Man kalder sekskantet bornitrid for \u201chvid grafit\u201d, og dette k\u00e6lenavn er b\u00e5de nyttigt og lidt farligt. Nyttigt, fordi det lagdelte krystal virkelig ligner og f\u00f8les som grafit. Farligt, fordi grafit leder elektricitet og kan forurene en smelte. Bornitrid g\u00f8r ingen af delene. Jeg har set fabrikker fors\u00f8ge at behandle de to stoffer som udskiftelige og derefter bruge en uge p\u00e5 at forklare kulstofophobning, kortsluttede varmeelementer eller en bel\u00e6gning, der forsvandt i luften. Hvis du arbejder med h\u00f8je temperaturer, smeltet metal eller elektronik, der ikke m\u00e5 kortslutte, er BN i en klasse for sig.<\/p>\n
Den form, der har st\u00f8rst betydning i industrien, er hexagonalt bornitrid, h-BN. Der findes ogs\u00e5 kubisk bornitrid \u2014 det er den superh\u00e5rde variant, der bruges i sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer \u2014 men det er et andet produkt med en anden anvendelse. N\u00e5r der i en tegning st\u00e5r \u201cBN-keramik\u201d, menes der n\u00e6sten altid det hexagonale materiale: pulver, bel\u00e6gning, varmpresset form eller pyrolytisk komponent.<\/p>\n
h-BN er et af de f\u00e5 materialer, der leder varme godt og samtidig fungerer som en elektrisk isolator. Volumenmodstanden ligger typisk over 10\u00b9\u2074 ohm-cm. Den dielektriske konstant ligger omkring 4. Det er netop denne kombination, der g\u00f8r, at det anvendes i k\u00f8lelegemer, h\u00f8jtemperaturisolatorer og som polymerfyldstof i termiske gr\u00e6nsefladematerialer. Grafit kan sprede varme. Kobber kan sprede varme. Ingen af dem vil holde dit kredsl\u00f8b isoleret.<\/p>\n
Det er desuden ikke-fugtbart over for en lang r\u00e6kke smeltede metaller og slagger. Aluminium, zink, kobber, mange typer glas og en lang r\u00e6kke halvledersmeltninger kl\u00e6ber ikke til det. Tilf\u00f8j kemisk inaktivitet, og du f\u00e5r smeltedigler, bryderinge, sided\u00e6mninger, dyser og frig\u00f8relsesbel\u00e6gninger, der forbliver renere end grafit eller oxidkeramik.<\/p>\n
Derudover er der en egenskab, som folk ofte undervurderer i produktionen: bearbejdelighed. Varmpresset BN kan drejes, fr\u00e6ses og bores med konventionelle v\u00e6rkt\u00f8jer. Man kan fremstille en prototype af en fastsp\u00e6ndingsanordning p\u00e5 en eftermiddag i stedet for at vente p\u00e5 diamantslibning. T\u00e6theden er lav, typisk omkring 1,8\u20132,1 g\/cm\u00b3 for varmpressede kvaliteter, s\u00e5 emnerne er lette. Modstandsdygtigheden over for termisk chok er fremragende, fordi strukturen kan glide en smule, og udvidelsen er beskeden i de relevante retninger.<\/p>\n
Temperaturtolerancen afh\u00e6nger af atmosf\u00e6ren. I luft begynder oxidation at spille en rolle ved omkring 900\u20131000 \u00b0C. I nitrogen, argon eller vakuum kan bindemiddelfrie kvaliteter klare meget h\u00f8jere temperaturer \u2014 langt over 1800 \u00b0C i mange ovn- og smelteopgaver, og pyrolytisk BN anvendes rutinem\u00e6ssigt i kr\u00e6vende vakuumarbejde.<\/p>\n
Det er her, at datablade p\u00e5 hjemmesider kan skabe problemer for folk.<\/p>\n
Varmpresset BN er det almindelige faststof. Pulveret presses ved h\u00f8j temperatur til emner, som derefter bearbejdes. I nogle kvaliteter anvendes et bindemiddel af boroxid eller calciumborat. Disse er nemmere at komprimere og billigere, men fugt og visse kemiske stoffer kan angribe bindemidlet. Bindemiddelfrie eller diffusionsbundne kvaliteter koster mere og er bedre egnet til smeltematerialer, hvor renheden er afg\u00f8rende. Egenskaberne er desuden anisotrope: varmeledningsevnen og styrken kan variere parallelt og vinkelret p\u00e5 presseretningen. Hvis man ser bort fra orienteringen, kan en \u201cgod\u201d komponent stadig revne eller blive overophedet i den forkerte akse.<\/p>\n
Pyrolytisk BN, eller PBN, er noget helt andet. Det fremstilles ved kemisk dampaflejring og ikke ved presning. Renheden kan overstige 99,99%. T\u00e6theden ligger t\u00e6t p\u00e5 den teoretiske v\u00e6rdi. Udgasningen er ekstremt lav. Varmeledningsevnen i plan kan n\u00e5 op p\u00e5 150\u2013220 W\/m\u00b7K, mens varmeledningsevnen gennem tykkelsen falder til et par watt. Denne anisotropi er en fordel i b\u00e5de, foringer og MBE-udstyr. Det er ikke en fordel, hvis man har brug for en tyk, billig og let bearbejdelig blok. PBN er beregnet til arbejde, der kr\u00e6ver h\u00f8j renhed, tynde v\u00e6gge og vakuumkritiske forhold.<\/p>\n
