Boron nitride kroes staat voor gespecialiseerde containers gemaakt van boornitride. De superieure eigenschappen van boornitride komen ten goede Boron Nitride Crucible's functionaliteit. Ze vertonen een hoge thermische stabiliteit, zijn elektrisch isolerend en corrosiebestendig. Boron Nitride Kroezen worden over het algemeen gebruikt in specialistische toepassingen waarbij prestaties bij hoge temperaturen vereist zijn.
Wat is boornitride? Is boornitride een verbinding?
Boron Nitride Smeltkroes is een weergave van hoe functioneel boornitride is als geavanceerd keramiek. In het tijdperk van moderne wetenschap en techniek beïnvloedt de samenstelling van een materiaal het gebruik ervan. Voordat u meer te weten komt over de BN-smeltkroes en de kenmerken ervan, laten we ons eerst eens verdiepen in BN als samenstelling.
Boornitride is een chemisch en thermisch stabiel geavanceerd keramiek. Het is een verbinding bestaande uit boor en stikstof met de chemische formule "BN" en bestaat meestal in kristalvorm met elektronen die isotroop zijn ten opzichte van het koolstofrooster. Ze komen voor in verschillende structuren, zoals kubisch, amorf, hexagonaal en wurtziet.
Boornitride als geavanceerd keramiek?
Boornitride staat ook bekend als "wit grafeen", omdat de structuur van HBN vergelijkbaar is met de microstructuur van grafiet. In tegenstelling tot grafiet heeft het echter een hogere oxidatietemperatuur en functioneert het uitstekend als elektrisch materiaal. Het is een geavanceerd synthetisch materiaal dat verkrijgbaar is in vaste en poedervorm. Boornitride heeft ook een opmerkelijke thermische verwerkbaarheid rond een temperatuur van 800 °C.
Specificatie van boornitride
Hieronder vindt u een algemene eigenschappentabel om het gedrag van boornitride als verbinding te bespreken
Dichtheid van boornitride |
1,9 g/cm3 |
Elasticiteitsmodulus |
27 G Pa |
Hardheid |
2,26 GPa |
Druksterkte |
1433 MPa |
Diëlektrische sterkte |
56 kV/mm |
Volumeweerstand |
> 1013 ochm.cm |
Thermische geleidbaarheid |
60 W/Mk |
Werktemperatuur (Max) |
1800 graden Celsius |
Eigenschappen van de boornitridekroes
Materiaalkennis is belangrijk met betrekking tot de toepassing en aard ervan. De onderstaande tabel helpt ons te bepalen of het verstandig is om BN-kroes voor elke toepassing.
Zuiverheid van de boornitridekroes |
> 99% |
Dichtheidsbereik (g/cm3) |
1,94 – 2 |
Maximale bedrijfstemperatuur in aanwezigheid van inert gas (Argon / N2) |
900 |
Maximale bedrijfstemperatuur in aanwezigheid van lucht |
2100 |
Maximale bedrijfstemperatuur in aanwezigheid van vacuüm |
2000 |
Druksterkte (MPa) |
55 |
Buigsterkte (MPa) |
30 |
Thermische geleidbaarheid (NTP) w/mK |
35 |
Thermische uitzettingscoëfficiënt (10-6 /K) |
1.5 |
Soorten boornitridekroezen
Zoals hierboven besproken, Boron Nitride smeltkroezen worden gemaakt door het sinteren en warmpersen van boornitridepoeders. Verschillende soorten Boron Nitride smeltkroezen met betrekking tot de samenstelling of het materiële merk worden hieronder gegeven.
