Man kallar hexagonalt bornitrid f\u00f6r \u201cvit grafit\u201d, och det smeknamnet \u00e4r b\u00e5de anv\u00e4ndbart och lite farligt. Anv\u00e4ndbart, eftersom den skiktade kristallen verkligen ser ut och k\u00e4nns som grafit. Farligt, eftersom grafit leder elektricitet och kan f\u00f6rorena en sm\u00e4lta. Bornitrid g\u00f6r varken det ena eller det andra. Jag har sett fabriker f\u00f6rs\u00f6ka behandla de tv\u00e5 som utbytbara och sedan \u00e4gna en vecka \u00e5t att f\u00f6rklara kolupptagning, kortslutna v\u00e4rmeelement eller en bel\u00e4ggning som f\u00f6rsvann i luften. Om du arbetar med h\u00f6ga temperaturer, sm\u00e4lt metall eller elektronik som inte f\u00e5r kortslutas, \u00e4r BN i en klass f\u00f6r sig.<\/p>\n
Den form som \u00e4r viktigast inom industrin \u00e4r hexagonalt bornitrid, h-BN. Kubiskt bornitrid finns ocks\u00e5 \u2013 det \u00e4r den superh\u00e5rda varianten som anv\u00e4nds i sk\u00e4rverktyg \u2013 men det \u00e4r en annan produkt med en annan funktion. N\u00e4r det i en ritning st\u00e5r \u201cBN-keramik\u201d avses n\u00e4stan alltid hexagonalt material: pulver, bel\u00e4ggning, varmpressad form eller pyrolytisk komponent.<\/p>\n
h-BN \u00e4r ett av f\u00e5 material som leder v\u00e4rme v\u00e4l och samtidigt fungerar som en elektrisk isolator. Volymresistiviteten ligger vanligtvis \u00f6ver 10\u00b9\u2074 ohm-cm. Dielektricitetskonstanten ligger runt 4. Denna kombination \u00e4r anledningen till att materialet anv\u00e4nds i kylfl\u00e4nsar, h\u00f6gtemperaturisolatorer och som polymerfyllmedel i termiska gr\u00e4nssnittsmaterial. Grafit kan sprida v\u00e4rme. Koppar kan sprida v\u00e4rme. Inget av dessa material kommer att h\u00e5lla din krets isolerad.<\/p>\n
Det \u00e4r dessutom icke-v\u00e5tande f\u00f6r en l\u00e5ng rad sm\u00e4lta metaller och slaggar. Aluminium, zink, koppar, m\u00e5nga glasarter och en stor del av halvledarsm\u00e4ltorna fastnar inte p\u00e5 det. L\u00e4gg till den kemiska inertheten s\u00e5 f\u00e5r du sm\u00e4ltdeglar, brytringar, sidov\u00e4ggar, munstycken och sl\u00e4ppbel\u00e4ggningar som f\u00f6rblir renare \u00e4n grafit eller oxidkeramik.<\/p>\n
Sedan finns det en egenskap som ofta underskattas i tillverkningen: bearbetbarheten. Varmpressat BN kan svarvas, fr\u00e4sas och borras med konventionella verktyg. Man kan tillverka en prototypfixtur p\u00e5 en eftermiddag ist\u00e4llet f\u00f6r att v\u00e4nta p\u00e5 diamantslipning. Densiteten \u00e4r l\u00e5g, vanligtvis omkring 1,8\u20132,1 g\/cm\u00b3 f\u00f6r varmpressade kvaliteter, vilket g\u00f6r att delarna \u00e4r l\u00e4tta. Motst\u00e5ndskraften mot termisk chock \u00e4r utm\u00e4rkt eftersom strukturen kan glida n\u00e5got och utvidgningen \u00e4r m\u00e5ttlig i de relevanta riktningarna.<\/p>\n
Temperaturt\u00e5ligheten beror p\u00e5 omgivningsatmosf\u00e4ren. I luft b\u00f6rjar oxidation bli ett problem vid cirka 900\u20131000 \u00b0C. I kv\u00e4ve, argon eller vakuum kan bindemedelsfria kvaliteter t\u00e5la betydligt h\u00f6gre temperaturer \u2014 l\u00e5ngt \u00f6ver 1800 \u00b0C i m\u00e5nga ugns- och sm\u00e4ltningsprocesser, och pyrolytiskt BN anv\u00e4nds rutinm\u00e4ssigt vid kr\u00e4vande vakuumarbeten.<\/p>\n
