介绍
热解氮化硼 (PBN) 和热解石墨 (PG) 在高温应用方面占据着核心地位。这是因为它们非常高效 耐火材料。在本文中，您将了解 PBN 和 PG、它们的区别、实际应用以及如果您想投资的话，这项业务的利润有多大。
热解氮化硼（PBN）与热解石墨（PG）的区别
热解氮化硼是一种通过化学气相沉积法制备的高纯度陶瓷材料。它无味，晶体结构为六方晶格，容易与石墨混淆。其商品名为PBN。热解氮化硼是氮化硼中最坚固、纯度最高的形态之一（纯度约为99.9%）。这得益于其紧密排列的各向异性结构以及在生产过程中所承受的高温。
热解石墨是在真空炉中以极高的温度分解碳氢化合物气体而产生的一种特殊石墨。
热解氮化硼和热解石墨的特性
PBN 外观多为橙色或白色，密度为 2.15 g/cm³。表面光滑，无孔隙。PBN 的抗拉强度高达 153.84 N/mm²，弹性模量为 235690 N/mm²。其介电强度为 56k V/mm，抗热震性极高，能够承受机械应力。
PBN的强度会随着温度升高而增加，直至达到2473°K。当温度升至3273°K时，热解氮化硼化合物会分解为硼和氮化物。热解氮化硼的膨胀系数较低（2.1 x 10-6°C/C），即使在极端温度和压力下也能保持稳定的形状。
此外，由于它具有化学惰性，因此不易生锈。为什么？因为它能够充分抵抗化学物质或酸的侵蚀。
图1：热解氮化硼（PBN）
PG是一种黑色固体，主要以圆盘、薄片或板材的形式存在。其极限抗拉强度为200 MPa。密度介于1.30至2.265 g/cm³之间。其垂直热导率为80 W/m·K。
此外，PG可承受高达20 µm/m·°C的热膨胀。其垂直电阻率在0.15至0.25 Ω·cm之间。因此，其在压缩、弯曲和拉伸下的极限强度会随着温度升高而升高。
图2：热解石墨（PG）
热解氮化硼 (PBN) 和热解石墨在高温环境中的应用
高功率电子设备
PBN 由陶瓷基纳米复合材料制成，具有良好的电绝缘性，并在高温下保持稳定并有效工作。这也意味着 PBN 可以帮助您生产任何对高温要求严格的电力电子设备所需的高强度晶圆。
热解石墨在当今常见的高能电子设备中更能发挥高效散热的作用。它可以延长您的设备和器件的使用寿命，避免过热。PBN 还可以帮助您制造用于电子产品的 OLED 显示屏和 LED 灯。
半导体制造
PBN和PG在半导体行业也发挥着重要作用。使用 PBN坩埚 因为它具有纯净的特性和确保热稳定性的能力。这使得电子元件由于没有污染而能够发挥最佳性能。
在半导体晶圆制造过程中，高取向热解石墨（HOPG）的作用是确保均匀加热，从而保证半导体制造工艺的顺利进行。 
图3：PBN坩埚
核反应堆部件
PBN和PG中的耐火陶瓷材料使其能够承受极端辐射和高温。PG尤其具有高稳定性，使其成为设计反应堆堆芯的理想材料。相比之下，PBN的隔热性能和化学稳定性则确保了反应堆组件的安全性和效率。
航空航天工程
航空航天机器、飞机和喷气式飞机的耐火衬里采用热解氮化硼材料，因为它们往往有助于在飞行和再入过程中实现无缝功能。
特别是，PG 由 cmc 复合材料组成，增强了其导热能力，使其成为敏感航天器部件的良好隔热罩。
药品
大多数灭菌设备都使用由PBN和PG制成的部件，因为它们具有良好的热稳定性和生物相容性。这种热稳定性使其能够生产出能够在恶劣条件下生存且不被腐蚀的医疗植入物。
微波和射频应用
PBN 的热稳定性和绝缘性能使其成为微波窗口和基板的主要组成部分。高度有序热解石墨 (HOPG) 也能高效地为射频设备散热，使其保持最佳性能。
PGN 和 PG 的利润丰厚的业务
热解氮化硼 (PBN) 和热解石墨 (PG) 在多个利润丰厚的行业中拥有巨大的创新潜力。例如，从事 PBN 和 PG 业务将使您在电气行业中占据优势。这是因为 PBN-PG 复合加热元件的需求日益增长。
PBN-PG 复合加热元件非常耐用。采用化学气相沉积 (CVD) 技术将 PG 沉积在 PBN 元件上，形成用于半导体的耐用陶瓷。这些半导体是笔记本电脑、手机、机器人等设备中微芯片的组件。这意味着 PBN-PG 复合加热元件的需求量很大。
如果您想涉足这项业务，那么您一定会获得丰厚的利润和增长。PBN-PG 复合加热元件为工程师，尤其是笔记本电脑、手机、平板电脑等制造商提供了更高效的选择，使他们能够打造出易于散热的产品。
图4：PBN-PG复合加热元件
PBN 是水平铸造机止动环的理想产品组件。如果您还需要高温炉或真空系统的绝缘体，PBN 将是您的最佳选择。
此外，高定向热解石墨 (HOPG) 在 X 射线光谱分析中用作分散组分。塑料行业制造商使用高定向热解石墨 (HOPG) 来增强塑料产品。PBN 凭借其卓越的耐磨性，在汽车行业也发挥着关键作用，因为它有助于减少摩擦磨损，从而延长汽车零部件甚至发动机的使用寿命。
常见问题 (FAQ)
热解氮化硼 (PBN) 和热解石墨 (PG) 之间的主要区别是什么？
PBN和PG之间的关键区别在于它们的成分。PG的导热系数明显高于PBN——PG是电导体，而PBN是绝缘体。由于这些特性，PBN在高热阻方面更高效。
什么是耐火材料？
耐火材料本质上是一种热绝缘体。它们具有承受极高温度的特性，并且还具有很强的抗化学侵蚀和抗冲击性能。
结论
热解氮化硼和热解石墨在电子和航空航天工业中取得了长足进步。特别是热解氮化硼 (PBN)，它能够确保耐热性，保护高温设备的组件免受高温损坏。热解石墨 (PG) 则负责电子元件的散热。