BN99 |
BN99 wordt geproduceerd door middel van warmpersen bij een hoge temperatuur van ongeveer 900 °C. Ze bieden een zuiverheid van ongeveer 99 % en hebben een hoge thermische geleidbaarheid en elektrische weerstand. |
BNBO |
Het is een soort universeel materiaal dat met behulp van boorzuur wordt verbonden |
BN60 |
Het heeft BN-hoeveelheid 60 % en SiO2 nog een 40% |
BN40 |
Het heeft BN-hoeveelheid 40 % en SiO2 nog een 60% |
BNCB |
Dit is een type boornitride dat gebonden is met calciumboraat. Het vertoont een betere vochtbestendigheid. |
ZSBN |
Deze samenstelling heeft BN rond 45% en Zr2O3 rond 45% |
Voordelen van de boornitridekroes
De introductie van de High-Performance Crucible heeft een revolutie teweeggebracht in sectoren zoals materiaalonderzoek en halfgeleiderverwerking. Metaalsmelten is een baanbrekende ervaring geworden met de introductie van BN-kroezen. Belangrijkste voordelen van BN-kroezen worden hieronder gemarkeerd:
Superieure thermische eigenschappen
Boron Nitride smeltkroezen zijn het populairst in toepassingen zoals het sinteren van keramiek, het smelten van metaal en de groei van kristallen. De prestaties van BN-kroes in dergelijke toepassingen wordt dit toegeschreven aan hun thermische stabiliteit. Boron Nitride Smeltkroes kan relatief goed functioneren bij een maximumtemperatuur van 2000 graden Celsius, zonder dat er structurele veranderingen optreden.
Omdat de thermische uitzettingscoëfficiënt laag is, is de samenstelling van BN-kroes blijft onveranderd tijdens snelle temperatuurveranderingen. De thermische geleidbaarheid van BN-kroes Helpt de warmte gelijkmatig door het systeem af te voeren. Deze eigenschappen maken de kroes ideaal voor toepassingen zoals kristalgroei.
In een context waarin verwacht wordt dat het materiaal onaangetast blijft door thermische gradiënten, zijn BN-kroezen nuttig. De bovengenoemde onderscheidende kenmerken van BN-kroes helpen bij een betere procescontrole en temperatuuroptimalisatie
Elektrische isolatie
De eigenschap van elektrische isolatie van BN-kroes Het is nuttig in de halfgeleiderproductie. De uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen van BN-kroes Vermijd onnodige elektrochemische reacties op grensvlakken. Het stoppen van interferentie van elektriciteit behoudt de structurele integriteit van een materiaal tijdens verwerking in een BN-kroes.
Eenvoudige bewerkbaarheid en maatwerk
De eenvoudige bewerkbaarheid van Boornitride Helpt bij de productie van smeltkroezen in verschillende vormen en maten. Dit draagt bij aan de veelzijdigheid van de structuren die met behulp van boornitride worden gemaakt. De bewerkbaarheid zorgt ervoor dat de smeltkroes naar wens kan worden vervaardigd. Boornitride kan ook worden toegevoegd aan bepaalde andere elementen om de efficiëntie te verbeteren. BN-smeltkroes.
Hydrofobiciteit en inertheid
Boron Nitride smeltkroezen Vertoont uitstekende chemische inertheid. Het reageert over het algemeen niet met materialen, bijvoorbeeld gesmolten metalen. Voor toepassingen bij hoge temperaturen is deze eigenschap van belang. Boron Nitride Smeltkroes Helpt ons de zuiverheid van het behandelde materiaal te behouden. Het wordt over het algemeen gebruikt bij de productie van dunne films, de productie van elektronische componenten en in de metallurgie.
Andere relevante eigenschappen
Naast de bovengenoemde eigenschappen zijn er nog enkele andere relevante voordelen van Boron Nitride Smeltkroes staan hieronder:
-
Boron Nitride-kroes Heeft een lage diëlektrische constante. De K-waarde ligt in het bereik van 4. De diëlektrische sterkte is echter aan de hoge kant.
-
De diëlektrische breuksterkte is hoog weergegeven in het bereik van > 40 KV/mm
-
Boron Nitride Smeltkroes heeft een hoge elektrische weerstand. De uitzonderingen omvatten echter ZSBN-kwaliteit. BN-smeltkroes
-
Het materiaal heeft een lage dichtheid en is over het algemeen anisotroop. De thermische geleidbaarheid van BN van evenwijdige en loodrechte vlakken verschilt altijd.
Boron Nitride Crucible: Dingen om op te letten
Boron Nitride-kroes Wordt over het algemeen vervaardigd door middel van het warm persen van BN-poeder en biedt een uitstekende zuiverheid. Speciale zorg is echter geboden bij het gebruik van de BN-kroes in bepaalde toepassingen. Enkele hiervan worden hier ter referentie vermeld.