Pulvere og bel\u00e6gninger udf\u00f8rer en stor del af det usynlige arbejde. BN-bel\u00e6gninger p\u00e5 matricer, forme, afl\u00f8bsrender og svejsefiksturer forhindrer metal i at kl\u00e6be fast. I plastmaterialer og termiske underlag \u00f8ger pladeformet BN ledningsevnen uden at g\u00f8re blandingen til en leder. Kompositkvaliteter \u2013 BN med siliciumkarbid eller andre keramiske materialer \u2013 anvendes, n\u00e5r der er behov for st\u00f8rre slidstyrke, end rent BN kan tilbyde. Materialer af typen ZSBN er det typiske eksempel: de er stadig sm\u00f8rende og termisk anvendelige, men mere modstandsdygtige ved glidende kontakt.<\/p>\n
Bearbejdning af metal og glas er det oplagte anvendelsesomr\u00e5de. Smeltedigler, riller, st\u00f8bedele, beskyttelse af termoelementer og slipbel\u00e6gninger er alle afh\u00e6ngige af den ikke-fugtende overflade. I halvleder- og vakuumindustrien anvendes PBN-b\u00e5de, varmelegemeholdere og kammerkomponenter, da kulstofforurening er uacceptabel, og isolering stadig er afg\u00f8rende ved h\u00f8je temperaturer. Ovnproducenter foretr\u00e6kker BN-jigs, indstillingsanordninger og isolatorer, fordi delene er lette at bearbejde og t\u00e5ler gentagne cykler. Inden for elektronik bruges BN som fyldstof, n\u00e5r et hus eller en pad skal aflede varme og forblive dielektrisk.<\/p>\n
Jeg har oplevet, at en simpel \u00e6ndring af bel\u00e6gningen har haft st\u00f8rre effekt end en opgradering af materialet. En grafitform, der fik ridser ved hvert skud, kan blive et produktionsv\u00e6rkt\u00f8j med et ordentligt BN-frig\u00f8relseslag. En metalfastg\u00f8relse, der smeltede fast til aluminium, kan nu holde et helt skift i stedet for kun en time. Det er ikke bare teori. Det er derfor, vedligeholdelsespersonalet husker dette materiale.<\/p>\n
Boronitridkeramik er ikke en slidkeramik i samme forstand som aluminiumoxid eller siliciumkarbid. Den er relativt bl\u00f8d. Hvis opgaven indeb\u00e6rer slibning med slurry eller h\u00e5rd glidekontakt, b\u00f8r man anvende et kompositmateriale eller v\u00e6lge et andet materiale. Bindemiddelkvaliteter kan hydratisere. Lader man en B\u2082O\u2083-bundet del st\u00e5 i et fugtigt lagerrum, kan der opst\u00e5 pulverisering eller tab af styrke. Luftoxidation er en reel risiko; specificer ikke BN til langvarig opbevaring i \u00e5ben ild, blot fordi en v\u00e6rdi for inert atmosf\u00e6re s\u00e5 imponerende ud. Og behandl ikke PBN som varmpresset materiale. Du kommer til at betale for meget og f\u00e5r alligevel ikke den form, du \u00f8nskede.<\/p>\n
Den anden fejl er at bruge BN-keramik, blot fordi nogen sagde \u201ch\u00f8jtemperaturkeramik\u201d. Aluminiumoxid, siliciumnitrid og siliciumkarbid udm\u00e6rker sig hver is\u00e6r p\u00e5 deres respektive omr\u00e5der. BN er det bedste valg, n\u00e5r der er behov for b\u00e5de isolering og varmefordeling, ikke-fugtende egenskaber eller en komponent, der kan bearbejdes efter presning.<\/p>\n
Angiv f\u00f8rst materialetypen: pulver, bel\u00e6gning, varmpresset, komposit eller PBN. Angiv derefter atmosf\u00e6ren, spidstemperaturen og kemiske sammens\u00e6tning. Hvis der er tale om smeltet metal, skal du angive, hvilket metal der er tale om. Hvis der er tale om vakuum, skal du sp\u00f8rge om bindemiddelindhold og udgasning. Hvis emnet er bearbejdet ud fra en billet, skal du sp\u00f8rge om presseretningen. Hvis der er tale om en bel\u00e6gning, skal du sp\u00f8rge om bindemiddelsystemet, filmtykkelsen og intervallet mellem p\u00e5f\u00f8ring af nye lag.<\/p>\n
Bornitrid er ikke noget mirakelpulver, og det kan ikke erstatte alle ildfaste materialer. Det er det materiale, man v\u00e6lger, n\u00e5r grafit er for snavset eller for ledende, og n\u00e5r en konventionel oxidkeramik bliver fugtig, kl\u00e6ber fast eller ikke kan bearbejdes hurtigt nok. V\u00e6lger man den rigtige kvalitet, virker det n\u00e6sten for nemt. V\u00e6lger du forkert, vil du sv\u00e6rge p\u00e5, at databladet l\u00f8j. Det gjorde databladet sandsynligvis ikke. Anvendelsen havde blot brug for et mere passende valg.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
White Graphite, Done Right: A Practical Guide to Boron Nitride People call hexagonal boron nitride \u201cwhite graphite,\u201d and that nickname […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333"}],"collection":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=333"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":334,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions\/334"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}