Керамічні деталі з нітриду бору

Кристал нітриду бору належить до гексагональної кристалічної системи, його структура схожа на графіт, а його властивості мають багато схожості, тому його також називають «білим графітом».

Керамічні деталі з нітриду бору мають гарну термостійкість, термічну стабільність, теплопровідність, високотемпературну діелектричну міцність і є ідеальними матеріалами для розсіювання тепла та високотемпературними ізоляційними матеріалами. Нітрид бору є хімічно стабільним і стійким до корозії більшістю розплавлених металів. Він також має хороші самозмащувальні властивості. Вироби з нітриду бору мають низьку твердість і можуть оброблятися з точністю 1/100 мм.

Zhongwei Precision прагне надавати вітчизняним та іноземним клієнтам передову кераміку з високою міцністю, високою міцністю, зносостійкістю, корозійною стійкістю та високотемпературною стійкістю. Це високотехнологічне підприємство, яке об’єднує науково-дослідні розробки, виробництво та продаж промислових прецизійних керамічних виробів у галузі прецизійної кераміки. Завдяки різноманітному сучасному високоточному обладнанню вона самостійно реалізувала повний процес виробництва керамічних деталей від підготовки керамічного порошку, формування необробленого корпусу, високотемпературного спікання до обробки керамічного матеріалу.

Дез. продуктукриптування

1. Стандарти впровадження: компанія суворо виконує сертифікацію ISO9001, а продукти пройшли сертифікацію ROHS, FDA ЄС тощо.

2. Стандарти матеріалів для продукції: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Основні процеси: цементування, лиття під тиском, стрічкове лиття, ізостатичне пресування, 3D-друк

4. Доступні матеріали для кераміки:

В основному він виробляє готові керамічні стрижні, керамічні трубки, керамічні кільця, керамічні пластини, керамічні присоски, керамічні леза та інші керамічні конструкції спеціальної форми. Основними керамічними матеріалами є оксид алюмінію, діоксид цирконію, карбід кремнію, нітрид кремнію та кераміка з нітриду алюмінію. Стійкість до високих температур, зносостійкість, стійкість до корозії, стійкість до кислот і лугів, антимагнітність, стійкість до тиску. І 3D-друк тощо налаштовуються відповідно до вимог замовника.

Комбінована труба, її висока зносостійкість ефективно протистоїть зносу матеріалу та ударам.

Ефективність продукту та спосіб виробництва

1. Властивості матеріалу

CBN зазвичай являє собою чорні, коричневі або темно-червоні кристали зі структурою сфалериту і хорошою теплопровідністю. Твердість поступається лише алмазу, і це надтвердий матеріал, який часто використовують як інструментальний матеріал і абразив. Нітрид бору хімічно стійкий і не піддається впливу неорганічних кислот і води. Зв'язок бор-азот розривається в гарячому концентрованому лугу. При температурі вище 1200 градусів він починає окислюватися на повітрі. Точка плавлення становить 3000 градусів, а сублімація починається, коли вона трохи нижче 3000 градусів. Розкладання починається приблизно при 2700 градусах під вакуумом. Малорозчинний у гарячій кислоті, нерозчинний у холодній воді, відносна щільність 2,25. Міцність на стиск становить 170 МПа. Максимальна робоча температура становить 900 градусів в окислювальній атмосфері та може досягати 2800 градусів в неактивній відновній атмосфері, але змащувальні характеристики погані за кімнатної температури. Більшість властивостей карбіду бору краще, ніж у вуглецевих матеріалів. Для гексагонального нітриду бору: низький коефіцієнт тертя, хороша високотемпературна стабільність, хороша стійкість до термічного удару, висока міцність, висока теплопровідність, низький коефіцієнт розширення, високий питомий електричний опір, стійкість до корозії, мікрохвильова або інфрачервона прозорість.

2. Структура матеріалу

Нітрид бору являє собою гексагональний кристал, найчастіше решітку графіту, а також є аморфні варіанти. Окрім гексагональної кристалічної форми, карбід бору має інші кристалічні форми, зокрема: ромбоедричний нітрид бору (абревіатура: r-BN або Said: тригональний нітрид бору, його структура подібна до h-BN, який буде отримано в процесі перетворення h-BN в c-BN), кубічний нітрид бору [абревіатура: c-BN, або |3-BN, або z -BN (тобто нітрид бору типу сфалериту), текстура дуже жорстка ], нітрид бору вюрцитного типу (абревіатура w-BN, h-BN — твердий стан під високим тиском). Було навіть знайдено графеноподібні 2D кристали нітриду бору (подібні до MoS: 2D кристали).