-
Boron Nitride Kroezen moeten worden gebruikt wanneer de bedrijfstemperatuur lager is dan 1000 °C. Het gebruik van de BN-kroes Bij een temperatuur boven 1000 °C zal oxidatie van het BN optreden. Bij contact met zuurstof zal het oppervlak van Boron Nitride Smeltkroes loslaat door ernstige degradatie van het keramiek.
-
Omdat boornitride met een hoge zuiverheid vocht absorbeert, moet ervoor gezorgd worden dat de BN-smeltkroes worden niet gewassen. De kroes kan echter wel worden schoongemaakt door hem af te vegen met alcohol of schuurpapier.
-
Bepaalde verbindingen veroorzaken afbraak van de Boron Nitride SmeltkroesIn dergelijke gevallen moet een chemisch inerte atmosfeer worden gegarandeerd om verdere schade aan het materiaal te voorkomen. BN-smeltkroesDe verbindingen zijn trioxiden, oxiden van antimoon, chroom, arseen en titanium.
Toepassingen van de boornitridekroes
Boorn-nitride wordt mogelijk in verschillende toepassingen gebruikt vanwege zijn thermische stabiliteit bij hoge temperaturen. Uiteraard fungeren uitstekende corrosiebestendigheid en elektrische weerstand als ondersteunende factoren. Hier zullen we enkele van de prominente toepassingen van Boron Nitride-kroes.
Specifieke toepassingen voor hoge temperaturen en corrosie
-
Boron Nitride Kroezen Worden gebruikt voor het verwerken van materialen in hogetemperatuurovens en vacuümovens. Ze zijn bestand tegen thermische schokken.
-
BN-kroes Wordt gebruikt voor de behandeling van gesmolten metalen vanwege hun hoge thermische weerstand. Dit draagt bij aan het behoud van de zuiverheid van het behandelde metaal.
-
BN-kroezen worden gebruikt voor het kweken van kristallen
-
Ze worden ook gebruikt om te voldoen aan de vereiste ioneninjectie in elk proces
-
BN-kroezen Ze worden gebruikt in processen zoals keramisch sinteren, om gesmolten legeringen te verwerken. Ze worden ook gebruikt voor verdampingscoatings voor het verwerken van elektronenbundels.
-
BN-kroezen worden gebruikt om ringen voor gietmachines te breken
-
Boron Nitride smeltkroezen functioneren als integrale afstandhouders bij toepassingen in het smelten van glas
-
Boron Nitride Smeltkroes worden vaak gebruikt in zuurstofgevoelige toepassingen
-
Ze worden gebruikt bij het gieten van metaal als Boron Nitride Smeltkroes verbindt zich met metaal om een tussenlaag van metaalboride of nitride te vormen.
Elektrische toepassingen
-
Boron Nitride Smeltkroes worden gebruikt als integraal onderdeel voor elektrische tegenhangers in ovens of vacuümomstandigheden
-
Ze worden gebruikt om met hoogspanningsapparatuur om te gaan
-
BN-kroezen worden gebruikt als vervanging in systemen waarbij de elektrische geleidbaarheid van grafiet de algehele efficiëntie van het systeem verstoort.
Verpakking van boornitridekroes
Omdat boornitride een keramisch materiaal is, wordt voor transport doorgaans gespecialiseerde verpakking in kartonnen dozen overwogen. BN-kroes Wordt vacuüm verpakt in plastic zakken en vastgezet met schuim. Er moet voor gezorgd worden dat het materiaal tijdens het transport niet beschadigd raakt door onjuiste behandeling.
Conclusie
De introductie van Boron Nitride Smeltkroes revolutioneerde hogetemperatuurtoepassingen in halfgeleiders, micro-elektronica en andere toepassingen. De eigenschappen van geavanceerde keramiek, d.w.z. boornitride, hebben de functionaliteit van smeltkroezen gemaakt van boornitride vergroot. Boron Nitride Smeltkroes Zorgt voor een betere procesefficiëntie doordat het verwerkte materiaal niet door de Crucible wordt bewerkt.