질화 붕소 세라믹과 그 다양한 응용 분야

가공 가능한 질화붕소 세라믹은 전기 절연성과 열 전도성, 뛰어난 강도와 내마모성을 갖춘 이상적인 소재이며 절삭 공구에도 적합합니다.

육방정 질화 붕소는 다양한 평면 내 비틀림 각도를 나타내는 층이 있는 양파 같은 구조로 되어 있어 현존하는 가장 단단한 소재 중 하나입니다.

특성

질화붕소 세라믹은 단단하고 강하며 내마모성과 내식성이 뛰어난 소재로 내마모성과 내식성이 뛰어납니다. 질화붕소 세라믹은 매우 높은 온도와 방사선 노출을 견딜 수 있는 내구성 있는 소재로 원자로 및 항공 우주 분야에 사용하기에 이상적인 소재입니다. 또한 윤활성이 뛰어나 다른 금속을 절단하거나 연마할 때 마찰이 적어 금속을 보다 원활하게 절단하는 데 도움이 되는 제조용으로도 적합합니다.

육방정 질화 붕소(h-BN)는 흑연의 육각형 층과 유사한 구조를 가진 필수 엔지니어링 세라믹으로, 붕소와 질소 원자가 강한 공유 결합으로 결합하여 육각형 층을 이루는 육각형 구조가 육각형 층에 육각형으로 배열되어 다른 엔지니어링 세라믹에서는 볼 수 없는 독특한 특성과 성질을 가지고 있습니다.

H-BN은 극심한 충격과 스트레스에 잘 견디기 때문에 알루미늄, 희토류, 세라믹 및 기타 금속의 야금에서 도가니 재료로 사용하기에 이상적입니다. 또한 탄소 부식에 굴복하지 않고 고압과 고온을 견딜 수 있으며 액체 금속과 반응하지 않습니다. 또한 이 소재는 산업 장비의 라인이나 코팅에 사용되는 고성능 코팅을 생산하는 데 탁월한 후보입니다.

h-BN은 표준 고속 강철 절삭 공구와 필요한 경우 카바이드 또는 다이아몬드 공구를 사용하여 쉽게 가공할 수 있습니다. h-BN은 복잡한 모양과 디테일을 비교적 쉽게 구현할 수 있기 때문에 다른 유형의 세라믹 소재로는 불가능한 응용 분야에 이상적입니다.

입방정 질화 붕소(c-BN)는 흑연으로 합성 다이아몬드를 만드는 것처럼 육각형의 h-BN을 고압과 고온으로 압착하여 만듭니다. 하지만 다이아몬드와 달리 c-BN은 녹는점과 마모성이 낮아 스크래치 및 내마모성이 뛰어난 하드 코팅을 제작하는 데 적합합니다.

질화붕소의 론데라이트 개질은 알려진 가장 단단한 재료 중 하나로 다른 개질과 차별화됩니다. 세계에서 가장 단단한 소재인 c-BN을 능가하는 특별한 특성과 잠재력을 지닌 론스데라이트는 새로운 산업 응용 분야로 이어질 수 있는 고성능 세라믹 소재 연구의 새로운 길을 열었지만, 상업적 이용이 제한되어 있어 현재로서는 아직 활용도가 높지 않은 상태입니다.

애플리케이션

질화붕소 세라믹은 열, 화학, 전기적 마모 및 파손 저항성이 뛰어나 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 유전율이 낮고 가벼우며 고온을 견디는 내구성이 뛰어나 냉각이 필요한 전력 전자제품에 사용하기에 적합할 뿐만 아니라 강도와 내구성이 뛰어나 항공우주 산업에서 사용되는 절삭 및 연삭 공구 제조에 널리 사용됩니다.

육방정 질화 붕소(h-BN)는 가장 널리 사용되는 벌크 세라믹 소재 중 하나입니다. 이 결정 화합물은 흑연과 유사한 결정 구조를 공유하지만 육방정 질화 붕소는 흑연보다 훨씬 단단하고 생체 적합성이 뛰어나며 고온을 견딜 수 있어 치과용으로 탁월한 선택이 될 수 있습니다.

뛰어난 열 안정성과 화학적 불활성으로 인해 h-BN은 다른 재료에 대한 부식 방지 보호막으로 자주 사용됩니다. H-BN은 알루미늄, 마그네슘, 아연 합금과 같은 용융 금속과 제련 공정 중에 생성되는 슬래그의 수분 흡수를 방지하여 이러한 환경에 노출된 부품을 포괄적으로 보호할 수 있습니다.

H-BN은 이러한 물질과 접촉하는 세라믹을 유리, 염분 및 대부분의 용융 금속으로부터 타협하지 않는 보호 기능을 제공하며 화학적 공격은 물론 타의 추종을 불허하는 보호 기능을 제공합니다. 또한 화학적 공격에도 강해 열악한 산업 환경에 적합합니다.

h-BN은 바람직한 특성뿐만 아니라 가공이 용이합니다. 공차가 엄격한 복잡한 형상을 냉각수나 윤활제를 사용하지 않고도 빠르게 제작할 수 있어 높은 정확도와 반복성을 갖춘 부품을 쉽게 제작할 수 있습니다.

알루미나나 지르코니아 같은 기존 세라믹 소재는 복잡한 모양으로 가공하기 어려울 수 있습니다. H-BN 소재는 다른 소재보다 더 빠른 속도로 가공할 수 있어 고성능 애플리케이션에 더 적합하다는 장점이 있습니다.

