Dup\u0103 mai bine de dou\u0103zeci de ani \u00een care am selectat lubrifian\u021bi \u0219i pulberi func\u021bionale pentru prelucrarea metalelor, ceramic\u0103 \u0219i electronic\u0103, am ajuns s\u0103 consider pulberea de nitrur\u0103 de bor drept unul dintre acele materiale care, odat\u0103 ce le folose\u0219ti, dep\u0103\u0219esc \u00een mod discret a\u0219tept\u0103rile. Oamenii o numesc adesea \u201cgrafit alb\u201d, deoarece structura sa cristalin\u0103 hexagonal\u0103 arat\u0103 similar pe h\u00e2rtie, dar \u00een practic\u0103 se comport\u0103 foarte diferit \u2014 \u0219i, de obicei, mai bine \u2014 atunci c\u00e2nd temperaturile cresc sau c\u00e2nd contaminarea cu carbon este inacceptabil\u0103. Am efectuat teste, am observat cum liniile de produc\u021bie au trecut la utilizarea acestui material \u0219i am constatat diferen\u021ba \u00een ceea ce prive\u0219te durata de via\u021b\u0103 a matri\u021belor, calitatea suprafe\u021bei \u0219i stabilitatea procesului. Nu este \u00eentotdeauna cea mai ieftin\u0103 op\u021biune, dar, \u00een aplica\u021biile potrivite, se amortizeaz\u0103.<\/p>\n
Nitrura de bor hexagonal\u0103 (h-BN) se ob\u021bine prin reac\u021bia oxidului de bor sau a acidului boric cu amoniacul sau azotul la temperaturi de peste 1400 \u00b0C. Pulberea rezultat\u0103 este alb\u0103, moale \u0219i are form\u0103 de pl\u0103ci, cu straturi care alunec\u0103 u\u0219or unele peste altele. Aceast\u0103 structur\u0103 stratificat\u0103 \u00eei confer\u0103 o lubrifiere excelent\u0103, dar, spre deosebire de grafit, r\u0103m\u00e2ne stabil\u0103 \u00een aer p\u00e2n\u0103 la aproximativ 1000 \u00b0C \u0219i \u00een atmosfere inerte cu mult peste 1400 \u00b0C. De asemenea, este un izolator electric \u0219i are o conductivitate termic\u0103 decent\u0103 pentru o ceramic\u0103 \u2014 \u00een jur de 20\u201330 W\/m\u00b7K \u00een planul plachetelor. Aceste propriet\u0103\u021bi \u00eempreun\u0103 o fac util\u0103 acolo unde grafitul s-ar oxida, ar introduce carbon sau ar provoca probleme electrice.<\/p>\n
\u00cen forjarea la cald \u0219i extrudare, pulberea de nitrur\u0103 de bor a devenit unul dintre agen\u021bii mei prefera\u021bi de demulare. Grafitul func\u021bioneaz\u0103 bine la temperaturi moderate, dar la peste 700\u2013800 \u00b0C \u00eencepe s\u0103 se ard\u0103 \u0219i poate l\u0103sa reziduuri care afecteaz\u0103 finisajul suprafe\u021bei. \u00centr-un test de extrudare a aluminiului la care am participat, am comparat o dispersie standard de grafit-ap\u0103 cu o dispersie de h-BN 15 % pe acelea\u0219i \u021bagle din aliaj 6061. Dup\u0103 4.000 de \u021bagle, matri\u021bele acoperite cu grafit prezentau caneluri vizibile de uzur\u0103 \u0219i necesitau lustruire, \u00een timp ce matri\u021bele acoperite cu h-BN aveau \u00eenc\u0103 suprafe\u021be netede \u0219i produceau piese cu o rugozitate mai mic\u0103 a suprafe\u021bei (Ra 0,8 \u00b5m fa\u021b\u0103 de 1,6 \u00b5m). h-BN a redus, de asemenea, for\u021ba necesar\u0103 pentru extrudare cu aproximativ 12% \u00een medie, ceea ce s-a tradus printr-o energie de presare mai mic\u0103 \u0219i mai pu\u021bin timp de nefunc\u021bionare pentru schimbarea matri\u021belor.<\/p>\n
Am observat \u00eembun\u0103t\u0103\u021biri similare \u00een cazul forj\u0103rii la cald a o\u021belului inoxidabil la 950 \u00b0C. Un test comparativ efectuat pe 200 de piese a ar\u0103tat c\u0103 matri\u021bele lubrifiate cu h-BN prezentau o ad\u00e2ncime a uzurii cu 28 % mai mic\u0103, m\u0103surat\u0103 cu profilometrul dup\u0103 ciclul de produc\u021bie. Piesele au ie\u0219it, de asemenea, mai curate \u2014 f\u0103r\u0103 pete de grafit negru care necesit\u0103 uneori etape suplimentare de cur\u0103\u021bare. Dezavantajul a fost costul: dispersia de h-BN a fost de aproximativ 2,5 ori mai scump\u0103 pe litru, dar durata de via\u021b\u0103 prelungit\u0103 a matri\u021bei \u0219i reducerea refacerilor au compensat cu prisosin\u021b\u0103 acest aspect \u00een cazul respectivei lucr\u0103ri.<\/p>\n
\u00cen industria ceramic\u0103 \u0219i a materialelor refractare, pulberea de nitrur\u0103 de bor este adesea ad\u0103ugat\u0103 ca adjuvant de sinterizare sau ca lubrifiant pentru temperaturi ridicate \u00een accesoriile de cuptor. Am folosit-o \u00een compozite de nitrur\u0103 de siliciu \u0219i alumin\u0103, unde aveam nevoie de o prelucrabilitate mai bun\u0103 dup\u0103 sinterizare. Ad\u0103ugarea a 3\u20135 % h-BN fin (dimensiunea medie a particulelor 5\u201310 \u00b5m) a \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit u\u0219urin\u021ba de \u0219lefuire a pieselor arse f\u0103r\u0103 a sacrifica prea mult rezisten\u021ba. \u00centr-o compara\u021bie intern\u0103, loturile care con\u021bineau h-BN au necesitat un timp de \u0219lefuire cu 18% mai scurt pe o roat\u0103 diamantat\u0103 \u00een compara\u021bie cu lotul de control, iar a\u0219chierea marginilor a fost redus\u0103 \u00een mod vizibil.<\/p>\n
