Tygiel z azotku boru oznacza specjalistyczne pojemniki wykonane z azotku boru. Wyjątkowe właściwości azotku boru przynoszą korzyści Tygle z azotku boru funkcjonalność. Wykazują wysoką stabilność termiczną, są izolatorami elektrycznymi i odporne na korozję. Tygle z azotku boru są stosowane głównie w specjalistycznych zastosowaniach wymagających pracy w podwyższonej temperaturze.
Czym jest azotek boru? Czy azotek boru jest związkiem chemicznym?
Tygiel azotku boru to reprezentacja funkcjonalności azotku boru jako zaawansowanej ceramiki. W dobie współczesnej nauki i inżynierii skład materiału wpływa na jego zastosowanie. Zanim poznamy… BN Crucible i jego właściwości, przyjrzyjmy się bliżej BN jako związkowi chemicznemu.
Azotek boru to chemicznie i termicznie stabilna, zaawansowana ceramika. Jest to związek chemiczny złożony z boru i azotu o wzorze chemicznym „BN” i zazwyczaj występuje w formie krystalicznej z elektronami izotropowymi do sieci krystalicznej węgla. Występuje w różnych strukturach, takich jak sześcienna, amorficzna, heksagonalna i wurcytowa.
Azotek boru jako zaawansowana ceramika?
Azotek boru jest również znany jako „biały grafen”, ponieważ jego struktura jest podobna do mikrostruktury grafitu. Jednak w przeciwieństwie do grafitu, charakteryzuje się wyższą temperaturą utleniania i doskonale sprawdza się jako materiał elektroizolacyjny. Jest to zaawansowany materiał syntetyczny, dostępny w postaci stałej i proszkowej. Azotek boru charakteryzuje się również znakomitą obrabialnością termiczną w temperaturze około 800°C.
Specyfikacja azotku boru
Poniżej podano ogólną tabelę właściwości, aby omówić zachowanie azotku boru jako związku
Gęstość azotku boru |
1,9 g/cm3 |
Moduł sprężystości |
27 G Pa |
Twardość |
2,26 G Pa |
Wytrzymałość na ściskanie |
1433 MPa |
Wytrzymałość dielektryczna |
56 kV/mm |
Rezystywność objętościowa |
> 1013 ochm.cm |
Przewodność cieplna |
60 W/Mk |
Temperatura pracy (maks.) |
1800 stopni Celsjusza |
Właściwości tygla z azotku boru
Wiedza o materiałach jest ważna ze względu na ich zastosowanie i charakter. Poniższa tabela pomoże nam zdecydować, czy warto z nich korzystać. Tygiel BN do każdego zastosowania.
Czystość tygla z azotku boru |
> 99% |
Zakres gęstości (g/cm3) |
1,94 – 2 |
Maksymalna temperatura pracy w obecności gazu obojętnego (Argon/N2) |
900 |
Maksymalna temperatura pracy w obecności powietrza |
2100 |
Maksymalna temperatura pracy w obecności próżni |
2000 |
Wytrzymałość na ściskanie (MPa) |
55 |
Wytrzymałość na zginanie (MPa) |
30 |
Przewodność cieplna (NTP) w/mK |
35 |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej (10-6/K) |
1.5 |
Rodzaje tygli z azotku boru
Jak omówiono powyżej, Tygle z azotku boru Powstają w procesie spiekania i prasowania na gorąco proszków azotku boru. Różne rodzaje Tygle z azotku boru odnośnie konstytucji lub materiału wykonania podano poniżej.
