Orang-orang menyebut boron nitrida heksagonal sebagai \u201cgrafit putih,\u201d dan julukan itu berguna sekaligus sedikit berbahaya. Berguna, karena kristal berlapis ini memang terlihat dan terasa seperti grafit. Berbahaya, karena grafit menghantarkan listrik dan dapat mencemari bahan cair. Boron nitrida tidak melakukan keduanya. Saya pernah menyaksikan pabrik-pabrik yang mencoba memperlakukan keduanya sebagai bahan yang dapat saling menggantikan, lalu menghabiskan waktu seminggu untuk menjelaskan masalah penyerapan karbon, pemanas yang korsleting, atau lapisan pelindung yang menghilang begitu saja di udara. Jika Anda bekerja dengan suhu tinggi, logam cair, atau perangkat elektronik yang tidak boleh korsleting, BN memiliki keunikan tersendiri.<\/p>\n
Bentuk yang paling penting dalam industri adalah nitrida boron heksagonal, h-BN. Nitrida boron kubik juga ada \u2014 itulah \u201csaudara\u201d yang superkeras yang digunakan dalam alat potong \u2014 tetapi itu adalah produk berbeda dengan fungsi yang berbeda. Ketika sebuah gambar teknik mencantumkan \u201ckeramik BN,\u201d hal itu hampir selalu merujuk pada bahan heksagonal: bubuk, lapisan, bentuk yang dipres panas, atau komponen pirolitik.<\/p>\n
h-BN adalah salah satu dari sedikit bahan yang mampu menghantarkan panas dengan baik sekaligus berfungsi sebagai isolator listrik. Resistivitas volumenya umumnya di atas 10\u00b9\u2074 ohm-cm. Konstanta dielektriknya berkisar di angka 4. Kombinasi itulah yang membuatnya digunakan dalam heat sink, isolator suhu tinggi, dan pengisi polimer untuk bahan antarmuka termal. Grafit dapat menyebarkan panas. Tembaga juga dapat menyebarkan panas. Namun, keduanya tidak akan menjaga sirkuit Anda tetap terisolasi.<\/p>\n
Bahan ini juga bersifat anti-basah terhadap berbagai macam logam cair dan terak. Aluminium, seng, tembaga, berbagai jenis kaca, dan banyak bahan semikonduktor cair tidak akan menempel padanya. Ditambah dengan sifat kimianya yang inert, bahan ini cocok untuk digunakan sebagai cawan pelebur, cincin pemisah, dinding pembatas samping, nosel, dan lapisan pelepas yang tetap lebih bersih dibandingkan grafit atau keramik oksida.<\/p>\n
Selain itu, ada sifat material di lantai produksi yang sering diremehkan: kemudahan pemesinan. BN yang dipres panas dapat di-turning, di-milling, dan di-drilling menggunakan perkakas konvensional. Anda dapat memotong prototipe fixture dalam satu sore daripada harus menunggu proses penggerindaan berlian. Kepadatannya rendah, biasanya sekitar 1,8\u20132,1 g\/cm\u00b3 untuk jenis yang dipres panas, sehingga bagian-bagiannya ringan. Ketahanan terhadap guncangan termal sangat baik karena strukturnya dapat sedikit bergeser dan ekspansinya moderat pada arah-arah yang berguna.<\/p>\n
Kemampuan suhu bergantung pada kondisi atmosfer. Di udara, proses oksidasi mulai berpengaruh pada kisaran suhu 900\u20131000\u00b0C. Dalam nitrogen, argon, atau ruang hampa, jenis tanpa pengikat dapat mencapai suhu yang jauh lebih tinggi \u2014 jauh melampaui 1.800\u00b0C dalam banyak pekerjaan tungku dan peleburan, dan BN pirolitik secara rutin digunakan dalam pekerjaan ruang hampa yang menuntut.<\/p>\n
Inilah yang sering membuat orang mengalami masalah akibat lembar data situs web.<\/p>\n
BN yang dipres panas adalah bahan padat yang umum digunakan. Bubuk dipres pada suhu tinggi menjadi billet, lalu diproses dengan mesin. Beberapa jenis menggunakan pengikat oksida boron atau borat kalsium. Jenis-jenis tersebut lebih mudah dipadatkan dan lebih murah, tetapi kelembapan dan zat kimia tertentu dapat merusak pengikatnya. Tipe tanpa pengikat atau yang direkatkan melalui difusi harganya lebih mahal dan lebih cocok untuk menangani lelehan yang sensitif terhadap kemurnian. Sifat-sifatnya juga anisotropik: konduktivitas termal dan kekuatan dapat berbeda antara arah sejajar dan tegak lurus terhadap arah penekanan. Jika orientasi diabaikan, bagian yang \u201cbaik\u201d tetap dapat retak atau menjadi panas berlebih pada sumbu yang salah.<\/p>\n
BN pirolitik, atau PBN, adalah bahan yang sangat berbeda. Bahan ini diproduksi melalui proses deposisi uap kimia, bukan dengan cara pengepresan. Kemurniannya dapat melebihi 99,99%. Kepadatannya mendekati nilai teoretis. Tingkat pelepasan gasnya sangat rendah. Konduktivitas termal dalam bidang dapat mencapai 150\u2013220 W\/m\u00b7K, sedangkan konduktivitas melintasi ketebalan turun menjadi beberapa watt saja. Anisotropi tersebut merupakan keunggulan dalam pembuatan perahu, lapisan pelindung, dan perangkat keras MBE. Namun, hal ini bukanlah keunggulan jika Anda membutuhkan blok yang tebal, murah, dan mudah dikerjakan. PBN ditujukan untuk pekerjaan yang membutuhkan kemurnian tinggi, dinding tipis, dan kondisi vakum yang kritis.<\/p>\n
