda, tako da se na splošno netopne ali netopne snovi raztopijo, reakcijo pa je mogoče tudi prekristalizirati. Hidrotermalna tehnologija ima dve značilnosti, ena je njena relativno nizka temperatura, druga pa je, da se izvaja v zaprti posodi, s čimer se izognemo izhlapevanju komponent. Kot metoda sinteze pri nizki temperaturi in nizkem tlaku se uporablja za sintezo kubičnega borovega nitrida pri nizki temperaturi.

(4) Metoda termične sinteze benzena

Kot metoda nizkotemperaturne sinteze nanomaterialov, ki se pojavlja v zadnjih letih, je bila termična sinteza benzena deležna velike pozornosti. Benzen je odlično topilo za solvotermalno sintezo zaradi svoje stabilne konjugirane strukture, ki je bila nedavno uspešno razvita v tehniko termične sinteze benzena, kot je reakcijska formula:

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

Reakcijska temperatura je samo 450 stopinj, tehnologija termične sinteze benzena pa lahko pripravi metastabilno fazo, ki jo je običajno mogoče pripraviti v ekstremnih pogojih in lahko obstaja samo pod ultra visokim pritiskom pri relativno nizki temperaturi in tlaku. Ta metoda omogoča pripravo kubičnega borovega nitrida pri nizki temperaturi in nizkem tlaku. Vendar je ta metoda še vedno v fazi eksperimentalnih raziskav in je sintetična metoda z velikim uporabnim potencialom.

(5) Tehnologija samorazmnoževanja

Potrebna zunanja energija se uporabi za induciranje zelo eksotermne kemične reakcije, sistem pa reagira lokalno in tvori fronto kemične reakcije (goreči val). Čeprav je ta metoda tradicionalna metoda anorganske sinteze, so o njej poročali šele v zadnjih letih za sintezo borovega nitrida.

(6) Tehnologija karbotermalne sinteze

Metoda uporablja borovo kislino kot surovino na površini silicijevega karbida, ogljik kot redukcijsko sredstvo in nitridacijo plina amoniaka za pridobitev borovega nitrida. Dobljeni produkt je visoke čistosti in ima veliko uporabno vrednost za pripravo kompozitnih materialov.

(7) Tehnologija razprševanja z ionskim žarkom

Mešani produkt kubičnega borovega nitrida in heksagonalnega borovega nitrida se pridobi s tehnologijo nanašanja z razprševanjem s snopom delcev. Čeprav ima ta metoda manj nečistoč, je obliko produkta težko nadzorovati, ker je težko nadzorovati reakcijske pogoje, raziskave te metode pa imajo še vedno velik potencial za razvoj.

(8) Metoda lasersko inducirane redukcije

Laser se uporablja kot zunanji vir energije za sprožitev redoks reakcije med reakcijskimi prekurzorji, B in N pa se združita, da tvorita borov nitrid, vendar ta metoda pridobi tudi mešano fazo.

Postopek po sintranju

Oprema za obdelavo: opremljena s CNC gravirnim strojem, brezcentričnim brušenjem, notranjim in zunanjim cilindričnim brušenjem, površinskim brušenjem, CNC obdelovalnim centrom za stružnico, rezanjem žice, struženjem, rezkanjem, brušenjem in drugo visoko natančno proizvodno in preskusno opremo.

Kalupi in napeljave za pregledovanje

1. Življenjska doba plesni: običajno poltrajna. (razen izgubljene pene).

2. Čas dostave kalupa: 10-25 dni (glede na strukturo in velikost izdelka).

3. Vzdrževanje orodij in kalupov: Zhongwei je odgovoren za natančne dele.

Kontrola kakovosti

1. Nadzor kakovosti: stopnja napak je manjša od 0.1 odstotka.

2. Vzorci in poskusni zagon bodo 100-odstotno pregledani med proizvodnjo in pred pošiljanjem, pregled vzorcev za množično proizvodnjo v skladu s standardi ISDO ali zahtevami strank.

3. Testna oprema: merilnik okroglosti, trikoordinatni merilnik, slikovni koordinatni merilnik, Hexagon trikoordinatni merilnik, slikovni merilnik, merilnik gostote, merilnik gladkosti, mikro merilnik trdote po Vickersu.

Aplikacija

Keramični deli iz borovega nitrida so keramični izdelki iz borovega nitrida kot surovine. Ne samo, da ima visoko temperaturno odpornost, odpornost proti koroziji, ampak ima tudi zelo dobro odvajanje toplote in toplotno prevodnost. Je nastajajoči material, ki postaja vse bolj pomemben v dobi, ko tehnologija vse bolj zahteva materiale z edinstvenimi lastnostmi. Nato si poglejmo posebna področja, kjer se lahko uporablja keramika iz borovega nitrida.

Prvič, kot vsi vemo, keramika iz borovega nitrida ni močljiva z aluminijevo vodo, zato lahko zagotovi zelo celovito zaščito za površine materialov, ki so v neposrednem stiku z aluminijem, magnezijem, cinkovimi zlitinami in njihovo žlindro. Zato se lahko keramika iz borovega nitrida uporablja za izdelavo nekaterih rezalnih orodij in svedrov za geološko raziskovanje in vrtanje nafte. Lahko rečemo, da je sveder iz borovega nitrida keramike vsekakor boljši od svedra iz drugih materialov.

Drugič, ker ima keramika iz borovega nitrida različne oblike, jo je mogoče izdelati v različne primerne dele ali kot embalažni material za preprečevanje nevtronskega sevanja. Seveda gre tudi za posebno odpornost materiala iz keramike iz borovega nitrida na visoke temperature.

Tretjič, tališče keramike iz borovega nitrida je zelo visoko, njegova upornost pa je tudi zelo velika pri visokih temperaturah, zato jo je zelo dobro uporabiti za izdelavo visokotemperaturnih izolacijskih materialov. Dokler obstaja potreba po uporabi visokotemperaturnih izolacijskih materialov, se lahko za izdelavo uporablja keramika iz borovega nitrida, za katero lahko rečemo, da je najbolj idealen proizvodni material.

Četrtič, če je kubični borov nitrid izdelan iz keramike borovega nitrida, lahko postane zelo dober polprevodniški material, ki ima lahko zelo pomembno vlogo v mikroelektroniki ali optoelektroniki. Poleg tega, ker se keramika iz borovega nitrida pri visokih temperaturah ne zmehča ali deformira, se lahko uporablja tudi kot material za visokotemperaturno peč.