Ihmiset kutsuvat kuusikulmaista boorinitridi\u00e4 \u201cvalkoiseksi grafiitiksi\u201d, ja t\u00e4m\u00e4 lempinimi on sek\u00e4 hy\u00f6dyllinen ett\u00e4 hieman vaarallinen. Hy\u00f6dyllinen, koska kerrostunut kide todellakin n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 ja tuntuu grafiitilta. Vaarallinen, koska grafiitti johtaa s\u00e4hk\u00f6\u00e4 ja voi saastuttaa sulan. Boorinitridi ei tee kumpaakaan. Olen n\u00e4hnyt, kuinka tehtaat ovat yritt\u00e4neet k\u00e4sitell\u00e4 n\u00e4it\u00e4 kahta aineita kesken\u00e4\u00e4n vaihdettavina ja joutuneet sitten viett\u00e4m\u00e4\u00e4n viikon selitt\u00e4m\u00e4ss\u00e4 hiilen kertymist\u00e4, oikosulkuja l\u00e4mmittimiss\u00e4 tai ilmaan haihtunutta pinnoitetta. Jos ty\u00f6skentelet korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa, sulan metallin parissa tai elektroniikan kanssa, jossa oikosulkuja ei saa tapahtua, boorinitridi on omaa luokkaansa.<\/p>\n
Teollisuudessa t\u00e4rkein muoto on kuusikulmainen boorinitridi, h-BN. My\u00f6s kuutioinen boorinitridi on olemassa \u2013 se on eritt\u00e4in kova variantti, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n leikkuuty\u00f6kaluissa \u2013 mutta se on eri tuote, jolla on eri k\u00e4ytt\u00f6tarkoitus. Kun piirustuksessa mainitaan \u201cBN-keraaminen materiaali\u201d, tarkoitetaan l\u00e4hes aina kuusikulmaista materiaalia: jauhetta, pinnoitetta, kuumapuristettua kappaletta tai pyrolyyttist\u00e4 osaa.<\/p>\n
h-BN on yksi harvoista materiaaleista, jotka johtavat l\u00e4mp\u00f6\u00e4 hyvin ja toimivat samalla s\u00e4hk\u00f6eristeen\u00e4. Tilavuusresistiviteetti on tyypillisesti yli 10\u00b9\u2074 ohm\u00b7cm. Dielektrisyysvakio on noin 4. T\u00e4m\u00e4n yhdistelm\u00e4n ansiosta sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n j\u00e4\u00e4hdytyselementteiss\u00e4, korkean l\u00e4mp\u00f6tilan eristeiss\u00e4 sek\u00e4 l\u00e4mp\u00f6liit\u00e4nt\u00e4materiaalien polymeerit\u00e4yteaineina. Grafiitti johtaa l\u00e4mp\u00f6\u00e4. Kupari johtaa l\u00e4mp\u00f6\u00e4. Kumpikaan n\u00e4ist\u00e4 ei erist\u00e4 piiri\u00e4si.<\/p>\n
Se on my\u00f6s hylkiv\u00e4 monille sulille metalleille ja kuonille. Alumiini, sinkki, kupari, monet lasit sek\u00e4 monet puolijohdesulatteet eiv\u00e4t tartu siihen. Kun t\u00e4h\u00e4n lis\u00e4t\u00e4\u00e4n viel\u00e4 kemiallinen inerttiys, tuloksena ovat upokset, katkaisurenkaat, sivupadot, suuttimet ja irrotuspinnoitteet, jotka pysyv\u00e4t puhtaampina kuin grafiitti tai oksidikeramiikka.<\/p>\n
Lis\u00e4ksi on olemassa yksi tuotantok\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 t\u00e4rke\u00e4 ominaisuus, jota usein aliarvioidaan: ty\u00f6stett\u00e4vyys. Kuumapainettua BN:\u00e4\u00e4 voidaan sorvata, jyrsi\u00e4 ja porata tavanomaisilla ty\u00f6kaluilla. Prototyyppikiinnikkeen voi valmistaa yhden iltap\u00e4iv\u00e4n aikana sen sijaan, ett\u00e4 joutuisi odottamaan timanttihiontaa. Tiheys on alhainen, yleens\u00e4 noin 1,8\u20132,1 g\/cm\u00b3 kuumapuristettujen laatuja, joten osat ovat kevyit\u00e4. L\u00e4mp\u00f6shokin kest\u00e4vyys on erinomainen, koska rakenne voi liukua hieman ja laajeneminen on maltillista k\u00e4ytt\u00f6suunnissa.<\/p>\n
L\u00e4mp\u00f6tilankest\u00e4vyys riippuu ymp\u00e4r\u00f6iv\u00e4st\u00e4 ilmakeh\u00e4st\u00e4. Ilmassa hapettuminen alkaa olla merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 noin 900\u20131000 \u00b0C:ssa. Typpikaasussa, argonissa tai tyhji\u00f6ss\u00e4 sideaineettomat laadut kest\u00e4v\u00e4t huomattavasti korkeampia l\u00e4mp\u00f6tiloja \u2013 monissa uuni- ja sulatust\u00f6iss\u00e4 selv\u00e4sti yli 1800 \u00b0C:n, ja pyrolyyttist\u00e4 BN:\u00e4\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n rutiininomaisesti vaativissa tyhji\u00f6ty\u00f6skentelyiss\u00e4.<\/p>\n
