Boorinitridi keraamiset osat

Boorinitridikide kuuluu kuusikulmaiseen kidejärjestelmään, sen rakenne on samanlainen kuin grafiitti ja sen ominaisuuksissa on monia yhtäläisyyksiä, joten sitä kutsutaan myös "valkoiseksi grafiitiksi".

Boorinitridikeraamisilla osilla on hyvä lämmönkestävyys, lämmönkestävyys, lämmönjohtavuus, korkean lämpötilan dielektrinen lujuus, ja ne ovat ihanteellisia lämmönpoistomateriaaleja ja korkean lämpötilan eristysmateriaaleja. Boorinitridi on kemiallisesti stabiili ja kestää useimpien sulajen metallien aiheuttamaa korroosiota. Sillä on myös hyvät itsevoitelevat ominaisuudet. Boorinitridituotteilla on alhainen kovuus ja ne voidaan työstää 1/100 mm tarkkuudella.

Zhongwei Precision on sitoutunut tarjoamaan kotimaisille ja ulkomaisille asiakkaille kehittynyttä keramiikkaa, jolla on korkea lujuus, korkea sitkeys, kulutuskestävyys, korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan kestävyys. Se on korkean teknologian yritys, joka yhdistää teollisuuden tarkkuuskeraamisten tuotteiden T&K-toiminnan, tuotannon ja myynnin tarkkuuskeramiikan alalla. Useilla nykyaikaisilla erittäin tarkoilla laitteilla se on itsenäisesti toteuttanut keraamisten osien koko tuotantoprosessin keraamisen jauheen valmistuksesta, raakarungon muovauksesta, korkean lämpötilan sintrauksesta keraamisen materiaalin viimeistelyyn.

Tuote Description

1. Toteutusstandardit: yritys noudattaa tiukasti ISO9001-sertifikaattia, ja tuotteet ovat läpäisseet ROHS-, FDA-EU-sertifioinnin jne.

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

3. Pääprosessit: injektointi, ruiskuvalu, nauhavalu, isostaattinen puristus, 3D-tulostus

4. Keramiikkamateriaalit:

Se valmistaa pääasiassa valmiita keraamisia tankoja, keraamisia putkia, keraamisia renkaita, keraamisia levyjä, keraamisia imukuppeja, keraamisia teriä ja muita erikoismuotoiltuja keraamisia rakenteita. Tärkeimmät keraamiset materiaalit ovat alumiinioksidi, zirkoniumoksidi, piikarbidi, piinitridi ja alumiininitridikeramiikka. Korkean lämpötilan kestävyys, kulutuskestävyys, korroosionkestävyys, hapon ja alkalin kestävyys, antimagneettinen, paineenkestävyys. Ja 3D-tulostus jne. räätälöidään asiakkaan vaatimusten mukaan.

Yhdistetty putki, sen korkea kulutuskestävyys kestää tehokkaasti materiaalin kulumista ja iskuja.

Tuotteen suorituskyky ja tuotantomenetelmä

1. Materiaalin ominaisuudet

CBN on yleensä mustia, ruskeita tai tummanpunaisia ​​kiteitä, joilla on sfaleriittirakenne ja hyvä lämmönjohtavuus. Kovuus on toinen timantin jälkeen, ja se on erittäin kova materiaali, jota käytetään usein työkalumateriaalina ja hioma-aineena. Boorinitridi on kemiallisesti kestävää, eikä epäorgaaniset hapot ja vesi hyökkää siihen. Boori-typpisidos katkeaa kuumassa väkevässä alkalissa. Yli 1200 asteen lämpötilassa se alkaa hapettua ilmassa. Sulamispiste on 3000 astetta ja sublimaatio alkaa, kun se on hieman alle 3000 astetta. Hajoaminen alkaa noin 2700 asteessa tyhjiössä. Liukenee heikosti kuumaan happoon, ei liukene kylmään veteen, suhteellinen tiheys 2,25. Puristuslujuus on 170 MPa. Maksimi käyttölämpötila on 900 astetta hapettavassa ilmakehässä ja voi nousta 2800 asteeseen inaktiivisessa pelkistävässä ilmakehässä, mutta voitelukyky on huono huoneenlämmössä. Suurin osa boorikarbidin ominaisuuksista on parempia kuin hiilimateriaalit. Kuusikulmaiselle boorinitridille: alhainen kitkakerroin, hyvä korkeiden lämpötilojen kestävyys, hyvä lämpöiskun kestävyys, korkea lujuus, korkea lämmönjohtavuus, pieni laajenemiskerroin, korkea sähkövastus, korroosionkestävyys, mikroaalto- tai infrapunaläpinäkyvä.