Bubuk dan lapisan memainkan peran penting di balik layar. Lapisan BN pada cetakan, mold, saluran peleburan, dan perlengkapan pengelasan mencegah logam menempel. Dalam bahan plastik dan bantalan termal, BN berbentuk pelat meningkatkan konduktivitas tanpa mengubah senyawa tersebut menjadi konduktor. Jenis komposit \u2014 BN yang dicampur dengan silikon karbida atau keramik lainnya \u2014 digunakan ketika Anda membutuhkan ketahanan aus yang lebih tinggi daripada yang dapat diberikan oleh BN murni. Bahan jenis ZSBN adalah contoh yang umum: tetap memiliki sifat pelumas dan berguna secara termal, namun lebih tangguh dalam kontak geser.<\/p>\n
Pengolahan logam dan kaca merupakan bidang aplikasi yang paling jelas. Cawan peleburan, palung, komponen mesin pengecoran, pelindung termokopel, dan lapisan pelepas semuanya mengandalkan permukaan yang tidak basah. Industri semikonduktor dan vakum menggunakan perahu PBN, penyangga pemanas, dan perangkat ruang vakum karena kontaminasi karbon tidak dapat ditoleransi dan sifat isolasi tetap penting pada suhu tinggi. Pembuat tungku menyukai jig, pengatur posisi, dan isolator dari BN karena komponen-komponen tersebut mudah diproses dengan mesin dan tahan terhadap siklus pemanasan berulang. Industri elektronik menggunakan BN sebagai bahan pengisi ketika sebuah casing atau bantalan harus melepaskan panas sekaligus tetap bersifat dielektrik.<\/p>\n
Saya pernah melihat bahwa perubahan lapisan sederhana bisa memberikan dampak yang lebih besar daripada peningkatan kualitas bahan. Cetakan grafit yang sebelumnya selalu meninggalkan goresan pada setiap hasil cetakan bisa berubah menjadi alat produksi yang andal dengan lapisan pelepas BN yang memadai. Perangkat logam yang sebelumnya menempel erat pada aluminium hingga seolah-olah menyatu dengannya kini bisa bertahan selama satu shift, bukan hanya satu jam. Itu bukan sekadar teori. Itulah sebabnya tim pemeliharaan mengingat bahan ini.<\/p>\n
Keramik boron nitrida bukanlah keramik tahan aus seperti alumina atau silikon karbida. Bahan ini relatif lunak. Jika aplikasi yang dimaksud melibatkan abrasi slurry atau kontak geser yang keras, gunakan komposit atau pilih bahan lain. Jenis pengikat tertentu dapat mengalami hidrasi. Simpan bagian yang terikat B\u2082O\u2083 di ruang penyimpanan yang lembap dan Anda mungkin akan mengalami penghalusan atau kehilangan kekuatan. Oksidasi oleh udara memang nyata; jangan tentukan spesifikasi BN untuk penyimpanan jangka panjang di dekat api terbuka hanya karena angka atmosfer inert terlihat mengesankan. Dan jangan memperlakukan PBN seperti bahan baku yang dipres panas. Anda akan membayar lebih mahal dan tetap tidak mendapatkan bentuk yang diinginkan.<\/p>\n
Kesalahan lainnya adalah menggunakan keramik BN hanya karena ada yang menyebutnya sebagai \u201ckeramik suhu tinggi.\u201d Alumina, silikon nitrida, dan silikon karbida masing-masing unggul di bidangnya sendiri. BN menjadi pilihan yang tepat ketika Anda membutuhkan isolasi ditambah penyebaran panas, sifat anti-basah, atau komponen yang dapat diolah secara mesin setelah proses pencetakan.<\/p>\n
Sebutkan terlebih dahulu bentuknya: bubuk, lapisan, cetakan panas, komposit, atau PBN. Kemudian sebutkan atmosfer, suhu puncak, dan komposisi kimianya. Jika melibatkan logam cair, sebutkan logam apa. Jika melibatkan vakum, tanyakan mengenai kandungan pengikat dan pelepasan gas. Jika bagian tersebut diolah dari billet, tanyakan mengenai arah pengepresan. Jika berupa lapisan, tanyakan mengenai sistem pengikat, ketebalan lapisan, dan interval pelapisan ulang.<\/p>\n
Boron nitrida bukanlah bubuk ajaib dan bukan pula pengganti untuk semua bahan tahan api. Bahan ini adalah pilihan yang tepat ketika grafit terlalu kotor atau terlalu konduktif, serta ketika keramik oksida konvensional menjadi basah, lengket, atau tidak dapat diproses tepat waktu. Pilih jenis yang tepat, dan prosesnya akan terlihat hampir terlalu mudah. Jika salah memilihnya, Anda akan bersumpah bahwa lembar spesifikasi berbohong. Lembar spesifikasi itu mungkin tidak berbohong. Aplikasinya hanya membutuhkan pilihan yang lebih tepat.<\/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\/id\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333"}],"collection":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=333"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":334,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions\/334"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/id\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}