Cadinho de nitreto de boro significa recipientes especializados feitos de nitreto de boro. As propriedades superiores do nitreto de boro beneficiam Cadinho de nitreto de boro funcionalidade. Apresentam alta estabilidade térmica, são eletricamente isolantes e resistentes à corrosão. Cadinhos de nitreto de boro são geralmente usados em aplicações especializadas que exigem desempenho em temperaturas elevadas.
O que é nitreto de boro? O nitreto de boro é um composto?
Cadinho de nitreto de boro é uma representação da funcionalidade do Nitreto de Boro como uma cerâmica avançada. Na era da ciência e da engenharia modernas, a constituição de um material influencia seu uso. Antes de conhecermos o Cadinho BN e suas características, vamos nos familiarizar com o BN como um composto.
O nitreto de boro é uma cerâmica avançada, química e termicamente estável. É um composto de boro e nitrogênio, com fórmula química "BN", e geralmente existe na forma cristalina, com elétrons isotrópicos à rede de carbono. Encontra-se presente em diferentes estruturas, como cúbica, amorfa, hexagonal e wurtzita.
Nitreto de boro como uma cerâmica avançada?
O nitreto de boro também é conhecido como "grafeno branco", pois a estrutura do HBN é semelhante à microestrutura do grafite. No entanto, ao contrário do grafite, possui temperatura de oxidação mais alta e funciona como excelentes materiais elétricos. É um material sintético avançado, disponível nas formas sólida e em pó. O nitreto de boro também apresenta notável trabalhabilidade térmica em torno de 800 °C.
Especificação de nitreto de boro
Uma tabela de propriedades gerais é fornecida abaixo para discutir o comportamento do nitreto de boro como um composto
Densidade do nitreto de boro |
1,9 g/cm3 |
Módulo de Elasticidade |
27 GPA |
Dureza |
2,26 GPa |
Resistência à compressão |
1433 MPa |
Rigidez Dielétrica |
56 kV/mm |
Resistividade volumétrica |
> 1013 ochm.cm |
Condutividade térmica |
60 W/Mk |
Temperatura de trabalho (máx.) |
1800 graus C |
Propriedades do cadinho de nitreto de boro
O conhecimento dos materiais é importante no que diz respeito à aplicação e à natureza. A tabela abaixo nos ajudará a decidir se é sensato usar Cadinho BN para qualquer aplicação.
Pureza do Cadinho de Nitreto de Boro |
> 99% |
Faixa de densidade (g/cm3) |
1,94 – 2 |
Temperatura máxima de operação na presença de gás inerte (Argônio / N2) |
900 |
Temperatura máxima de operação na presença de ar |
2100 |
Temperatura máxima de operação na presença de vácuo |
2000 |
Resistência à compressão (MPa) |
55 |
Resistência à flexão (MPa) |
30 |
Condutividade térmica (NTP) com mK |
35 |
Coeficiente de expansão térmica (10-6 /K) |
1.5 |
Tipos de cadinhos de nitreto de boro
Conforme discutido acima, cadinhos de nitreto de boro são feitos por sinterização e prensagem a quente de pós de nitreto de boro. Diferentes tipos de cadinhos de nitreto de boro com relação à constituição ou à composição material são dadas abaixo.
BN99 |
BN99 são produzidos por prensagem a quente em alta temperatura, em torno de 900 °C. Oferecem pureza de cerca de 99 % e possuem alta condutividade térmica e resistência elétrica. |
BNBO |
É um tipo de material de uso geral ligado com a ajuda de óxido bórico |
BN60 |
Possui quantidade de BN 60 % e SiO2 outros 40% |
BN40 |
Possui quantidade de BN 40 % e SiO2 outros 60% |
BNCB |
Este é um tipo de nitreto de boro ligado ao borato de cálcio. Apresenta melhor resistência à umidade. |
ZSBN |
Esta composição possui BN em torno de 45% e Zr2O3 em torno de 45% |
Vantagens do cadinho de nitreto de boro
A introdução do Cadinho de Alto Desempenho revolucionou setores como pesquisa de materiais e processamento de semicondutores. A fusão de metais tornou-se uma experiência revolucionária com a introdução do cadinhos BN. Principais vantagens de cadinhos BN estão destacados abaixo:
Propriedades térmicas superiores
cadinhos de nitreto de boro são mais populares em aplicações como sinterização de cerâmica, fusão de metais e crescimento de cristais. O desempenho de Cadinho BN em tal aplicação é atribuída à sua estabilidade térmica. Cadinho de nitreto de boro pode funcionar relativamente a uma temperatura máxima de 2000 °C sem sofrer nenhuma alteração estrutural.
Como o coeficiente de expansão térmica é baixo, a constituição de Cadinho BN permanece inalterado durante mudanças rápidas de temperatura. A condutividade térmica de Cadinho BN Ajuda a dissipar o calor uniformemente pelo sistema. Essas propriedades tornam o cadinho ideal para aplicações como crescimento de cristais.
Em contextos onde se espera que o material permaneça inalterado por gradientes térmicos, os cadinhos de BN são úteis. As características distintas mencionadas acima Cadinho BN ajudar no melhor controle do processo e otimização da temperatura
Isolamento elétrico
A propriedade do isolamento elétrico de Cadinho BN busca sua utilidade no regime de fabricação de semicondutores. A excelente propriedade de isolamento elétrico de Cadinho BN evitar reações eletroquímicas desnecessárias nas interfaces. A interrupção da interferência elétrica mantém a integridade estrutural de um material quando processado em um Cadinho BN.