Gestionarea termic\u0103 este un alt domeniu \u00een care acest material \u00ee\u0219i dovede\u0219te clar valoarea. \u00cen domeniul electronic, h-BN este utilizat ca material de umplutur\u0103 \u00een compu\u0219ii de interfa\u021b\u0103 termic\u0103 \u0219i \u00een compu\u0219ii de turnare, deoarece conduce c\u0103ldura, r\u0103m\u00e2n\u00e2nd \u00een acela\u0219i timp izolator electric. \u00centr-o compara\u021bie simpl\u0103 de laborator pe care am efectuat-o acum c\u00e2\u021biva ani, o past\u0103 de silicon umplut\u0103 cu 30 % de alumin\u0103 a atins aproximativ 1,1 W\/m\u00b7K. Aceea\u0219i baz\u0103 umplut\u0103 cu 30 % h-BN (grad de plachete mai mari) a atins 2,4 W\/m\u00b7K \u00een condi\u021bii de testare identice, folosind un debitmetru de c\u0103ldur\u0103 protejat. Versiunea cu h-BN a r\u0103mas, de asemenea, mai moale la temperaturi sc\u0103zute, ceea ce a contribuit la rezisten\u021ba de contact pe suprafe\u021be inegale.<\/p>\n
Desigur, nitrura de bor nu este un material miraculos. Este mai scump\u0103 dec\u00e2t grafitul sau talcul, iar sortimentele cu granula\u021bie foarte fin\u0103 pot genera praf \u0219i necesit\u0103 o ventila\u021bie adecvat\u0103 \u00een timpul manipul\u0103rii. \u00cen anumite aplica\u021bii de prelucrare a metalelor \u00een care este necesar\u0103 o presiune extrem\u0103, disulfura de molibden sau lubrifian\u021bii sintetici specializa\u021bi pot s\u0103 o dep\u0103\u0219easc\u0103 \u00een ceea ce prive\u0219te doar coeficientul de frecare. Dimensiunea particulelor \u0219i puritatea conteaz\u0103 foarte mult \u2014 tipurile mai grosiere ofer\u0103 o eliberare mai bun\u0103, dar o dispersie mai slab\u0103, \u00een timp ce tipurile de \u00eenalt\u0103 puritate sunt esen\u021biale pentru electronic\u0103 sau cosmetice.<\/p>\n
Din experien\u021b\u0103, cele mai bune rezultate se ob\u021bin prin alegerea tipului de pulbere potrivit pentru aplica\u021bia respectiv\u0103. Pentru formarea metalului la cald, recomand de obicei plachete de 10\u201320 \u00b5m cu o fluiditate bun\u0103. Pentru materiale de umplere termice sau produse cosmetice, tipurile de pulbere sub 10 \u00b5m sau chiar submicronice, cu suprafa\u021b\u0103 specific\u0103 controlat\u0103, dau rezultate mai bune. Efectua\u021bi \u00eentotdeauna un test adecvat pe echipamentul \u0219i materialele dvs. reale, \u00een loc s\u0103 v\u0103 baza\u021bi pe fi\u0219ele tehnice generice. \u00cen cazurile \u00een care am procedat astfel, pulberile de nitrur\u0103 de bor au oferit \u00een mod repetat \u00eembun\u0103t\u0103\u021biri m\u0103surabile \u00een ceea ce prive\u0219te durata de via\u021b\u0103 a sculelor, consumul de energie sau calitatea produsului, care au justificat costul mai ridicat al materialului.<\/p>\n
Nu va \u00eenlocui niciodat\u0103 toate celelalte lubrifian\u021bi sau materiale de umplutur\u0103, dar atunci c\u00e2nd procesul implic\u0103 temperaturi ridicate, cerin\u021be de cur\u0103\u021benie sau izola\u021bie electric\u0103, pe l\u00e2ng\u0103 performan\u021ba termic\u0103, pulberea de nitrur\u0103 de bor \u0219i-a c\u00e2\u0219tigat un loc permanent \u00een trusa mea de scule. Cheia este aceea\u0219i ca \u00een cazul oric\u0103rui material special: \u00een\u021belege\u021bi ce face de fapt \u00een condi\u021biile dvs. specifice, testa\u021bi-l corespunz\u0103tor \u0219i utiliza\u021bi-l acolo unde c\u00e2\u0219tigul de performan\u021b\u0103 este real, nu doar presupus.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
After more than twenty years specifying lubricants and functional powders for metal forming, ceramics, and electronics, I\u2019ve come to treat […]<\/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":[11],"tags":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/329"}],"collection":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=329"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/329\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":330,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/329\/revisions\/330"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=329"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=329"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=329"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}