2. Materiaalin rakenne

Boorinitridi on kuusikulmainen kide, yleisimmin grafiittihila, ja on myös amorfisia muunnelmia. Kuusikulmainen kidemuodon lisäksi boorikarbidilla on muita kidemuotoja, mukaan lukien: romboedrinen boorinitridi (lyhenne: r-BN tai Sanoi: trigonaalinen boorinitridi, sen rakenne on samanlainen kuin h-BN, jota syntyy prosessissa h-BN:n konversio c-BN:ksi), kuutioboorinitridi [lyhenne: c-BN tai |3-BN tai z -BN (eli sfaleriittityyppinen boorinitridi), rakenne on erittäin kova ], wurtsiittityyppinen boorinitridi (lyhenne: w-BN, h-BN on kova tila korkeassa paineessa). Grafeenin kaltaisia ​​2D-boorinitridikiteitä on jopa löydetty (samanlainen kuin MoS: 2D-kiteet).

3. Tuotantomenetelmä

(1) Korkean lämpötilan ja korkean paineen synteesimenetelmä

Vuonna 1957 Wentorf syntetisoi keinotekoisesti kuutiometriä BN:ää ensimmäistä kertaa. Kun lämpötila on lähellä tai korkeampi kuin 1700 astetta ja minimipaine on 11-12GPa, puhdas kuusikulmainen boorinitridi (HBN) muuttuu suoraan kuutioiseksi boorinitridiksi (CBN). Myöhemmin havaittiin, että katalyyttien käyttö voi merkittävästi alentaa siirtymälämpötilaa ja painetta. Yleisesti käytettyjä katalyyttejä ovat: alkali- ja maa-alkalimetallit, alkali- ja maa-alkalinitridit, fluoratut maa-alkalinitridit, ammoniumboraattisuolat ja epäorgaaniset fluoridit. Niistä ammoniumboraatin katalyyttinä vaatima lämpötila ja paine ovat alhaisimmat, vaadittu paine on 5GPa 1500 asteessa ja lämpötila-alue on 600-700 astetta paineen ollessa 6GPa. Voidaan nähdä, että vaikka katalyytin lisääminen voi merkittävästi alentaa siirtymälämpötilaa ja painetta, vaadittu lämpötila ja paine ovat silti korkeammat. Siksi Boron Nitride Ceramic Partsin valmistamat laitteet ovat monimutkaisia ​​ja kalliita, ja niiden teollinen käyttö on rajallista.

(2) Kemiallinen höyrysynteesimenetelmä

Vuonna 1979 Sokolowski käytti menestyksekkäästi pulssiplasmateknologiaa valmistaakseen kuutioisia boorinitridikalvoja (CBN) alhaisessa lämpötilassa ja matalassa paineessa. Käytetty laitteisto on yksinkertainen ja prosessi on helppo toteuttaa, joten se on kehittynyt nopeasti. Erilaisia ​​höyrypinnoitusmenetelmiä on syntynyt. Perinteisesti se tarkoittaa pääasiassa lämpökemiallista höyrypinnoitusta. Koelaite koostuu yleensä lämmönkestävästä kvartsiputkesta ja lämmityslaitteesta. Substraatti voidaan lämmittää uunilla (hot-wall CVD) tai korkeataajuisella induktiolämmityksellä (kylmäseinäinen CVD). Reaktiokaasu hajoaa korkean lämpötilan substraatin pinnalle, ja samalla tapahtuu kemiallinen reaktio kalvon kerrostamiseksi. Reaktiokaasu on BCl3:n tai B2H4:n ja NH3:n sekoitettu kaasu.