제조

질화붕소 부품은 일반적으로 고온과 고압에서 재료를 열간 압착하여 균일한 밀도의 조밀한 구조를 만들어냅니다. 또는 이 소재의 고체 블록으로 부품을 가공할 수도 있습니다. 어떤 제조 방법을 사용하든 모든 질화붕소 부품은 애플리케이션에 배치하기 전에 먼저 시각적 결함, 화학적 구성 및 물리적 특성을 확인해야 합니다.

질화붕소 세라믹 소재는 부식과 기타 열악한 환경에 대한 저항력이 매우 뛰어난 가공 가능한 세라믹 소재입니다. 또한 비반응성으로 인해 고온 안정성이 필요한 애플리케이션에 적합하며 유리, 염분 또는 대부분의 금속과 반응하지 않으므로 진공 기반 사용에 적합합니다.

BN은 고온 성능 및 내마모성 연마재 및 절삭재용 소결 질화 붕소부터 내마모성 입방정 질화 붕소 내마모 재료 및 압출 공구용 코팅, 금속 성형 및 와이어 드로잉 공정용 이형제, 압출 공구용 코팅, 금속 성형 또는 와이어 드로잉 작업 시 사용되는 이형제, 열충격 저항 특성 및 전기 절연 특성으로 인해 고전력 전자 부품에 적합한 재료 선택이 가능한 여러 형태로 다양한 응용 분야를 가지고 있으며, 그 용도는 매우 다양합니다.

육방정 질화 붕소의 결정 구조는 흑연의 결정 구조와 유사하여 동일한 성능상의 이점을 많이 제공합니다. 백색 흑연이라고도 불리는 육방정 질화 붕소는 열 안정성, 전기적 특성 및 방열 기능이 뛰어나며, 단단하고 내마모성이 뛰어나 많은 산업 분야에서 유용하게 사용됩니다.

파이로리틱 질화붕소(PBN)는 화학 기상 증착(CVD)을 통해 생산되는 초고순도 고체 질화붕소입니다. 이름에서 알 수 있듯이 PBN은 우수한 고온 성능과 기계적 강도를 제공하며 홀 효과 추진기에 사용할 수 있는 얇은 시트는 물론 내화물 및 반도체 애플리케이션에 사용하도록 설계된 맞춤형 형상으로도 제작할 수 있습니다.

육방정 질화붕소는 정밀한 공차로 가공할 수 있으므로 복잡한 형상을 포함하는 애플리케이션에 탁월한 소재입니다. 정밀 세라믹 팀은 이 다용도 소재에 대한 폭넓은 경험을 보유하고 있으며 고객의 모든 요구 사항을 충족하는 부품 설계를 지원할 수 있습니다. 제조 과정에서 고품질 질화붕소 부품만 공급받을 수 있도록 당사의 품질 테스트에는 순도, 결정 구조 및 화학 성분을 각각 검증하는 X-선 회절 및 푸리에 변환 적외선 분광법 테스트가 포함됩니다.

처리

질화붕소는 독특한 물리적 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 사용하기에 적합한 뛰어난 세라믹 소재입니다. 소결 BN 부품부터 입방정질화붕소(cBN) 내마모성 연마재 및 절삭재에 이르기까지 이 합성 기술 세라믹은 뛰어난 화학적 안정성과 기계적 강도, 탁월한 열 특성을 자랑하며 다방면에서 사용할 수 있습니다.

질화붕소는 용융 링, 절연체 및 노즐과 같은 용광로 부품에 이상적인 소재로, 마이크로파 투명성과 내습성이 우수하여 액체 금속 또는 용융 슬래그와 접촉하는 표면을 밀봉하는 데 적합합니다. 또한 마이크로파 투명성과 내습성이 뛰어나 내화 부품으로 사용하기에도 적합합니다.

열팽창 계수가 낮기 때문에 BN은 넓은 온도 범위에서 매우 안정적이며 급격한 온도 상승과 하락에 큰 영향을 받지 않습니다. 따라서 다른 소재가 금이 가거나 빠르게 분해되는 열악한 환경에서도 성능 저하 없이 고온을 견딜 수 있습니다.

BN은 열 질량이 매우 낮기 때문에 열 성능이 더욱 향상됩니다. 낮은 열팽창 및 산화 저항 특성과 결합하면 BN은 니켈 및 코발트 소재보다 고온 애플리케이션에 탁월한 소재입니다!

분말인 BN은 표준 고속 강철 절삭 공구로 쉽게 가공할 수 있습니다. 보다 까다로운 등급의 질화붕소(질화 티타늄 또는 ZSBN)에는 카바이드 팁 공구가 적합할 수 있고, 매우 단단한 등급(ZSBN)에는 다이아몬드 공구가 적합할 수 있습니다.

육방정 질화 붕소(hBN)는 연마재 또는 워터젯을 사용하여 건식 연삭으로 쉽게 형상을 가공할 수 있으므로 복잡한 형상의 정밀 가공에 적합합니다. 또한 질화붕소는 다른 세라믹 소재와 달리 열팽창이 거의 일어나지 않아 밀링 작업 중에도 절삭 속도가 일정하게 유지됩니다.

소결 질화 붕소는 산화물과 탄화물로 강화하여 향상된 특성을 얻을 수 있습니다. 붕규산 유리 매트릭스의 연질 BN 혈소판 사이에 고르게 분산된 경질 ZrO2 입자로 구성된 ZSBN은 산화물 및 탄화물로 강화하여 내습성을 크게 향상시켜 연속 주조 브레이크 링과 경금속 용융물에 적합한 금속 분무 노즐에 적합한 소재 중 하나입니다.