Avantajele și dezavantajele ceramicii HBN
Ceramica cu nitrură de bor, în special în ceea ce priveșteformă hexagonală de nitrură de bor (HBN)., este unul dintre cele mai răspândite
tipuri utilizate de ceramică BN. Cunoscută pentru proprietățile sale neabrazive și lubrifiante, dilatarea termică redusă și neumecabilitatea la metalele topite, nitrura de bor presată la cald (HPBN) este foarte apreciată în industriile care necesită rezistență la temperaturi ridicate și stabilitate chimică.
Avantajele ceramicii BN
1. Rezistență excepțională la temperaturi ridicate
Ceramica de nitrură de bor are un punct de topire care depășește 3000°C, ceea ce îi permite să mențină o stabilitate structurală excelentă și proprietăți mecanice chiar și în medii cu temperaturi extreme.
2. Expansiune termică redusă
Cu un coeficient de dilatare termică extrem de scăzut, al doilea după sticla de cuarț, ceramica BN asigură o stabilitate dimensională remarcabilă în condiții de fluctuații extreme de temperatură. Această caracteristică o face ideală pentru aplicații care necesită un control precis al dimensiunilor, cum ar fi componentele aerospațiale și instrumentele optice.
3. Rezistență superioară la coroziune
Ceramica BN prezintă o rezistență remarcabilă la acizi, alcali și săruri topite, ceea ce o face perfectă pentru medii extrem de corozive. Stabilitatea lor în condiții de expunere chimică dure o face neprețuită în industrii precum metalurgia și fabricarea semiconductorilor.
4. Proprietăți lubrifiante excelente
Pulberile de nitrură de bor prelucrabile oferă o lubrifiere excelentă, fiind ideale pentru aplicații de frecare la temperaturi ridicate. Spre deosebire de lubrifianții tradiționali, ceramica BN își menține eficacitatea chiar și în condiții de căldură extremă.
4. Izolație electrică remarcabilă
Componentele ceramice BN au o constantă dielectrică scăzută și o pierdere dielectrică minimă, ceea ce le face foarte potrivite pentru aplicații atât în sisteme electronice de înaltă frecvență, cât și în cele de joasă frecvență. Rezistența lor dielectrică este de 4,5 ori mai mare decât cea a ceramicii de alumină, ceea ce le sporește adecvarea pentru aplicații de izolație de înaltă tensiune.
5. Prelucrabilitate
Spre deosebire de majoritatea ceramicilor avansate, nitrura de bor presată la cald este ușor de prelucrat. Poate fi strunjită, frezată și modelată în structuri complexe, cum ar fi foi subțiri și componente spiralate, folosind scule de prelucrare convenționale.
Dezavantaje ale ceramicii BN
1. Rezistență mecanică relativ scăzută
Comparativ cu alte ceramice de înaltă performanță, ceramica BN are o rezistență mecanică mai mică și este mai moale, ceea ce o face mai puțin rezistentă la uzură și deformare. Nu este ideală pentru aplicații care necesită o capacitate portantă mecanică mare sau o rezistență intensă la frecare.
2. Natura higroscopică
Ceramica de nitrură de bor prezintă o oarecare absorbție a umidității, ceea ce poate fi problematic atunci când este expusă la medii umede sau la expunere prelungită la aer. Această caracteristică poate duce la acumularea de tensiuni interne, în special în aplicații cu temperaturi ridicate sau cicluri termice. Expansiunea și contracția induse de umiditate pot crește și mai mult concentrația de tensiuni, provocând potențial microfisuri sau defectarea materialului în timp.