(3) Hydroterminen synteesimenetelmä

Tässä menetelmässä autoklaavin korkean lämpötilan ja korkean paineen reaktioympäristössä reaktioväliaineena käytetään vettä, jolloin yleensä liukenemattomat tai liukenemattomat aineet liukenevat ja reaktio voidaan myös kiteyttää uudelleen. Hydrotermisellä tekniikalla on kaksi ominaisuutta, yksi on sen suhteellisen alhainen lämpötila ja toinen on se, että se suoritetaan suljetussa säiliössä, mikä estää komponenttien haihtumisen. Matalan lämpötilan ja matalapaineen synteesimenetelmänä sitä käytetään kuutioisen boorinitridin syntetisoimiseen alhaisessa lämpötilassa.

(4) Bentseenin lämpösynteesimenetelmä

Viime vuosina ilmaantunut matalan lämpötilan nanomateriaalien synteesimenetelmänä bentseenin lämpösynteesi on saanut paljon huomiota. Bentseeni on erinomainen liuotin solvotermiseen synteesiin sen vakaan konjugoidun rakenteensa ansiosta, joka on äskettäin onnistuneesti kehitetty bentseenin lämpösynteesitekniikaksi, kuten reaktiokaavaksi:

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

Reaktiolämpötila on vain 450 astetta, ja bentseenin lämpösynteesiteknologialla voidaan valmistaa metastabiili faasi, joka voidaan yleensä valmistaa äärimmäisissä olosuhteissa ja joka voi esiintyä vain ultrakorkeassa paineessa suhteellisen alhaisessa lämpötilassa ja paineessa. Tämä menetelmä toteuttaa kuution boorinitridin valmistuksen alhaisessa lämpötilassa ja matalassa paineessa. Tämä menetelmä on kuitenkin vielä kokeellisessa tutkimusvaiheessa, ja se on synteettinen menetelmä, jolla on suuri sovelluspotentiaali.

(5) Itsestään lisääntyvä tekniikka

Tarvittava ulkoinen energia käytetään indusoimaan erittäin eksoterminen kemiallinen reaktio, ja järjestelmä reagoi paikallisesti muodostaen kemiallisen reaktiorintaman (palavan aallon). Vaikka tämä menetelmä on perinteinen epäorgaaninen synteesimenetelmä, sitä on raportoitu vain boorinitridin synteesissä viime vuosina.

(6) Hiililämpö synteesitekniikka

Menetelmässä käytetään boorihappoa raaka-aineena piikarbidin pinnalla, hiiltä pelkistimenä ja ammoniakkikaasunitridausta boorinitridin saamiseksi. Saatu tuote on erittäin puhdasta ja sillä on suuri käyttöarvo komposiittimateriaalien valmistukseen.

(7) Ionisäteen sputterointitekniikka

Kuutioisen boorinitridin ja kuusikulmaisen boorinitridin sekoitettu tuote saadaan hiukkassuihkusputterointipinnoitustekniikalla. Vaikka tässä menetelmässä on vähemmän epäpuhtauksia, tuotteen muotoa on vaikea hallita, koska reaktio-olosuhteet ovat vaikeasti hallittavissa, ja tämän menetelmän tutkimuksella on edelleen suuri kehityspotentiaali.

(8) Laser-indusoitu pelkistysmenetelmä

Laseria käytetään ulkoisena energialähteenä saamaan aikaan redox-reaktio reaktion esiasteiden välillä, ja B ja N yhdistetään muodostamaan boorinitridiä, mutta tällä menetelmällä saadaan myös sekafaasi.

