Care sunt diferențele dintre nitrura de bor presată la cald și nitrura de bor pirolitică?
Nitrura de bor este un material ceramic avansat care vine în patru variante diferite, cele mai comune sunt nitrura de bor cubică (c-BN) și nitrura de bor hexagonală (h-BN). c-BN este similar cu diamantul, folosit în principal pentru a face unelte de tăiere; h-BN este o structură stratificată similară cu grafitul, care este liber, lubrifiat, ușor de absorbit umiditatea și ușoară, cunoscută și sub numele de grafit alb, cu o conductivitate termică și proprietăți izolante excelente.
În conformitate cu diferitele procese de fabricație, h-BN poate fi împărțit în nitrură de bor prin presare la cald (HPBN) și nitrură de bor pirolitică (PBN). Nitrura de bor presată la cald adoptă tehnologia de sinterizare presată la cald, iar produsul are avantajele de înaltă densitate, rezistență ridicată și cost de producție scăzut; Nitrura de bor pirolitică adoptă tehnologia de depunere chimică în vapori, care are avantajele mai puține impurități și puritate ridicată.
1. Nitrură de bor presată la cald (HPBN)
Nitrura de bor presată la cald este obținută prin presare și sinterizare cu pulbere turnată într-o matriță. Este un izolator electric excelent cu lubrifiere excelentă și stabilitate la temperaturi ridicate. Chiar și la temperaturi extrem de ridicate, își poate menține și lubrifierea și inerția. Nitrura de bor presată la cald are rezistență mecanică scăzută și rezistență la uzură, dar are o capacitate ridicată de căldură, conductivitate termică excelentă, rezistență dielectrică remarcabilă și ușurință de prelucrare. Într-o atmosferă inertă, nitrura de bor poate rezista la temperaturi ridicate care depășesc 2000 °C, deci este un material termoizolant ideal pentru temperaturi ridicate.
Folosind stabilitatea chimică excelentă a ceramicii cu nitrură de bor, poate fi folosit ca creuzete, bărci, țevi de transport de metal lichid pentru topirea și evaporarea metalelor, creuzete pentru sintetizarea cristalelor GaAs, duze de rachetă, baze pentru dispozitive de mare putere, țevi pentru topirea metalelor, și piese de pompă, matrițe de turnare din oțel, materiale izolante etc.
2. Nitrură de bor pirolitică (PBN)
Nitrura de bor pirolitică aparține sistemului de cristal hexagonal și este un material tipic stratificat. Se formează prin depunerea chimică în vapori (CVD) de amoniac și halogenuri de bor în condiții de temperatură ridicată și vid înalt. Poate fi depus în materiale subțiri din foi sau direct în produsele finale PBN, cum ar fi tuburi, inele saucontainere cu pereți subțiri. Puritatea nitrurii de bor pirolitice este foarte mare, care poate ajunge la mai mult de 99,99%.
Nitrura de bor pirolitică are proprietăți excelente, cum ar fi puritate ridicată, conductivitate termică ridicată, rezistență mecanică ridicată, izolație electrică bună, inerție chimică bună și non-toxicitate, făcându-l un material ideal pentru purificarea elementelor și creșterea cristalelor semiconductoare. Principalele aplicații sunt unități de evaporare OLED, creuzete semiconductoare cu un singur cristal de creștere (VGF, LEC), creuzete de evaporare pentru epitaxie cu fascicule moleculare (MBE), încălzitoare MOCVD, bărci policristaline, plăci izolatoare pentru echipamente de înaltă temperatură, vid înalt etc.
Diferența dintre HPBN și PBN
1. Procese de producție diferite: HPBN utilizează procesul tradițional de formare a matriței și sinterizare prin presare la cald; PBN utilizează procesul chimic de depunere în vapori.
2. Pot fi produse diferite produse: HPBN este ușor de prelucrat și poate fi prelucrat pentru a obține forma și dimensiunea necesară; PBN este potrivit doar pentru producția cu grosime sau pereți subțiri.
3. Puritate diferită a materialului: HPBN trebuie să adauge ajutoare de sinterizare în procesul de producție, astfel încât puritatea nu poate ajunge la fel de mare ca PBN; procesul de producție al PBN nu necesită adăugarea de ajutoare de sinterizare, iar puritatea poate ajunge la mai mult de 99,99%.
4. Domenii de aplicare diferite: PBN este potrivit pentru producția de recipiente de creștere a cristalului în industria semiconductoarelor datorită purității extrem de ridicate, costului ridicat de producție și procesării dificile;Datorită costului său de producție relativ scăzut și procesării ușoare, HPBN este potrivit pentru piesele de izolație a cuptorului la temperatură înaltă, tuburile de protecție cu termocuplu, creuzetele sau matrițe pentru metal topit, duze de curele amorfe și duze de pulbere metalică etc.