Juuri t\u00e4ss\u00e4 kohtaa verkkosivustojen tuotetiedot saattavat aiheuttaa ongelmia.<\/p>\n
Kuumapuristettu BN on yleisin kiinte\u00e4 muoto. Jauhe puristetaan korkeassa l\u00e4mp\u00f6tilassa aihioiksi, jotka sitten ty\u00f6stet\u00e4\u00e4n. Joissakin laaduissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n boorioksidi- tai kalsiumboraattisideainetta. Ne ovat helpompia tiivist\u00e4\u00e4 ja edullisempia, mutta kosteus ja tietyt kemikaalit heikent\u00e4v\u00e4t sideainetta. Sideainettomat tai diffuusiosidotut laadut ovat kalliimpia ja sopivat paremmin puhtaudelle herkille sulateille. Ominaisuudet ovat my\u00f6s anisotrooppisia: l\u00e4mm\u00f6njohtavuus ja lujuus voivat vaihdella puristussuuntaan n\u00e4hden yhdensuuntaisesti ja kohtisuoraan. Jos suuntausta ei oteta huomioon, \u201chyv\u00e4\u201d kappale voi silti halkeilla tai ylikuumentua v\u00e4\u00e4r\u00e4ll\u00e4 akselilla.<\/p>\n
Pyrolyyttinen BN, eli PBN, on aivan oma lukunsa. Se valmistetaan kemiallisella h\u00f6yrypinnoituksella, ei puristamalla. Puhtausaste voi ylitt\u00e4\u00e4 99,99%. Tiheys on l\u00e4hell\u00e4 teoreettista arvoa. Kaasun vapautuminen on eritt\u00e4in v\u00e4h\u00e4ist\u00e4. Tasossa oleva l\u00e4mm\u00f6njohtavuus voi olla 150\u2013220 W\/m\u00b7K, kun taas paksuussuuntainen l\u00e4mm\u00f6njohtavuus laskee muutamaan wattiin. T\u00e4m\u00e4 anisotropia on hy\u00f6dyllinen ominaisuus veneiss\u00e4, vuorauksissa ja MBE-laitteistoissa. Se ei ole etu, jos tarvitset paksua, edullista ja helposti ty\u00f6stett\u00e4v\u00e4\u00e4 lohkoa. PBN on tarkoitettu korkean puhtausasteen, ohutsein\u00e4isiin ja tyhji\u00f6herkkiin t\u00f6ihin.<\/p>\n
Jauheet ja pinnoitteet tekev\u00e4t suuren osan ty\u00f6st\u00e4 huomaamatta. Muottien, valumuottien, valukanavien ja hitsauskiinnikkeiden BN-pinnoitteet est\u00e4v\u00e4t metallia tarttumasta. Muoveissa ja l\u00e4mp\u00f6tyynyiss\u00e4 levym\u00e4inen BN parantaa johtavuutta muuttamatta yhdistett\u00e4 johtavaksi materiaaliksi. Komposiittilaatuja \u2013 BN:\u00e4\u00e4 yhdistettyn\u00e4 piikarbidiin tai muihin keraamisiin materiaaleihin \u2013 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n silloin, kun tarvitaan parempaa kulutuskest\u00e4vyytt\u00e4 kuin mit\u00e4 puhdas BN voi tarjota. ZSBN-tyyppiset materiaalit ovat tyypillinen esimerkki: ne ovat edelleen voitelevia ja l\u00e4mp\u00f6teknisesti hy\u00f6dyllisi\u00e4, mutta kest\u00e4v\u00e4mpi\u00e4 liukukosketuksessa.<\/p>\n
Metalli- ja lasinjalostus on sen luonnollinen k\u00e4ytt\u00f6alue. Upokset, kaukalot, valukoneiden osat, l\u00e4mp\u00f6parien suojaukset ja irrotuspinnoitteet hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4t kaikki t\u00e4t\u00e4 vett\u00e4 hylkiv\u00e4\u00e4 pintaa. Puolijohde- ja tyhji\u00f6tekniikassa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n PBN-veneit\u00e4, l\u00e4mmittimien tukia ja kammion osia, koska hiilisaasteita ei voida hyv\u00e4ksy\u00e4 ja eristys on edelleen t\u00e4rke\u00e4\u00e4 korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa. Uunivalmistajat arvostavat BN-jigej\u00e4, asennustelineit\u00e4 ja eristeit\u00e4, koska osat ovat helposti ty\u00f6stett\u00e4viss\u00e4 ja kest\u00e4v\u00e4t toistuvia l\u00e4mp\u00f6syklej\u00e4. Elektroniikkateollisuudessa BN:\u00e4\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n t\u00e4yteaineena, kun kotelon tai alustan on johdettava l\u00e4mp\u00f6\u00e4 pois ja s\u00e4ilytett\u00e4v\u00e4 dielektriset ominaisuudet.<\/p>\n
