Керамички делови од бор нитрида

Кристал бор нитрида припада хексагоналном кристалном систему, његова структура је слична графиту, а својства имају много сличности, па се назива и "бели графит".

Керамички делови од бор нитрида имају добру отпорност на топлоту, термичку стабилност, топлотну проводљивост, високотемпературну диелектричну чврстоћу и идеални су материјали за расипање топлоте и високотемпературни изолациони материјали. Бор нитрид је хемијски стабилан и отпоран на корозију већине растопљених метала. Такође има добра својства самоподмазивања. Производи од бор нитрида имају ниску тврдоћу и могу се обрађивати са тачношћу од 1/100 мм.

Зхонгвеи Прецисион је посвећен пружању домаћих и страних купаца напредној керамики високе чврстоће, високе жилавости, отпорности на хабање, отпорности на корозију и отпорности на високе температуре. То је високотехнолошко предузеће које интегрише истраживање и развој, производњу и продају индустријских прецизних напредних керамичких производа у области прецизне керамике. Са разноврсном савременом опремом високе прецизности, самостално је реализовао завршетак целокупног процеса производње керамичких делова од припреме керамичког праха, зеленог калупа тела, високотемпературног синтеровања до завршне обраде керамичких материјала.

Продуцт Десцриптион

1. Стандарди имплементације: компанија стриктно примењује ИСО9001 сертификат, а производи су прошли РОХС, ФДА ЕУ сертификат итд.

2. Стандарди за материјал производа: ИСО, ГБ, АСТМ, САЕ, ЕН, ДИН, БС, АМС, ЈИС, АСМЕ, ДМС, ТОЦТ, ГБ

3. Главни процеси: фуговање, бризгање, ливење траке, изостатичко пресовање, 3Д штампа

4. Доступни материјали за керамику:

Углавном производи готове керамичке шипке, керамичке цеви, керамичке прстенове, керамичке плоче, керамичке вакуумске чаше, керамичке оштрице и друге керамичке структуре специјалног облика. Главни керамички материјали су глиница, цирконијум, силицијум карбид, силицијум нитрид и керамика алуминијум нитрида. Отпорност на високе температуре, отпорност на хабање, отпорност на корозију, отпорност на киселине и алкалије, анти-магнетна, отпорност на притисак. И 3Д штампа, итд. су прилагођени према захтевима купаца.

Комбинована цев, њена висока отпорност на хабање ефикасно се одупире хабању материјала и удару.

Перформансе производа и начин производње

1. Својства материјала

ЦБН су обично црни, смеђи или тамно црвени кристали са сфалеритном структуром и добром топлотном проводљивошћу. Тврдоћа је друга након дијаманта, а ради се о супертврдом материјалу који се често користи као материјал за алат и абразив. Бор нитрид је хемијски отпоран и не нападају га неорганске киселине и вода. Веза бор-азот се прекида у врућој концентрованој лужи. Изнад 1200 степени, почиње да оксидира на ваздуху. Тачка топљења је 3000 степени, а сублимација почиње када је нешто нижа од 3000 степени. Разлагање почиње на око 2700 степени под вакуумом. Слабо растворљив у врућој киселини, нерастворљив у хладној води, релативна густина 2,25. Чврстоћа на притисак је 170МПа. Максимална радна температура је 900 степени у оксидационој атмосфери и може да достигне 2800 степени у неактивној редукционој атмосфери, али перформансе подмазивања су лоше на собној температури. Већина својстава бор карбида је боља од угљеничних материјала. За хексагонални бор нитрид: низак коефицијент трења, добра стабилност на високим температурама, добра отпорност на топлотни удар, висока чврстоћа, висока топлотна проводљивост, низак коефицијент експанзије, висока електрична отпорност, отпорност на корозију, микроталасна или инфрацрвена провидност.