BN99 |
BN99 są wytwarzane metodą prasowania na gorąco w wysokiej temperaturze około 900°C. Oferują czystość około 99 % i charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną i rezystancją elektryczną. |
BNBO |
Jest to rodzaj materiału ogólnego przeznaczenia, łączonego za pomocą tlenku boru |
BN60 |
Zawiera BN w ilości 60 % i SiO2 w ilości 40% |
BN40 |
Zawiera BN w ilości 40 % i SiO2 w ilości 60% |
BNCB |
To rodzaj azotku boru, który jest połączony z boranem wapnia. Wykazuje lepszą odporność na wilgoć. |
ZSBN |
W tym składzie jest BN około 45% i Zr2O3 około 45% |
Zalety tygla z azotku boru
Wprowadzenie wysokowydajnego tygla zrewolucjonizowało branże takie jak badania materiałowe i obróbka półprzewodników. Topienie metali stało się przełomowym doświadczeniem dzięki wprowadzeniu Tygle BNGłówne zalety Tygle BN są podświetlone poniżej:
Doskonałe właściwości termiczne
Tygle z azotku boru są najpopularniejsze w zastosowaniach takich jak spiekanie ceramiki, topienie metali i wzrost kryształów. Wydajność Tygiel BN w takim zastosowaniu przypisuje się ich stabilności termicznej. Tygiel azotku boru może funkcjonować w temperaturze maksymalnie 2000°C, nie ulegając żadnym zmianom strukturalnym.
Ponieważ współczynnik rozszerzalności cieplnej jest niski, skład Tygiel BN pozostaje niezmieniona podczas szybkich zmian temperatury. Przewodność cieplna Tygiel BN Pomaga równomiernie rozprowadzać ciepło w całym systemie. Te właściwości sprawiają, że tygiel idealnie nadaje się do zastosowań takich jak hodowla kryształów.
W kontekście, w którym oczekuje się, że materiał pozostanie odporny na gradienty termiczne, tygle BN są przydatne. Powyższe charakterystyczne cechy Tygiel BN pomoc w lepszej kontroli procesów i optymalizacji temperatury
Izolacja elektryczna
Własność izolacji elektrycznej Tygiel BN czerpie swoją użyteczność w procesie produkcji półprzewodników. Doskonałe właściwości izolacyjne Tygiel BN uniknąć niepotrzebnych reakcji elektrochemicznych na stykach. Zatrzymanie interferencji elektryczności utrzymuje integralność strukturalną materiału podczas przetwarzania w Tygiel BN.
Łatwa obróbka i personalizacja
Łatwa obróbka mechaniczna Azotek boru Pomaga w produkcji tygli o różnych kształtach i rozmiarach. Przyczynia się to do wszechstronności konstrukcji wykonanych z wykorzystaniem związku azotku boru. Skrawalność pozwala na produkcję tygli zgodnie z wymaganiami. Azotek boru można również łączyć z innymi pierwiastkami, aby zwiększyć wydajność. BN Crucible.
Hydrofobowość i bezwładność
Tygle z azotku boru Wykazuje doskonałą obojętność chemiczną. Zasadniczo nie wchodzi w interakcje z żadnymi materiałami, na przykład stopionymi metalami. W przypadku zastosowań w wysokich temperaturach ta właściwość Tygiel azotku boru Pomaga nam zachować czystość przetwarzanego materiału. Jest powszechnie stosowany w produkcji cienkich warstw, podzespołów elektronicznych i metalurgii.
Inne istotne właściwości
Oprócz wyżej wymienionych właściwości, istnieją również inne istotne zalety Tygiel azotku boru podano poniżej:
-
Tygiel z azotku boru Posiada niską stałą dielektryczną. Wartość K mieści się w zakresie 4. Jednak wytrzymałość dielektryczna jest wyższa.
-
Wytrzymałość dielektryczna na przebicie jest wysoka i wynosi > 40 KV/mm
-
Tygiel azotku boru Posiada wysoką rezystywność elektryczną. Wyjątki obejmują jednak gatunek ZSBN BN Crucible
-
Materiał ma niską gęstość i jest generalnie anizotropowy. Przewodność cieplna BN w płaszczyznach równoległych i prostopadłych zawsze jest różna.