Olen n\u00e4hnyt, kuinka pelkk\u00e4 pinnoitteen vaihto on tuottanut parempia tuloksia kuin materiaalin parantaminen. Grafiittimuotti, joka naarmutti jokaisen valun, voi muuttua tuotantok\u00e4ytt\u00f6\u00f6n sopivaksi ty\u00f6kaluksi, kun siihen lis\u00e4t\u00e4\u00e4n kunnollinen BN-irrotuskerros. Metallinen kiinnike, joka aiemmin hitsautui kiinni alumiiniin, voi nyt kest\u00e4\u00e4 kokonaisen ty\u00f6vuoron sen sijaan, ett\u00e4 se kest\u00e4isi vain tunnin. T\u00e4m\u00e4 ei ole teoriaa. Siksi huoltomiehet muistavat t\u00e4m\u00e4n materiaalin.<\/p>\n
Boornitridikeraami ei ole kulutuskest\u00e4v\u00e4\u00e4 keraamia alumiinioksidin tai piikarbidin tapaan. Se on suhteellisen pehme\u00e4\u00e4. Jos kyseess\u00e4 on lietteen aiheuttama kuluminen tai kova liukukosketus, k\u00e4yt\u00e4 komposiittia tai valitse toinen materiaali. Sideainepitoiset laadut voivat hydratoitua. Jos j\u00e4t\u00e4t B\u2082O\u2083-sideaineella sidotun osan kosteaan varastoon, se voi jauhetua tai menett\u00e4\u00e4 lujuuttaan. Ilman hapettuminen on todellinen riski; \u00e4l\u00e4 valitse BN:\u00e4\u00e4 pitk\u00e4aikaiseen altistumiseen avotulelle vain siksi, ett\u00e4 inerttikaasuymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4 saadut tulokset n\u00e4yttiv\u00e4t vaikuttavilta. \u00c4l\u00e4 my\u00f6sk\u00e4\u00e4n k\u00e4sittele PBN:\u00e4\u00e4 kuin kuumapuristettua materiaalia. Joudut maksamaan liikaa etk\u00e4 silti saa haluamaasi muotoa.<\/p>\n
Toinen virhe on BN-keraamisen materiaalin k\u00e4ytt\u00f6 vain siksi, ett\u00e4 joku mainitsi \u201ckorkean l\u00e4mp\u00f6tilan keraamisen materiaalin\u201d. Alumiinioksidi, piinitridi ja piikarbidi ovat kukin omalla alallaan parhaita. BN on paras valinta, kun tarvitaan eristyst\u00e4 ja l\u00e4mm\u00f6njakautumista, vett\u00e4 hylkiv\u00e4\u00e4 ominaisuutta tai osaa, jota voidaan ty\u00f6st\u00e4\u00e4 puristuksen j\u00e4lkeen.<\/p>\n
M\u00e4\u00e4rit\u00e4 ensin muoto: jauhe, pinnoite, kuumapuristettu, komposiitti tai PBN. Ilmoita sitten prosessiymp\u00e4rist\u00f6, huippul\u00e4mp\u00f6tila ja kemiallinen koostumus. Jos kyseess\u00e4 on sulametalli, ilmoita, mik\u00e4 metalli. Jos kyseess\u00e4 on tyhji\u00f6, kysy sideaineen pitoisuudesta ja kaasunpoistosta. Jos osa on koneistettu aihista, kysy puristussuunnasta. Jos kyseess\u00e4 on pinnoite, kysy sideainej\u00e4rjestelm\u00e4st\u00e4, kalvon paksuudesta ja uudelleenpinnoitusv\u00e4list\u00e4.<\/p>\n
Boorinitridi ei ole mik\u00e4\u00e4n ihmejauhe, eik\u00e4 se korvaa kaikkia tulenkest\u00e4vi\u00e4 materiaaleja. Se on materiaali, johon turvaudutaan silloin, kun grafiitti on liian likaista tai liian johtavaa, ja kun perinteinen oksidikeraaminen materiaali kastuu, tarttuu tai sit\u00e4 ei saada ty\u00f6stetty\u00e4 ajoissa. Kun valitset oikean laadun, se n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 melkein liian helpolta. Jos valitset v\u00e4\u00e4r\u00e4n laadun, tulet vannomaan, ett\u00e4 tuoteseloste valehteli. Tuoteseloste ei todenn\u00e4k\u00f6isesti valehdellut. Sovellukseen olisi vain tarvittu sopivampi materiaali.<\/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\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333"}],"collection":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=333"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":334,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions\/334"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}