Prášok nitridu bóru a jeho aplikácie

Prášok nitridu bóru sa používa vo viacerých priemyselných odvetviach na splnenie rastúcich požiadaviek na ľahšie a pevnejšie výrobky s vyššou účinnosťou a výkonom. Takéto pokročilé materiály si vyžadujú presnosť, konzistenciu a čistotu - čo rafinované boritany poskytujú.

Šesťuholníkový nitrid bóru (h-BN) je elektroizolačný a mäkký materiál s vynikajúcimi vlastnosťami na prenos elektrického prúdu a zároveň odolný voči vysokým teplotám a oxidácii.

Vysoká čistota

Prášky nitridu bóru majú viacero využití. Často sa pridávajú do zalievacích zmesí, olejov a mazív, aby sa zvýšila tepelná vodivosť a elektrická izolácia. Okrem toho prášky BN slúžia ako suché práškové mazivá, ktoré zabraňujú prilepeniu alebo zadretiu, ako aj poskytujú suché mazanie na strojoch, ktoré potrebujú suché mazanie medzi operáciami. A napokon, tieto prášky môžu byť dokonca ideálnou voľbou pre vytláčanie hliníka vďaka schopnosti BN zabrániť tvorbe dymu a zároveň umožniť ľahké kĺzanie polotovarov počas procesov vytláčania Prášky BN sú skvelou voľbou, ktorá umožňuje plynulé procesy vytláčania!

BN má niekoľko jedinečných vlastností, ktoré sa nenachádzajú v iných keramických materiáloch, vrátane nízkej hustoty a chemickej inertnosti (odolnosť voči kyselinám a roztaveným kovom), vynikajúcej odolnosti voči vysokým teplotám, dobrej obrobiteľnosti a odolnosti voči tepelným šokom. hexagonálny nitrid bóru (h-BN) sa vyznačuje štruktúrami podobnými grafénu, ktoré sú izoelektronické s uhlíkom, vďaka čomu je mäkký a mazľavý; kubický nitrid bóru (c-BN) má na druhej strane výnimočnú tvrdosť, ktorá je druhá najvyššia po diamante; pri vysokých teplotách nereagujú žiadne kovy, takže tento materiál je vynikajúcou voľbou pre rezné nástroje alebo brúsne kotúče.

Nízka hustota

Šesťuholníkový nitrid bóru (hBN) je výnimočný keramický materiál s výnimočnými vlastnosťami. Vďaka nízkej hustote, vynikajúcej tepelnej vodivosti, elektrickému odporu a chemickej inertnosti ponúka odolnosť voči kyselinám a tekutým kovom, ako aj iným chemikáliám.

HBN sa široko používa ako prísada do plastov a zalievacích hmôt na zvýšenie tepelnej vodivosti bez vplyvu na elektrickú izoláciu a ako suché práškové mazivo v aplikáciách, ako je obrábanie a odlievanie, kde je zníženie hluku kritické.

Hoci je prášok BN ľahko spracovateľný materiál, jeho nízka teoretická hustota robí výrobu hustých sypkých materiálov náročnou. V tejto experimentálnej štúdii však bola predstavená nová metóda spekania hexagonálneho nitridu bóru na dosiahnutie vyššej hustoty s použitím kubického nitridu bóru ako spekanej prísady.

Vysoká tepelná vodivosť

Prášok nitridu bóru má vysokú tepelnú vodivosť a môže sa použiť na výrobu keramických komponentov, ktoré musia odolávať vysokým teplotám. Okrem toho je chemicky odolný voči kovom a sklu a zároveň sa ľahko obrába - všetky tieto vlastnosti robia z nitridu bóru vynikajúcu náhradu mazív v prostredí spracovania kovov.

Hexagonálny nitrid bóru (hBN), podobne ako grafit, možno vyrobiť reakciou bóru a dusíka za extrémnych podmienok. Pri zahrievaní sa však hBN mení na kubický nitrid bóru, ktorý má štruktúru podobnú diamantu.

Šesťuholníkový nitrid bóru je vynikajúcim materiálom na ochranu termočlánkov a izolačných objímok s nízkym koeficientom rozťažnosti, vynikajúcou tepelnou vodivosťou a výnimočnou mazivosťou.

Nízka tvrdosť

Nitrid bóru možno nájsť v mnohých aplikáciách, od elektroniky a vysokoteplotných prostredí až po letecký priemysel. Jeho výnimočná tepelná vodivosť a chemická inertnosť umožňujú pokročilý výkon; okrem toho má vysokú nosnosť a dá sa ľahko obrábať za tepla na výrobu zložitých dielov.

Výroba nitridu bóru predstavuje jedinečnú výzvu vzhľadom na jeho hexagonálnu štruktúru doštičiek; bežné metódy kontroly kvality môžu byť pre tento materiál náročné alebo dokonca neúčinné. Prevencia aglomerácie sa preto musí stať prioritou.

Na rozbitie aglomerátov a zachovanie separácie častíc sa často používajú pokročilé spracovateľské techniky, ako sú ultrazvukové dispergátory, miešanie s vysokou smykovou rýchlosťou a špecializované techniky mletia, čo vedie k lepšej kompatibilite s matricovými materiálmi a rovnomernej distribúcii h-BN doštičiek.

Elektrická izolácia

Hexagonálny nitrid bóru (h-BN) sa môže pochváliť pozoruhodnými izolačnými vlastnosťami, ktoré sa vymykajú bežnej materiálovej vede. Keramika BN ponúka tepelnú vodivosť porovnateľnú s kovmi a zároveň poskytuje spoľahlivé elektrické izolačné vlastnosti, ktoré zabraňujú elektrickému sledovaniu. Vďaka týmto dvojakým vlastnostiam je keramika z nitridu bóru neoceniteľnou zložkou v PVD, CVD a plazmových systémoch, ktoré potrebujú spoľahlivé izolátory proti elektrickému sledovaniu.

Elektrické sledovanie je čoraz častejšou príčinou porúch energetických systémov vo vlhkom prostredí a jeho rastúci výskyt podnietil dopyt po materiáloch, ktoré poskytujú odolnosť proti elektrickému sledovaniu v takýchto vlhkých podmienkach.

Kompozity z nitridu bóru boli vyvinuté špeciálne na riešenie týchto potrieb a poskytujú vynikajúcu odolnosť voči sledovaniu vo vlhkom prostredí, pričom účinne odvádzajú teplo a ponúkajú vynikajúcu odolnosť voči korózii. Okrem toho možno kryštálovú štruktúru h-BN počas výroby prispôsobiť tak, aby sa optimalizovala tepelná vodivosť v konkrétnych smeroch a zvýšil sa výkon.