Fácil usinabilidade e personalização
A fácil usinabilidade de Nitreto de boro Auxilia na fabricação de cadinhos de diferentes formatos e tamanhos. Isso contribui para a versatilidade das estruturas fabricadas com o composto de nitreto de boro. A usinabilidade permite que o cadinho seja fabricado conforme a necessidade. O nitreto de boro também pode ser incorporado a outros elementos para melhorar a eficiência do processo. Cadinho BN.
Hidrofobicidade e Inércia
cadinhos de nitreto de boro Apresenta excelente inércia química. Geralmente não interage com nenhum material, por exemplo, metais fundidos. Para aplicações em altas temperaturas, esta propriedade de Cadinho de nitreto de boro Ajuda a manter a pureza do material manuseado. É geralmente empregado na produção de filmes finos, fabricação de componentes eletrônicos e metalurgia.
Outras propriedades relevantes
Além das propriedades acima mencionadas, alguns outros méritos relevantes de Cadinho de nitreto de boro são fornecidos abaixo:
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Cadinho de nitreto de boro possui baixa constante dielétrica. O valor de K está na faixa de 4. No entanto, a rigidez dielétrica está no lado superior
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A resistência à ruptura dielétrica é alta, representada na faixa de > 40 KV/mm
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Cadinho de nitreto de boro possui alta resistividade elétrica. No entanto, as isenções incluem o grau ZSBN de Cadinho BN
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O material é de baixa densidade e geralmente anisotrópico. A condutância térmica do BN em planos paralelos e perpendiculares sempre difere.
Cadinho de nitreto de boro: coisas a verificar
Cadinho de nitreto de boro Geralmente é fabricado por prensagem a quente de pó de BN e oferece excelente pureza. No entanto, cuidados especiais devem ser tomados ao utilizar o cadinho de BN em determinadas aplicações. Algumas delas estão listadas aqui para referência.
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Cadinhos de nitreto de boro devem ser usados quando a temperatura de operação for inferior a 1000 °C. O uso do Cadinho BN a uma temperatura acima de 1000 °C causará oxidação do BN. Em contato com o oxigênio, a superfície do Cadinho de nitreto de boro descasca devido à degradação severa da cerâmica.
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Como o nitreto de boro de alta pureza absorve umidade, deve-se garantir que Cadinho BN não são lavados. No entanto, o cadinho pode ser limpo com álcool ou lixa.
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Certos compostos causam degradação do Cadinho de nitreto de boro. Nesses casos, deve ser assegurada uma atmosfera quimicamente inerte para evitar a progressão dos danos. Cadinho BN. Os compostos são trióxidos, óxidos de antimônio, crômio, arsênio e titânio.
Aplicações do Cadinho de Nitreto de Boro
Talvez o nitreto de Boorn seja usado em diferentes aplicações devido à sua estabilidade térmica em altas temperaturas. É claro que a excelente resistência à corrosão e a resistência elétrica funcionam como elementos de suporte. Aqui, veremos algumas das aplicações proeminentes de Cadinho de nitreto de boro.
Aplicações específicas de alta temperatura e corrosão
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Cadinhos de nitreto de boro são utilizados para manusear materiais em fornos de alta temperatura e fornos a vácuo. São resistentes a choques térmicos.
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Cadinho BN É usado para lidar com metais fundidos devido à sua alta resistência térmica. Isso ajudará a manter a pureza do metal manuseado.
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Os cadinhos BN são usados para o crescimento de cristais
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Eles também são usados para auxiliar na necessidade de injeção de íons em qualquer processo
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cadinhos BN são usados em processos como a sinterização de cerâmicas, para lidar com ligas fundidas. Também é usado em revestimentos por evaporação para lidar com feixes de elétrons.
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cadinhos BN são usados para quebrar anéis para máquinas de fundição
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cadinhos de nitreto de boro funcionam como espaçadores integrais quando se trata de aplicações de fusão de vidro
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Cadinho de nitreto de boro são frequentemente usados em aplicações sensíveis ao oxigênio
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Eles são usados na fundição de metais como Cadinho de nitreto de boro combina-se com metal para formar boreto metálico ou nitreto intercalar.
Aplicações Elétricas
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Cadinho de nitreto de boro são usados como parte integrante de contrapartes elétricas em fornos ou condições de vácuo
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Eles são usados para lidar com equipamentos de alta tensão
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Cadinhos BN são usados como substitutos em sistemas onde a condutividade elétrica do grafite interfere na eficiência geral do sistema.
Embalagem de cadinho de nitreto de boro
Como o nitreto de boro é um material cerâmico, geralmente é utilizada uma embalagem especializada em caixas de papelão para transporte. Cadinho BN é embalado a vácuo em sacos plásticos e protegido com espuma. Deve-se garantir que o material não sofra danos durante o transporte devido ao manuseio inadequado.
Conclusão
A introdução de Cadinho de nitreto de boro revolucionou aplicações de alta temperatura em semicondutores, microeletrônica e outros. A propriedade da cerâmica avançada, ou seja, o nitreto de boro, aumentou a funcionalidade do cadinho feito de nitreto de boro. Cadinho de nitreto de boro garante melhor eficiência do processo ao manter o material manuseado sem intervenção do cadinho.