Folk kaller sekskantet bornitrid for \u201chvit grafitt\u201d, og dette kallenavnet er b\u00e5de nyttig og litt farlig. Nyttig, fordi det lagdelte krystallet virkelig ser ut og f\u00f8les som grafitt. Farlig, fordi grafitt leder str\u00f8m og kan forurense en smelte. Bornitrid gj\u00f8r verken det ene eller det andre. Jeg har sett fabrikker som har pr\u00f8vd \u00e5 behandle de to som utskiftbare, for s\u00e5 \u00e5 bruke en uke p\u00e5 \u00e5 forklare karbonavleiringer, kortsluttede varmeelementer eller et belegg som forsvant i luften. Hvis du arbeider med h\u00f8ye temperaturer, smeltet metall eller elektronikk som ikke t\u00e5ler kortslutning, er BN i en klasse for seg selv.<\/p>\n
Den formen som er viktigst i industrien, er sekskantet bornitrid, h-BN. Det finnes ogs\u00e5 kubisk bornitrid \u2013 det er den superharde varianten som brukes i skj\u00e6reverkt\u00f8y \u2013 men det er et annet produkt med en annen funksjon. N\u00e5r det st\u00e5r \u201cBN-keramikk\u201d p\u00e5 en tegning, betyr det nesten alltid heksagonalt materiale: pulver, belegg, varmpresset form eller pyrolytisk del.<\/p>\n
h-BN er et av de f\u00e5 materialene som leder varme godt og samtidig fungerer som en elektrisk isolator. Volumresistiviteten ligger vanligvis over 10\u00b9\u2074 ohm\u00b7cm. Dielektrisitetskonstanten ligger rundt 4. Denne kombinasjonen er grunnen til at det brukes i kj\u00f8leribber, h\u00f8ytemperaturisolatorer og polymerfyllstoffer for termiske grensesnittmaterialer. Grafitt kan spre varme. Kobber kan spre varme. Ingen av disse vil holde kretsen din isolert.<\/p>\n
Det er ogs\u00e5 ikke-fuktbart overfor en lang rekke smeltede metaller og slagg. Aluminium, sink, kobber, mange glassarter og en rekke halvledersmelt vil ikke feste seg til det. Legg til kjemisk inertitet, og du f\u00e5r smeltedigler, bryteringer, sidevegger, dyser og slipbelegg som holder seg renere enn grafitt eller oksidkeramikk.<\/p>\n
S\u00e5 er det en egenskap ved materialet som ofte undervurderes: bearbeidbarheten. Varmpresset BN kan dreies, freses og bores med vanlige verkt\u00f8y. Du kan frese en prototyp p\u00e5 en ettermiddag i stedet for \u00e5 vente p\u00e5 diamantsliping. Tettheten er lav, vanligvis rundt 1,8\u20132,1 g\/cm\u00b3 for varmpressede kvaliteter, s\u00e5 delene er lette. Motstanden mot termisk sjokk er utmerket fordi strukturen kan glide litt, og utvidelsen er moderat i de relevante retningene.<\/p>\n
Temperaturtoleransen avhenger av atmosf\u00e6ren. I luft begynner oksidasjonen \u00e5 f\u00e5 betydning ved rundt 900\u20131000 \u00b0C. I nitrogen, argon eller vakuum kan bindemiddelfrie kvaliteter t\u00e5le mye h\u00f8yere temperaturer \u2013 godt over 1800 \u00b0C i mange ovns- og smelteprosesser, og pyrolytisk BN brukes rutinemessig i krevende vakuumarbeid.<\/p>\n
Det er her at databladene p\u00e5 nettstedet skaper problemer for folk.<\/p>\n
Varmpresset BN er det vanligste materialet. Pulveret presses ved h\u00f8y temperatur til emner, som deretter bearbeides. Noen kvaliteter bruker et bindemiddel av boroksid eller kalsiumborat. Disse er enklere \u00e5 komprimere og billigere, men fuktighet og visse kjemiske stoffer vil angripe bindemidlet. Bindemiddelfrie eller diffusjonsbundne kvaliteter koster mer og takler smelter som er f\u00f8lsomme for urenheter bedre. Egenskapene er ogs\u00e5 anisotrope: varmeledningsevne og styrke kan variere parallelt og vinkelrett p\u00e5 presseretningen. Hvis man ser bort fra orienteringen, kan en \u201cgod\u201d del likevel sprekke eller bli overopphetet langs feil akse.<\/p>\n
Pyrolytisk BN, eller PBN, er noe helt annet. Det fremstilles ved kjemisk dampavsetning, ikke ved pressing. Renheten kan overstige 99,99%. Tettheten ligger n\u00e6r den teoretiske verdien. Utgassingen er ekstremt lav. Varmeledningsevnen i planet kan n\u00e5 150\u2013220 W\/m\u00b7K, mens varmeledningsevnen gjennom tykkelsen synker til et par watt. Denne anisotropien er en fordel i b\u00e5ter, foringer og MBE-utstyr. Det er derimot ikke en fordel hvis man trenger en tykk, billig og lettbearbeidbar blokk. PBN er beregnet p\u00e5 arbeid som krever h\u00f8y renhet, tynne vegger og vakuumkritiske forhold.<\/p>\n