3. Спосіб виготовлення

(1) Метод синтезу при високій температурі та високому тиску

У 1957 році Венторф вперше штучно синтезував кубічний BN. Коли температура наближається або перевищує 1700 градусів, а мінімальний тиск становить 11-12ГПа, чистий гексагональний нітрид бору (HBN) безпосередньо перетворюється на кубічний нітрид бору (CBN). Пізніше було встановлено, що використання каталізаторів може значно знизити температуру переходу і тиск. Зазвичай використовуються такі каталізатори: лужні та лужноземельні метали, лужні та лужноземельні нітриди, лужноземельні фторовані нітриди, солі борату амонію та неорганічні фториди. Серед них температура та тиск, необхідні для борату амонію як каталізатора, є найнижчими, необхідний тиск становить 5 ГПа при 1500 градусах, а діапазон температур становить 600-700 градусів, коли тиск становить 6 ГПа. Можна побачити, що хоча додавання каталізатора може значно знизити температуру і тиск переходу, необхідні температура і тиск все ще вищі. Тому обладнання, виготовлене компанією Boron Nitride Ceramic Parts, є складним і дорогим, а його промислове застосування обмежене.

(2) Метод хімічного синтезу парів

У 1979 році Соколовський успішно використав технологію імпульсної плазми для виготовлення плівок кубічного нітриду бору (CBN) при низькій температурі та низькому тиску. Використовується просте обладнання, а процес легко реалізувати, тому він швидко розвивався. З'явилися різні методи осадження з парової фази. Традиційно це в основному стосується термічного хімічного осадження з парової фази. Експериментальний пристрій, як правило, складається з термостійкої кварцової трубки та нагрівального пристрою. Субстрат може нагріватися в печі (CVD з гарячою стінкою) або високочастотним індукційним нагріванням (CVD з холодною стінкою). Реакційний газ розкладається на поверхні високотемпературної підкладки, і в той же час відбувається хімічна реакція з утворенням плівки. Реакційний газ є сумішшю BCl3 або B2H4 і NH3.

(3) Метод гідротермального синтезу

У цьому методі в реакційному середовищі високої температури та високого тиску в автоклаві вода використовується як реакційне середовище, так що зазвичай нерозчинні або нерозчинні речовини розчиняються, і реакцію також можна перекристалізувати. Гідротермальна технологія має дві характеристики, однією є її відносно низька температура, а іншою є те, що вона виконується в закритому контейнері, що дозволяє уникнути випаровування компонентів. Як метод синтезу при низькій температурі та низькому тиску він використовується для синтезу кубічного нітриду бору при низькій температурі.

(4) Метод термічного синтезу бензолу

Як низькотемпературний метод синтезу наноматеріалів, який з’явився в останні роки, термічний синтез бензолу привернув велику увагу. Бензол є чудовим розчинником для сольвотермічного синтезу завдяки своїй стабільній кон’югованій структурі, яка нещодавно була успішно розроблена в техніці термічного синтезу бензолу, наприклад формула реакції:

BCl3 плюс Li3N→BN плюс 3LiCl або BBr3 плюс Li3N→BN плюс 3LiBr

Температура реакції становить лише 450 градусів, і технологія термічного синтезу бензолу може отримати метастабільну фазу, яка зазвичай може бути отримана в екстремальних умовах і може існувати лише під надвисоким тиском при відносно низькій температурі та тиску. Цей спосіб реалізує отримання кубічного нітриду бору при низькій температурі і низькому тиску. Однак цей метод ще знаходиться на стадії експериментальних досліджень і є синтетичним методом із великим потенціалом застосування.

(5) Технологія саморозповсюдження

Необхідна зовнішня енергія використовується для індукції високоекзотермічної хімічної реакції, і система реагує локально, утворюючи фронт хімічної реакції (хвиля горіння). Незважаючи на те, що цей метод є традиційним методом неорганічного синтезу, він був зареєстрований лише в останні роки для синтезу нітриду бору.

