Perbezaan dalam Prestasi antara Boron Nitrida Pirolitik dan Boron Nitrida Ditekan Panas
Boron nitridaialah bahan seramik termaju yang terkenal dengan enam fasa kristal, yang paling biasa ialah boron nitrida padu (c-BN) dan boron nitrida heksagon (h-BN). Antaranya, c-BN, sama seperti berlian, digunakan terutamanya untuk alat pemotong, manakala h-BN, juga dikenali sebagai grafit putih disebabkan oleh struktur berlapis dan parameter kekisi yang menyerupai grafit, mempunyai sifat kekonduksian terma dan penebat yang sangat baik, menjadikannya sebagai fasa kristal yang paling bernilai.
Walau bagaimanapun, walaupun dalam sistem kristal heksagon boron nitrida, terdapat variasi yang berbeza berdasarkan teknik penyediaan yang berbeza. Salah satunya ialah seramik boron nitrida yang dihasilkan melalui proses pensinteran suhu tinggi seperti pensinteran tanpa tekanan, pensinteran tekan panas dan pensinteran penekan isostatik panas. Pensinteran tekan panas secara amnya dianggap sebagai kaedah pensinteran yang ideal, menghasilkan seramik dengan ketumpatan tinggi, kekuatan, dan proses pengeluaran matang, sekali gus menemui aplikasi yang meluas. Variasi lain ialah pirolitik boron nitrida (PBN), disediakan menggunakan teknik pemendapan wap kimia (CVD). Mari kita bandingkan kedua-dua ini dengan memberi tumpuan kepada boron nitrida yang ditekan panas dan boron nitrida pirolitik.
Boron nitrida yang ditekan panasialah bahan seramik yang dibuat menggunakan teknologi pensinteran hot-press. Proses penyediaan khusus melibatkan meletakkan serbuk kering ke dalam acuan grafit yang direka khas. Acuan kemudiannya tertakluk kepada tekanan uniaksial atau dwipaksi semasa dipanaskan dalam julat suhu tertentu untuk memudahkan kedua-dua pembentukan dan pensinteran. Pemanasan dan tekanan serentak ini mengganggu struktur berlapis h-BN, menggalakkan penyusunan semula bijirin dan menurunkan suhu dan masa pensinteran dengan berkesan.
Boron nitrida yang ditekan panas adalah penebat elektrik yang sangat baik dengan pelinciran yang luar biasa dan kestabilan suhu tinggi. Ia mengekalkan sifat pelincir dan lengainya walaupun pada suhu yang sangat tinggi. Walaupun kekuatan mekanikalnya agak rendah, ia mempunyai kapasiti haba yang tinggi, kekonduksian haba yang sangat baik, kekuatan dielektrik yang luar biasa, dan kemudahan pemprosesan. Di bawah atmosfera lengai, boron nitrida boleh menahan suhu melebihi 2000°C, menjadikannya bahan yang sesuai untuk penebat haba suhu tinggi.
Selain itu, boron nitrida yang ditekan panas mempamerkan ciri anisotropik. Apabila susunan atom berserenjang dengan arah tekanan, ikatan kuat terbentuk, menghasilkan sifat kekuatan, haba dan elektrik yang unggul. Sebaliknya, penjajaran atom selari dengan arah tekanan membentuk ikatan lemah, membawa kepada pelinciran yang sangat baik. Memanfaatkan sifat-sifat ini dan kestabilan kimianya, seramik boron nitrida digunakan untuk pelbagai aplikasi seperti crucibles untuk mencairkan logam sejat, bot, tiub pemindahan logam cecair, crucibles untuk mensintesis kristal GaAs, muncung roket, substrat peranti berkuasa tinggi, saluran paip logam cair, komponen pam, acuan keluli tuang, dan bahan penebat.
2. Pirolitik Boron Nitrida (PBN)
Proses penyediaan PBN berbeza dengan ketara daripada boron nitrida yang ditekan panas. PBN dihasilkan menggunakan teknologi pemendapan wap kimia (CVD) di bawah suhu tinggi, keadaan vakum tinggi. Ia melibatkan pemendapan wap kimia ammonia dan boron halida untuk membentuk bahan PBN, yang boleh didepositkan sebagai plat nipis atau terus sebagai produk akhir seperti tiub, gelang, atau bekas berdinding nipis.