Pulver og belegg utf\u00f8rer mye av det usynlige arbeidet. BN-belegg p\u00e5 matriser, st\u00f8peformer, rennekanaler og sveisefester hindrer at metall setter seg fast. I plast og termiske underlag \u00f8ker platelignende BN ledningsevnen uten \u00e5 gj\u00f8re blandingen til en leder. Komposittkvaliteter \u2013 BN med silisiumkarbid eller andre keramiske materialer \u2013 brukes n\u00e5r man trenger st\u00f8rre slitestyrke enn det rent BN kan gi. Materialer av typen ZSBN er det vanligste eksemplet: de er fortsatt sm\u00f8rende og termisk nyttige, men har st\u00f8rre slitestyrke ved glidekontakt.<\/p>\n
Metall- og glassbearbeiding er det naturlige anvendelsesomr\u00e5det. Smeltedigler, kar, st\u00f8pedeler, beskyttelse av termoelementer og slipbelegg er alle avhengige av den ikke-fuktende overflaten. I halvleder- og vakuumindustrien brukes PBN-b\u00e5ter, varmeelementst\u00f8tter og kammerutstyr, fordi karbonforurensning er uakseptabelt og isolasjon fortsatt er viktig ved h\u00f8ye temperaturer. Ovnprodusenter foretrekker BN-jigger, innstillingsanordninger og isolatorer fordi delene er enkle \u00e5 bearbeide og t\u00e5ler gjentatte oppvarmings- og avkj\u00f8lingssykluser. I elektronikkbransjen brukes BN som fyllmateriale n\u00e5r et hus eller en kontaktflate m\u00e5 avgi varme og samtidig forbli dielektrisk.<\/p>\n
Jeg har sett at en enkel endring av belegget har gitt st\u00f8rre effekt enn en oppgradering av materialet. En grafittmatrise som fikk riper ved hvert skudd, kan bli et produksjonsverkt\u00f8y med et godt BN-slippbelegg. En metallfeste som sveiste seg fast til aluminium, kan holde i et skift i stedet for bare en time. Dette er ikke bare teori. Det er derfor vedlikeholdspersonalet husker dette materialet.<\/p>\n
Boronitridkeramikk er ikke en slitasjekeramikk i samme forstand som aluminiumoksid eller silisiumkarbid. Den er relativt myk. Hvis oppgaven inneb\u00e6rer slitasje fra slam eller hard glidekontakt, b\u00f8r du bruke et komposittmateriale eller velge et annet materiale. Bindemiddelkvaliteter kan hydratisere. Hvis du lar en B\u2082O\u2083-bundet del ligge i et fuktig lagerrom, kan det oppst\u00e5 pulverisering eller tap av styrke. Luftoksidasjon er en reell fare; spesifiser ikke BN for langvarig oppbevaring i \u00e5pen flamme bare fordi tallene for inerte atmosf\u00e6rer s\u00e5 imponerende ut. Og behandle ikke PBN som varmpresset materiale. Du vil betale for mye og likevel ikke f\u00e5 den formen du \u00f8nsket.<\/p>\n
Den andre feilen er \u00e5 bruke BN-keramikk fordi noen sa \u201ch\u00f8ytemperaturkeramikk\u201d. Aluminiumoksid, silisiumnitrid og silisiumkarbid utmerker seg hver p\u00e5 sitt omr\u00e5de. BN er det beste valget n\u00e5r man trenger b\u00e5de isolasjon og varmespredning, ikke-fuktende egenskaper eller en komponent som kan bearbeides etter pressing.<\/p>\n
Oppgi f\u00f8rst materialformen: pulver, belegg, varmpresset, kompositt eller PBN. Oppgi deretter atmosf\u00e6ren, topptemperaturen og kjemiske egenskaper. Hvis det er snakk om smeltet metall, oppgi hvilket metall. Hvis det er snakk om vakuum, sp\u00f8r om bindemiddelinnhold og avgassing. Hvis delen er maskinert fra en bilett, sp\u00f8r om presseretningen. Hvis det er et belegg, sp\u00f8r om bindemiddelsystem, filmtykkelse og intervall mellom p\u00e5f\u00f8ringer.<\/p>\n
Bornitrid er ikke noe \u00abmirakelpulver\u00bb, og det er ikke en erstatning for alle ildfaste materialer. Det er materialet man tyr til n\u00e5r grafitt er for skittent eller for ledende, og n\u00e5r en vanlig oksidkeramikk blir fuktig, klistrer seg fast eller ikke kan bearbeides i tide. Velger man riktig kvalitet, virker det nesten for enkelt. Velger du feil, vil du sverge p\u00e5 at databladet l\u00f8y. Databladet l\u00f8y sannsynligvis ikke. Bruken trengte bare en mer passende l\u00f8sning.<\/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\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333"}],"collection":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=333"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":334,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions\/334"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}