Prosessi sintrauksen jälkeen

Käsittelylaitteet: varustettu CNC-kaiverruskoneella, keskittömällä hiomalla, sisäisellä ja ulkoisella sylinterimäisellä hiomalla, pintahionnolla, CNC-sorvin työstökeskuksella, langanleikkauksella, sorvauksella, jyrsimällä, hiomalla ja muilla korkean tarkkuuden tuotanto- ja testauslaitteilla.

Muotit ja tarkastuskalusteet

1. Muotin käyttöikä: yleensä puolipysyvä. (paitsi hävinnyt vaahto).

2. Muotin toimitusaika: 10-25 päivää (tuotteen rakenteen ja koon mukaan).

3. Työkalut ja muotin huolto: Zhongwei vastaa tarkkuusosista.

Laadunvalvonta

1. Laadunvalvonta: vikojen määrä on alle 0,1 prosenttia .

2. Näytteet ja koeajo tarkastetaan 100-prosenttisesti tuotannon aikana ja ennen lähetystä, massatuotannon näytetarkastus ISDO-standardien tai asiakkaan vaatimusten mukaisesti.

3. Testauslaitteet: pyöreyden mittauslaite, kolmen koordinaatin mittauslaite, kuvakoordinaattimittauslaite, kuusikulmio kolmikoordinaattinen mittauslaite, kuvanmittauslaite, tiheysmittauslaite, sileyden mittauslaite, mikro-Vickers-kovuusmittari.

Sovellus

Boron Nitride Ceramic Parts on keraaminen tuote, joka on valmistettu boorinitridistä raaka-aineena. Sillä ei ole vain korkean lämpötilan kestävyys, korroosionkestävyys, vaan sillä on myös erittäin hyvä lämmönpoisto ja lämmönjohtavuus. Se on nouseva materiaali, josta on tulossa yhä tärkeämpi aikakaudella, jolloin teknologia vaatii yhä enemmän materiaaleja, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet. Tarkastellaan sitten tiettyjä alueita, joilla boorinitridikeramiikkaa voidaan käyttää.

Ensinnäkin, kuten me kaikki tiedämme, boorinitridikeramiikka ei ole kostutettavissa alumiinivedellä, joten se voi tarjota erittäin kattavan suojan materiaalien pinnoille, jotka ovat suorassa kosketuksessa alumiinin, magnesiumin, sinkkiseosten ja niiden kuonan kanssa. Siksi boorinitridikeramiikkaa voidaan käyttää joidenkin leikkaustyökalujen ja poranterien valmistukseen geologista tutkimusta ja öljynporausta varten. Voidaan sanoa, että boorinitridikeramiikasta valmistettu poranterä on ehdottomasti parempi kuin muiden materiaalien poranterä.

Toiseksi, koska boorinitridikeramiikka on muodoltaan erilaista, niistä voidaan valmistaa erilaisia ​​sopivia osia tai pakkausmateriaaleja neutronisäteilyn estämiseksi. Tietenkin se on myös erityinen kestävyysmateriaali, joka on valmistettu boorinitridikeramiikasta korkeassa lämpötilassa.

Kolmanneksi boorinitridikeramiikan sulamispiste on erittäin korkea, ja sen ominaisvastus on myös erittäin suuri korkeissa lämpötiloissa, joten on erittäin hyvä käyttää sitä korkean lämpötilan eristysmateriaalien valmistukseen. Niin kauan kuin on tarvetta käyttää korkean lämpötilan eristemateriaaleja, tuotannossa voidaan käyttää boorinitridikeramiikkaa, jota voidaan sanoa ihanteelliseksi tuotantomateriaaliksi.

Neljänneksi, jos kuutioinen boorinitridi on valmistettu boorinitridikeramiikasta, siitä voi tulla erittäin hyvä puolijohdemateriaali, jolla voi olla erittäin tärkeä rooli mikroelektroniikassa tai optoelektroniikassa. Lisäksi, koska boorinitridikeramiikka ei pehmene tai muutu korkeissa lämpötiloissa, niitä voidaan käyttää myös korkean lämpötilan uunimateriaaleina.