2. Структура материјала

Бор нитрид је хексагонални кристал, најчешће графитна решетка, а постоје и аморфне варијанте. Поред хексагоналног кристалног облика, карбид бора има и друге кристалне облике, укључујући: ромбоедарски бор нитрид (скраћеница: р-БН, или Речено: тригонални бор нитрид, његова структура је слична х-БН, који ће се производити у процесу конверзије х-БН у ц-БН), кубни бор нитрид [скраћеница: ц-БН, или |3-БН, или з-БН (тј. бор нитрид типа сфалерит), текстура је веома тврда ], бор нитрид типа вурцит (скраћеница: в-БН, х-БН је тврдо стање под високим притиском). Чак су пронађени 2Д кристали бор нитрида слични графену (слично МоС: 2Д кристали).

3. Начин производње

(1) Метода синтезе на високим температурама и високим притиском

1957. Венторф је по први пут вештачки синтетизовао кубни БН. Када је температура близу или виша од 1700 степени и минимални притисак је 11-12ГПа, чисти хексагонални бор нитрид (ХБН) се директно трансформише у кубни бор нитрид (ЦБН). Касније је откривено да употреба катализатора може у великој мери смањити прелазну температуру и притисак. Обично коришћени катализатори су: алкални и земноалкални метали, земноалкални и земноалкални нитриди, земноалкални флуоровани нитриди, соли амонијум бората и неоргански флуориди. Међу њима, температура и притисак који захтева амонијум борат као катализатор су најнижи, потребан притисак је 5 ГПа на 1500 степени, а температурни опсег је 600-700 степен када је притисак 6 ГПа. Може се видети да иако додавање катализатора може у великој мери смањити прелазну температуру и притисак, потребна температура и притисак су и даље виши. Због тога је опрема коју припрема Борон Нитриде Церамиц Партс компликована и скупа, а њена индустријска примена је ограничена.

(2) Метода синтезе хемијске паре

Године 1979. Соколовски је успешно користио технологију пулсне плазме за припрему филмова кубног бор нитрида (ЦБН) на ниској температури и ниском притиску. Опрема која се користи је једноставна, а процес је лак за реализацију, тако да се брзо развијао. Појавиле су се различите методе таложења паром. Традиционално, то се углавном односи на термичко хемијско таложење паре. Експериментални уређај се углавном састоји од кварцне цеви отпорне на топлоту и уређаја за грејање. Подлога се може загревати помоћу пећи (ЦВД са врућим зидом) или високофреквентним индукционим загревањем (ЦВД са хладним зидом). Реакциони гас се разлаже на површини високотемпературне подлоге, а истовремено долази до хемијске реакције за таложење филма. Реакциони гас је мешани гас БЦл3 или Б2Х4 и НХ3.

(3) Метода хидротермалне синтезе

У овој методи, у реакционом окружењу високе температуре и високог притиска у аутоклаву, вода се користи као реакциони медијум, тако да се генерално нерастворне или нерастворљиве супстанце растварају, а реакција се такође може рекристалисати. Хидротермална технологија има две карактеристике, једна је њена релативно ниска температура, а друга је да се изводи у затвореном контејнеру, чиме се избегава испаривање компоненти. Као метода синтезе ниских температура и ниског притиска, користи се за синтезу кубног нитрида бора на ниској температури.

(4) Метода термичке синтезе бензена

Као метода синтезе наноматеријала на ниским температурама која се појављује последњих година, термална синтеза бензена је добила велику пажњу. Бензен је одличан растварач за солвотермалну синтезу због своје стабилне коњуговане структуре, која је недавно успешно развијена у технику термалне синтезе бензена, као што је формула реакције:

БЦл3 плус Ли3Н→БН плус 3ЛиЦл или ББр3 плус Ли3Н→БН плус 3ЛиБр

Реакциона температура је само 450 степени, а технологија термалне синтезе бензена може припремити метастабилну фазу која се обично може припремити у екстремним условима и може постојати само под ултра високим притиском на релативно ниској температури и притиску. Овом методом се остварује припрема кубног бор нитрида на ниској температури и ниском притиску. Међутим, ова метода је још увек у фази експерименталног истраживања и ради се о синтетичкој методи са великим потенцијалом примене.