(6) Технологія карботермічного синтезу

Метод використовує борну кислоту як вихідний матеріал на поверхні карбіду кремнію, вуглець як відновник і азотування аміаку для отримання нітриду бору. Отриманий продукт має високу чистоту і має велике прикладне значення для отримання композиційних матеріалів.

(7) Технологія іонно-променевого розпилення

Змішаний продукт кубічного нітриду бору та гексагонального нітриду бору отримують за допомогою технології осадження методом пучкового розпилення. Хоча цей метод містить менше домішок, форму продукту важко контролювати, оскільки важко контролювати умови реакції, і дослідження цього методу все ще мають великий потенціал для розвитку.

(8) Метод лазерного відновлення

Лазер використовується як зовнішнє джерело енергії для індукції окислювально-відновної реакції між попередниками реакції, і B і N поєднуються з утворенням нітриду бору, але цей метод також дає змішану фазу.

Процес після спікання

Обладнання для обробки: оснащене гравірувальним верстатом з ЧПУ, безцентровим шліфуванням, внутрішнім і зовнішнім циліндричним шліфуванням, поверхневим шліфуванням, токарним центром обробки з ЧПУ, різанням дроту, токарною обробкою, фрезеруванням, шліфуванням та іншим високоточним виробничим і випробувальним обладнанням.

Прес-форми та контрольні пристрої

1. Термін служби цвілі: зазвичай напівпостійний. (крім втраченої піни).

2. Термін доставки прес-форми: 10-25 днів (відповідно до структури та розміру продукту).

3. Обслуговування інструментів і форм: Zhongwei відповідає за прецизійні деталі.

Контроль якості

1. Контроль якості: кількість дефектів менше 0.1 відсотка.

2. Зразки та пробний запуск будуть перевірені на 100 відсотків під час виробництва та перед відправленням, перевірка зразків для масового виробництва відповідно до стандартів ISDO або вимог замовника.

3. Тестове обладнання: вимірювальний прилад округлості, трикоординатний вимірювальний прилад, вимірювальний прилад координатного зображення, трикоординатний вимірювальний прилад Hexagon, вимірювальний прилад зображення, вимірювальний прилад щільності, вимірювальний прилад гладкості, мікротвердомір за Віккерсом.

застосування

Керамічні деталі з нітриду бору - це керамічний виріб, виготовлений із нітриду бору як сировини. Він не тільки має високу температурну стійкість, стійкість до корозії, але також має дуже хорошу тепловіддачу та теплопровідність. Це новий матеріал, який стає все більш важливим в епоху, коли технологія все більше вимагає матеріалів з унікальними властивостями. Тоді давайте розглянемо конкретні області, де можна використовувати кераміку з нітриду бору.

По-перше, як ми всі знаємо, кераміка з нітриду бору не змочується алюмінієвою водою, тому вона може забезпечити дуже повний захист для поверхонь матеріалів, які знаходяться в прямому контакті з алюмінієвими, магнієвими, цинковими сплавами та їх шлаком. Таким чином, кераміку з нітриду бору можна використовувати для виготовлення деяких ріжучих інструментів і бурових коронок для геологічної розвідки та видобутку нафти. Можна сказати, що свердло з кераміки нітриду бору однозначно краще за свердло з інших матеріалів.

По-друге, оскільки кераміка з нітриду бору має різні форми, з неї можна виготовляти різні відповідні частини або як пакувальні матеріали для запобігання нейтронному випромінюванню. Звичайно, це також особливий матеріал, виготовлений із кераміки нітриду бору при високій температурі.

По-третє, температура плавлення кераміки з нітриду бору дуже висока, а її питомий опір також дуже великий при високих температурах, тому її дуже добре використовувати для виготовлення високотемпературних ізоляційних матеріалів. Поки існує потреба у використанні високотемпературних ізоляційних матеріалів, для виробництва можна використовувати кераміку з нітриду бору, яка, можна сказати, є найбільш ідеальним виробничим матеріалом.

По-четверте, якщо кубічний нітрид бору виготовляється з кераміки нітриду бору, він може стати дуже хорошим напівпровідниковим матеріалом, який може відігравати дуже важливу роль у мікроелектроніці та оптоелектроніці. Крім того, оскільки кераміка з нітриду бору не розм’якшується і не деформується при високих температурах, її також можна використовувати як матеріали для високотемпературної печі.