Tygiel z azotku boru: co sprawdzić
Tygiel z azotku boru Tygiel BN jest zazwyczaj wytwarzany metodą prasowania na gorąco proszku BN i charakteryzuje się doskonałą czystością. Należy jednak zachować szczególną ostrożność podczas używania tygla BN w niektórych zastosowaniach. Niektóre z nich wymieniono tutaj w celach informacyjnych.
-
Tygle z azotku boru należy stosować, gdy temperatura robocza jest niższa niż 1000°C. Użycie Tygiel BN w temperaturze powyżej 1000°C spowoduje utlenianie BN. W kontakcie z tlenem powierzchnia Tygiel azotku boru ulega złuszczeniu na skutek poważnej degradacji ceramiki.
-
Ponieważ azotek boru o wysokiej czystości pochłania wilgoć, należy upewnić się, że BN Crucible nie są myte. Tygiel można jednak oczyścić, przecierając go alkoholem lub papierem ściernym.
-
Niektóre związki powodują degradację Tygiel azotku boruW takich przypadkach należy zapewnić atmosferę chemicznie obojętną, aby zapobiec rozwojowi uszkodzeń BN CrucibleZwiązkami tymi są trójtlenki, tlenki antymonu, chromu, arsenu i tytanu.
Zastosowania tygla z azotku boru
Azotek Boorna może być wykorzystywany w różnych zastosowaniach ze względu na swoją stabilność termiczną w wysokich temperaturach. Oczywiście, doskonała odporność na korozję i rezystancja elektryczna działają jako czynniki wspomagające. W tym artykule omówimy niektóre z głównych zastosowań Tygiel z azotku boru.
Zastosowania wymagające wysokiej temperatury i korozji
-
Tygle z azotku boru Służą do obróbki materiałów w piecach wysokotemperaturowych i próżniowych. Są odporne na szoki termiczne.
-
Tygiel BN Służy do obróbki stopionych metali ze względu na ich wysoką odporność termiczną. Pomaga to utrzymać czystość obrabianego metalu.
-
Tygle BN służą do hodowli kryształów
-
Są one również wykorzystywane do wspomagania wtrysku jonów w dowolnym procesie
-
Tygle BN Są stosowane w procesach takich jak spiekanie ceramiki, do obróbki stopionych stopów. Są również stosowane w powłokach parowych do obróbki wiązek elektronów.
-
Tygle BN służą do rozbijania pierścieni w maszynach odlewniczych
-
Tygle z azotku boru pełnią funkcję integralnych przekładek w zastosowaniach związanych z topieniem szkła
-
Tygiel azotku boru są często stosowane w zastosowaniach wrażliwych na tlen
-
Stosowane są w odlewnictwie metali jako Tygiel azotku boru łączy się z metalem tworząc warstwę międzywarstwową boru metalu lub azotku.
Zastosowania elektryczne
-
Tygiel azotku boru są stosowane jako integralna część odpowiedników elektrycznych w piecach lub warunkach próżniowych
-
Służą do obsługi urządzeń wysokiego napięcia
-
Tygle BN są stosowane jako zamienniki w systemach, w których przewodnictwo elektryczne grafitu wpływa na ogólną wydajność systemu.
Wypełnienie tygla z azotku boru
Ponieważ azotek boru jest materiałem ceramicznym, do transportu zazwyczaj przewiduje się specjalistyczne pakowanie w pudełka kartonowe. Tygiel BN Pakowane są próżniowo w worki foliowe i zabezpieczone pianką. Należy upewnić się, że materiał nie ulegnie uszkodzeniu podczas transportu w wyniku niewłaściwego obchodzenia się z nim.
Podsumowanie
Wprowadzenie Tygiel azotku boru Zrewolucjonizował zastosowania wysokotemperaturowe w półprzewodnikach, mikroelektronice i innych dziedzinach. Właściwości zaawansowanej ceramiki, tj. azotku boru, zwiększyły funkcjonalność tygla wykonanego z azotku boru. Tygiel azotku boru zapewnia lepszą wydajność procesu dzięki temu, że materiał nie jest poddawany ingerencji Crucible.