(5) Технологија која се сама шири

Неопходна спољна енергија се користи за индуковање високо егзотермне хемијске реакције, а систем реагује локално и формира фронт хемијске реакције (талас сагоревања). Иако је ова метода традиционална метода неорганске синтезе, тек је последњих година пријављена за синтезу бор нитрида.

(6) Технологија карботермалне синтезе

Метода користи борну киселину као сировину на површини силицијум карбида, угљеник као редукционо средство и нитридацију у гасном амонијаку да би се добио бор нитрид. Добијени производ има високу чистоћу и велику примену за припрему композитних материјала.

(7) Технологија распршивања јонским снопом

Мешовити производ кубног бор нитрида и хексагоналног бор нитрида добија се технологијом таложења распршивањем снопа честица. Иако ова метода има мање нечистоћа, облик производа је тешко контролисати јер је реакционе услове тешко контролисати, а истраживања ове методе и даље имају велики потенцијал за развој.

(8) Ласерски индукована метода редукције

Ласер се користи као спољни извор енергије за индуковање редокс реакције између прекурсора реакције, а Б и Н се комбинују да би се формирао бор нитрид, али овај метод такође добија мешовиту фазу.

Процес после синтеровања

Опрема за обраду: опремљена са ЦНЦ машином за гравирање, брушење без центра, унутрашње и спољашње цилиндрично брушење, површинско брушење, ЦНЦ струг за обраду, сечење жице, стругање, глодање, брушење и другу опрему за производњу и тестирање високе прецизности.

Калупи и опрема за инспекцију

1. Век трајања калупа: обично полутрајан. (осим изгубљене пене).

2. Време испоруке калупа: 10-25 дана, (према структури производа и величини производа).

3. Алати и одржавање калупа: Зхонгвеи је одговоран за прецизне делове.

Контрола квалитета

1. Контрола квалитета: стопа неисправности је мања од 0.1 проценат.

2. Узорци и пробни рад ће бити 100 посто прегледани током производње и пре отпреме, преглед узорака за масовну производњу према ИСДО стандардима или захтевима купаца.

3. Опрема за тестирање: инструмент за мерење заобљености, трокоординатни мерни инструмент, инструмент за мерење координата слике, шестоугаони трокоординатни мерни инструмент, инструмент за мерење слике, инструмент за мерење густине, инструмент за мерење глаткоће, микро тестер тврдоће по Вицкерсу.

Апликација

Борнитриде Церамиц Партс је керамички производ направљен од бор нитрида као сировине. Не само да има високу температурну отпорност, отпорност на корозију, већ има и веома добро расипање топлоте и топлотну проводљивост. То је материјал у настајању који постаје све важнији у ери када технологија све више захтева материјале са јединственим својствима. Затим хајде да погледамо специфичне области у којима се може користити керамика бор нитрида.

Прво, као што сви знамо, керамика бор нитрида се не кваси са алуминијумском водом, тако да може да пружи веома свеобухватну заштиту за површине материјала који су у директном контакту са легурама алуминијума, магнезијума, цинка и њиховом шљаком. Због тога се керамика од бор нитрида може користити за израду неких алата за сечење и бургије за геолошка истраживања и бушење нафте. Може се рећи да је бургија од бор нитридне керамике дефинитивно боља од бургије од других материјала.

Друго, пошто керамика бор нитрида има различите облике, може се направити у различите погодне делове, или као материјал за паковање за спречавање неутронског зрачења. Наравно, то је и посебан отпорни материјал направљен од бор нитрида керамике на високој температури.

Треће, тачка топљења керамике бор нитрида је веома висока, а њена отпорност је такође веома велика на високим температурама, тако да је веома добро користити је за израду високотемпературних изолационих материјала. Све док постоји потреба за коришћењем високотемпературних изолационих материјала, за производњу се може користити керамика бор нитрида, за коју се може рећи да је најидеалнији производни материјал.

Четврто, ако је кубни бор нитрид направљен од керамике бор нитрида, може постати веома добар полупроводнички материјал, који може играти веома важну улогу у микроелектроници или оптоелектроници. Поред тога, пошто се керамика из бор нитрида не омекшава и не деформише на високим температурама, може се користити и као материјал за пећи на високим температурама.