Det \u00e4r h\u00e4r som datablad p\u00e5 webbplatser kan st\u00e4lla till problem f\u00f6r folk.<\/p>\n
Varmpressat BN \u00e4r det vanligaste materialet. Pulver pressas vid h\u00f6g temperatur till \u00e4mnen, som sedan bearbetas. Vissa kvaliteter anv\u00e4nder ett bindemedel av boroxid eller kalciumborat. Dessa \u00e4r l\u00e4ttare att f\u00f6rt\u00e4ta och billigare, men fukt och vissa kemikalier angriper bindemedlet. Bindemedelsfria eller diffusionsbundna kvaliteter kostar mer och klarar sm\u00e4ltor som \u00e4r k\u00e4nsliga f\u00f6r orenheter b\u00e4ttre. Egenskaperna \u00e4r dessutom anisotropa: v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga och h\u00e5llfasthet kan skilja sig \u00e5t parallellt och vinkelr\u00e4tt mot pressriktningen. Om man bortser fr\u00e5n orienteringen kan en \u201cbra\u201d komponent \u00e4nd\u00e5 spricka eller bli \u00f6verhettad i fel axelriktning.<\/p>\n
Pyrolytisk BN, eller PBN, \u00e4r n\u00e5got helt annat. Det framst\u00e4lls genom kemisk \u00e5ngdeposition, inte genom pressning. Renheten kan \u00f6verstiga 99,99%. Densiteten ligger n\u00e4ra det teoretiska v\u00e4rdet. Avgasningen \u00e4r extremt l\u00e5g. V\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan i planet kan n\u00e5 150\u2013220 W\/m\u00b7K, medan ledningsf\u00f6rm\u00e5gan genom tjockleken sjunker till ett par watt. Denna anisotropi \u00e4r en f\u00f6rdel i b\u00e5tar, foder och MBE-h\u00e5rdvara. Det \u00e4r d\u00e4remot ingen f\u00f6rdel om man beh\u00f6ver ett tjockt, billigt och l\u00e4ttbearbetat block. PBN \u00e4r avsett f\u00f6r arbeten som kr\u00e4ver h\u00f6g renhet, tunna v\u00e4ggar och d\u00e4r vakuum \u00e4r avg\u00f6rande.<\/p>\n
Pulver och bel\u00e4ggningar utf\u00f6r en stor del av det osynliga arbetet. BN-bel\u00e4ggningar p\u00e5 pressverktyg, gjutformar, gjutkanaler och svetsfixturer f\u00f6rhindrar att metallen fastnar. I plaster och v\u00e4rmeledande underl\u00e4gg \u00f6kar plattformigt BN ledningsf\u00f6rm\u00e5gan utan att f\u00f6rvandla blandningen till en ledare. Kompositkvaliteter \u2013 BN med kiselkarbid eller andra keramer \u2013 anv\u00e4nds n\u00e4r man beh\u00f6ver h\u00f6gre slitstyrka \u00e4n vad rent BN kan erbjuda. Material av ZSBN-typ \u00e4r det vanligaste exemplet: de \u00e4r fortfarande sm\u00f6rjande och v\u00e4rmeledande, men t\u00e5ligare vid glidkontakt.<\/p>\n
Metall- och glasbearbetning \u00e4r den sj\u00e4lvklara till\u00e4mpningen. Sm\u00e4ltdeglar, r\u00e4nnor, gjutdelar, skydd f\u00f6r termoelement och sl\u00e4ppbel\u00e4ggningar utnyttjar alla den icke-v\u00e4tande ytan. Inom halvledar- och vakuumindustrin anv\u00e4nds PBN-b\u00e5tar, v\u00e4rmest\u00f6d och kammarutrustning eftersom kolf\u00f6roreningar \u00e4r oacceptabla och isolering fortfarande \u00e4r viktig vid h\u00f6ga temperaturer. Ugnstillverkare uppskattar BN-jiggar, inst\u00e4llningsanordningar och isolatorer eftersom delarna \u00e4r l\u00e4tta att bearbeta och t\u00e5l temperaturv\u00e4xlingar. Inom elektronikbranschen anv\u00e4nds BN som fyllnadsmaterial n\u00e4r ett h\u00f6lje eller en kylplatta m\u00e5ste avleda v\u00e4rme och samtidigt f\u00f6rbli dielektriskt.<\/p>\n