PBN yang disediakan melalui tindak balas pirolitik suhu tinggi mempunyai ketulenan yang tinggi, kekonduksian terma yang tinggi, kekuatan mekanikal, penebat elektrik yang baik, lengai kimia, struktur dan prestasi yang sangat baik. Ini menjadikannya bekas yang ideal untuk penulenan unsur, kompaun dan pertumbuhan kristal semikonduktor kompaun. PBN mempunyai pelbagai aplikasi termasukPenyejatan OLEDunit, crucibles pertumbuhan kristal tunggal semikonduktor (VGF, LEC), crucibles sejat rasuk molekul (MBE), pemanas MOCVD, bot sintesis polihabluran, papan penebat peralatan bersuhu tinggi, vakum tinggi dan banyak lagi. Walau bagaimanapun, PBN lebih mahal disebabkan oleh kadar pemendapan yang perlahan, menyebabkan produk PBN agak mahal.
Walaupun kedua-dua varian boron nitrida heksagon berkongsi aplikasi biasa seperti mangkuk pijar sejatan, mangkuk pijar lebur dan papan penebat, perbezaan prestasinya masih membawa kepada perbezaan dalam penggunaan sebenar. Sebagai contoh, produk PBN biasanya mempunyai jumlah kekotoran kurang daripada 100 ppm, memastikan ketulenan melebihi 99.99%. Ketulenan tinggi ini menjadikan pijar PBN lebih disukai oleh industri semikonduktor dan sesuai untuk aplikasi seperti unit penyejatan OLED dan pijar pertumbuhan kristal tunggal semikonduktor (VGF, LEC). Ketumpatan dan ketulenan tinggi PBN juga menjadikannya digunakan secara meluas dalam proses vakum, termasuk papan penebat peralatan bersuhu tinggi dan vakum tinggi.
Perlu diingat bahawa proses CVD memberikan struktur berlapis yang hampir sempurna kepada PBN, menghasilkan kekonduksian terma anisotropik dengan perbezaan kira-kira 20 kali ganda antara arah pemendapan (paksi-a) dan berserenjang dengan satah pemendapan (paksi-C). Sifat ini menjadikan PBN sebagai bahan yang ideal untuk crucibles pertumbuhan kristal, seperti dalam bidang pertumbuhan kristal GaAs.
Walau bagaimanapun, pertimbangan kos turut diambil kira untuk aplikasi tertentu. Sebagai contoh, dalam aplikasi peleburan logam, walaupun pijar PBN mempunyai ketumpatan tinggi dan bebas liang, yang menyukarkan logam cair untuk menembusi dinding pijar, ia mahal. Oleh itu, walaupun menggunakan pijar PBN mungkin menghasilkan hasil yang lebih baik, pengeluaran perindustrian mungkin tidak selalu membenarkan kemewahan kerana kos yang tinggi.
Selain itu,boron nitrida yang ditekan panasjuga mempunyai kelebihannya. Ia lebih mudah untuk memproses dan membentuk mengikut keperluan, menjadikannya lebih kos efektif untuk komponen sepertibahagian penebat relau suhu tinggi,tiub perlindungan termokopel,mangkuk pijar atau acuan untuk mencairkan logams, muncung reben amorfus, dan serbuk logammuncung pengabusanuntukaplikasi suhu tinggi. Selain itu, kemajuan terkini dalam proses pengeluaran seramik boron nitrida ditekan panas telah membenarkan sebahagian daripadanya menggantikan PBN, walaupun dengan prasyarat penting untuk mengawal kandungan bendasing, terutamanya kandungan oksigen, silikon dan aluminium dalam bahan serbuk. Kesimpulannya, boron nitrida pirolitik dan boron nitrida tekan panas masing-masing mempunyai kelebihan mereka sendiri, dan pilihan harus berdasarkan keperluan khusus dalam aplikasi.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. ialah pembekal terkemuka dan boleh dipercayai yang mengkhusus dalam pembuatan dan penjualan alat ganti seramik teknikal. Kami menyediakan pengeluaran tersuai dan pemesinan berketepatan tinggi untuk pelbagai siri bahan seramik berprestasi tinggi termasuk seramik alumina, seramik zirkonia, silikon nitrida, silikon karbida, boron nitrida, aluminium nitrida dan seramik kaca boleh dimesin. Pada masa ini, bahagian seramik kami boleh didapati dalam banyak industri seperti mekanikal, kimia, perubatan, semikonduktor, kenderaan, elektronik, metalurgi dan lain-lain. Misi kami adalah untuk menyediakan bahagian seramik berkualiti terbaik untuk pengguna global dan ia adalah satu keseronokan untuk melihat seramik kami. bahagian berfungsi dengan cekap dalam aplikasi khusus pelanggan. Kami boleh bekerjasama dalam kedua-dua prototaip dan pengeluaran besar-besaran, dialu-alukan untuk menghubungi kami jika anda mempunyai permintaan.
