Bornitridpulver og dets anvendelser

Bornitridpulver bruges i flere industrier til at opfylde de voksende krav om lettere og stærkere produkter med højere effektivitet og ydeevne. Sådanne avancerede materialer kræver præcision, konsistens og renhed - noget raffinerede boroater giver.

Sekskantet bornitrid (h-BN) er et elektrisk isolerende og blødt materiale med fremragende egenskaber til elektrisk transmission, samtidig med at det er modstandsdygtigt over for høje temperaturer og oxidering.

Høj renhed

Bornitridpulver har mange anvendelsesmuligheder. De tilsættes ofte til støbemasser, olier og fedt for at øge varmeledningsevnen og den elektriske isolering. Desuden fungerer BN-pulvere som tørre smøremidler, der forhindrer, at de klæber eller sætter sig fast, og som tørsmøring på maskiner, der skal tørsmøres mellem operationerne. Endelig kan disse pulvere endda være et ideelt valg til ekstrudering af aluminium på grund af BN's evne til at undgå røgudvikling og samtidig gøre det muligt for emnerne at glide let under ekstruderingsprocesserne BN-pulvere er gode valg, der muliggør glatte ekstruderingsprocesser!

BN har flere unikke egenskaber, som ikke findes i andre keramiske materialer, herunder lav densitet og kemisk inerti (modstandsdygtighed over for syrer og smeltede metaller), fremragende modstandsdygtighed over for høje temperaturer, god bearbejdelighed og modstandsdygtighed over for termisk chok. hexagonalt bornitrid (h-BN) har grafenlignende strukturer, der er isoelektroniske med kulstof, hvilket gør det blødt og smørende; kubisk bornitrid (c-BN) har på den anden side en enestående hårdhed, der kun overgås af diamant; ingen metaller reagerer ved høje temperaturer, så dette materiale er et fremragende valg til skæreværktøjer eller slibning af skiver.

Lav tæthed

Sekskantet bornitrid (hBN) er et enestående keramisk materiale med enestående egenskaber. Med lav densitet, fremragende varmeledningsevne, elektrisk resistivitet og kemisk inerti er det modstandsdygtigt over for syrer og flydende metaller samt andre kemikalier.

HBN bruges i vid udstrækning som tilsætningsstof i plast og indstøbningsmasse for at øge varmeledningsevnen uden at påvirke den elektriske isolering, og som smøremiddel i tørt pulver i applikationer som bearbejdning og støbning, hvor støjreduktion er afgørende.

Selv om BN-pulver er et letbearbejdeligt materiale, gør dets lave teoretiske tæthed det vanskeligt at fremstille tætte bulkmaterialer. I denne eksperimentelle undersøgelse blev der imidlertid præsenteret en ny metode til sintring af hexagonalt bornitrid for at opnå højere densitet ved hjælp af kubisk bornitrid som sintringsadditiv.

Høj varmeledningsevne

Bornitridpulver har høj varmeledningsevne og kan bruges til at fremstille keramiske komponenter, der skal kunne modstå høje temperaturer. Desuden er det kemisk modstandsdygtigt over for metaller og glas, samtidig med at det er let at bearbejde - alt sammen egenskaber, der gør bornitrid til en fremragende erstatning for smøremidler i metalforarbejdningsmiljøer.

Sekskantet bornitrid (hBN), som ligner grafit, kan fremstilles ved at lade bor og kvælstof reagere under ekstreme forhold. Når hBN opvarmes, omdannes det imidlertid til kubisk bornitrid, som har en struktur, der minder om diamant.

Sekskantede bornitridformer er et fremragende materiale til termoelementbeskyttelsesrør og isolerende muffer med lav udvidelseskoefficient, overlegen varmeledningsevne og enestående smøreevne.

Lav hårdhed

Bornitrid findes i mange anvendelser, fra elektronik og højtemperaturmiljøer til rumfart. Dets exceptionelle varmeledningsevne og kemiske inerti muliggør avanceret ydeevne; desuden har det høj bæreevne og kan let bearbejdes i varmpresset tilstand til fremstilling af komplekse dele.

Fremstilling af bornitrid giver unikke udfordringer på grund af dets hexagonale pladeformede struktur; konventionelle kvalitetskontrolmetoder kan være vanskelige eller endda ineffektive for dette materiale. Forebyggelse af agglomerering skal derfor prioriteres.

Avancerede forarbejdningsteknikker som ultralydsdispergeringsmidler, blanding med høj forskydning og specialiserede fræseteknikker anvendes ofte til at bryde agglomerater op og opretholde partikeladskillelse, hvilket fører til forbedret kompatibilitet med matrixmaterialer og ensartet fordeling af h-BN-plader.

Elektrisk isolering

Hexagonal bornitrid (h-BN) har bemærkelsesværdige isoleringsegenskaber, der trodser konventionel materialevidenskab. Samtidig med at BN-keramikken har en varmeledningsevne, der kan sammenlignes med metaller, har den pålidelige elektriske isoleringsegenskaber, som forhindrer elektrisk sporing. Disse dobbelte egenskaber gør bornitridkeramik til en uvurderlig komponent i PVD-, CVD- og plasmasystemer, der har brug for pålidelige isolatorer mod elektrisk sporing.

Elektrisk sporing er en stadig mere udbredt årsag til strømsvigt i fugtige miljøer, og den stigende udbredelse har ansporet efterspørgslen efter materialer, der giver modstand mod elektrisk sporing under sådanne fugtige forhold.

Bornitridkompositter blev udviklet specifikt til at imødekomme disse behov, idet de giver overlegen sporingsmodstand i fugtige miljøer, samtidig med at de afleder varme effektivt og giver fremragende korrosionsmodstand. Desuden kan h-BN-krystalstrukturen skræddersys under fremstillingen for at optimere varmeledningsevnen i specifikke retninger for at øge ydeevnen.