Jag har sett hur en enkel f\u00f6r\u00e4ndring av ytbel\u00e4ggningen har gett b\u00e4ttre resultat \u00e4n en materialuppgradering. En grafitform som fick repor vid varje pressning kan bli ett produktionsverktyg med ett bra BN-sl\u00e4ppskikt. En metallfixtur som svetsade fast sig i aluminium kan h\u00e5lla i ett skift ist\u00e4llet f\u00f6r en timme. Det \u00e4r ingen teori. Det \u00e4r d\u00e4rf\u00f6r underh\u00e5llspersonalen minns det h\u00e4r materialet.<\/p>\n
Bor-nitridkeramik \u00e4r inte en slitstark keramik i samma bem\u00e4rkelse som aluminiumoxid eller kiselkarbid. Den \u00e4r relativt mjuk. Om till\u00e4mpningen inneb\u00e4r slitage fr\u00e5n slurry eller h\u00e5rd glidkontakt b\u00f6r man anv\u00e4nda en komposit eller v\u00e4lja ett annat material. Bindemedelsvarianter kan hydratisera. L\u00e4mnar du en B\u2082O\u2083-bunden del i ett fuktigt f\u00f6rr\u00e5d kan det leda till pulverisering eller h\u00e5llfasthetsf\u00f6rlust. Luftoxidation \u00e4r ett reellt problem; specificera inte BN f\u00f6r l\u00e5ngvarig exponering f\u00f6r \u00f6ppen l\u00e5ga bara f\u00f6r att v\u00e4rdena f\u00f6r inert atmosf\u00e4r s\u00e5g imponerande ut. Och behandla inte PBN som varmpressat material. Du kommer att betala f\u00f6r mycket och \u00e4nd\u00e5 inte f\u00e5 den form du ville ha.<\/p>\n
Ett annat misstag \u00e4r att anv\u00e4nda BN-keramik bara f\u00f6r att n\u00e5gon n\u00e4mnde \u201ch\u00f6gtemperaturkeramik\u201d. Aluminiumoxid, kiselnitrid och kiselkarbid utm\u00e4rker sig var och en inom sina respektive omr\u00e5den. BN \u00e4r det b\u00e4sta valet n\u00e4r man beh\u00f6ver b\u00e5de v\u00e4rmeisolering och v\u00e4rmespridning, icke-v\u00e5tande egenskaper eller en komponent som g\u00e5r att bearbeta efter pressning.<\/p>\n
Ange f\u00f6rst formen: pulver, bel\u00e4ggning, varmpressad, komposit eller PBN. Ange sedan atmosf\u00e4ren, topptemperaturen och kemiska sammans\u00e4ttningen. Om sm\u00e4lt metall ing\u00e5r, ange vilken metall. Om vakuum ing\u00e5r, fr\u00e5ga om bindemedelsinneh\u00e5ll och utgasning. Om delen bearbetas fr\u00e5n en \u00e4mnesblock, fr\u00e5ga om pressriktningen. Om det \u00e4r en bel\u00e4ggning, fr\u00e5ga om bindemedelssystem, filmtjocklek och intervall mellan bel\u00e4ggningar.<\/p>\n
Bornitrid \u00e4r inget mirakelpulver och det \u00e4r inte en ers\u00e4ttning f\u00f6r alla eldfasta material. Det \u00e4r det material man v\u00e4ljer n\u00e4r grafit \u00e4r f\u00f6r smutsigt eller f\u00f6r ledande, och n\u00e4r en konventionell oxidkeramik blir fuktig, fastnar eller inte g\u00e5r att bearbeta i tid. V\u00e4ljer man r\u00e4tt kvalitet verkar det n\u00e4stan f\u00f6r enkelt. V\u00e4ljer du fel kommer du att sv\u00e4ra p\u00e5 att databladet lj\u00f6g. Det gjorde det troligen inte. Till\u00e4mpningen beh\u00f6vde bara en mer passande l\u00f6sning.<\/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\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333"}],"collection":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=333"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":334,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/333\/revisions\/334"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/boronnitrideceramic.com\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}