Keramički dijelovi od bor nitrida

Kristal bor nitrida pripada heksagonalnom kristalnom sistemu, struktura mu je slična grafitu, a svojstva imaju mnogo sličnosti, pa se naziva i "bijeli grafit".

Keramički dijelovi od bor nitrida imaju dobru otpornost na toplinu, toplinsku stabilnost, toplinsku provodljivost, visokotemperaturnu dielektričnu čvrstoću i idealni su materijali za rasipanje topline i visokotemperaturni izolacijski materijali. Bor nitrid je hemijski stabilan i otporan na koroziju većine rastopljenih metala. Takođe ima dobra svojstva samopodmazivanja. Proizvodi od bor nitrida imaju nisku tvrdoću i mogu se obraditi sa preciznošću od 1/100 mm.

Zhongwei Precision je posvećen pružanju domaćih i stranih kupaca naprednom keramikom visoke čvrstoće, visoke žilavosti, otpornosti na habanje, otpornosti na koroziju i otpornosti na visoke temperature. To je visokotehnološko poduzeće koje integrira istraživanje i razvoj, proizvodnju i prodaju industrijskih preciznih naprednih keramičkih proizvoda u području precizne keramike. Sa raznovrsnom savremenom visokopreciznom opremom, samostalno je realizovao završetak celokupnog procesa proizvodnje keramičkih delova od pripreme keramičkog praha, zelenog oblikovanja tela, visokotemperaturnog sinterovanja do završne obrade keramičkih materijala.

Product Description

1. Standardi implementacije: kompanija striktno primjenjuje ISO9001 certifikat, a proizvodi su prošli ROHS, FDA EU certifikat itd.

2. Standardi za materijal proizvoda: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Glavni procesi: fugiranje, brizganje, livenje trake, izostatičko prešanje, 3D štampa

4. Dostupni materijali za keramiku:

Uglavnom proizvodi gotove keramičke šipke, keramičke cijevi, keramičke prstenove, keramičke ploče, keramičke gumene čaše, keramičke oštrice i druge keramičke strukture posebnog oblika. Glavni keramički materijali su glinica, cirkonijum, silicijum karbid, silicijum nitrid i keramika aluminijum nitrida. Otpornost na visoke temperature, otpornost na habanje, otpornost na koroziju, otpornost na kiseline i alkalije, antimagnetna otpornost na pritisak. I 3D štampa, itd. se prilagođavaju prema zahtjevima kupaca.

Kombinovana cijev, njena visoka otpornost na habanje efikasno je otporna na habanje materijala i udarce.

Performanse proizvoda i način proizvodnje

1. Svojstva materijala

CBN su obično crni, smeđi ili tamno crveni kristali sa sfaleritnom strukturom i dobrom toplotnom provodljivošću. Tvrdoća je druga nakon dijamanta, a radi se o supertvrdom materijalu koji se često koristi kao alatni materijal i abraziv. Bor nitrid je hemijski otporan i ne napadaju ga neorganske kiseline i voda. Veza bor-azot se prekida u vrućoj koncentrovanoj lužini. Iznad 1200 stepeni, počinje da oksidira na vazduhu. Tačka topljenja je 3000 stepeni, a sublimacija počinje kada je nešto niža od 3000 stepeni. Raspadanje počinje na oko 2700 stepeni pod vakuumom. Slabo rastvorljiv u vrućoj kiselini, nerastvorljiv u hladnoj vodi, relativna gustina 2,25. Čvrstoća na pritisak je 170MPa. Maksimalna radna temperatura je 900 stepeni u oksidacionoj atmosferi i može dostići 2800 stepeni u neaktivnoj redukcionoj atmosferi, ali performanse podmazivanja su loše na sobnoj temperaturi. Većina svojstava bor karbida je bolja od ugljičnih materijala. Za heksagonalni bor nitrid: nizak koeficijent trenja, dobra stabilnost na visokim temperaturama, dobra otpornost na termički udar, visoka čvrstoća, visoka toplotna provodljivost, nizak koeficijent ekspanzije, visoka električna otpornost, otpornost na koroziju, mikrovalna ili infracrvena prozirna.

2. Struktura materijala

Bor nitrid je heksagonalni kristal, najčešće grafitna rešetka, a postoje i amorfne varijante. Pored heksagonalnog kristalnog oblika, karbid bora ima i druge kristalne oblike, uključujući: romboedarski bor nitrid (skraćenica: r-BN, ili Rečeno: trigonalni bor nitrid, njegova struktura je slična h-BN, koji će se proizvoditi u procesu konverzije h-BN u c-BN), kubni bor nitrid [skraćenica: c-BN, ili |3-BN, ili z -BN (tj. sfalerit bor nitrid), tekstura je vrlo tvrda ], bor nitrid tipa vircita (skraćenica: w-BN, h-BN je tvrdo stanje pod visokim pritiskom). Čak su pronađeni 2D kristali bor nitrida slični grafenu (slično MoS: 2D kristali).

3. Način proizvodnje

(1) Metoda sinteze na visokim temperaturama i visokim pritiskom

Godine 1957. Wentorf je po prvi put umjetno sintetizirao kubni BN. Kada je temperatura blizu ili viša od 1700 stepeni i minimalni pritisak je 11-12GPa, čisti heksagonalni bor nitrid (HBN) se direktno transformiše u kubni bor nitrid (CBN). Kasnije je otkriveno da upotreba katalizatora može uvelike smanjiti prijelaznu temperaturu i tlak. Uobičajeni katalizatori su: alkalni i zemnoalkalni metali, zemnoalkalni i zemnoalkalni nitridi, zemnoalkalni fluorirani nitridi, soli amonijum borata i neorganski fluoridi. Među njima, temperatura i pritisak koji zahteva amonijum borat kao katalizator su najniži, potreban pritisak je 5GPa na 1500 stepeni, a temperaturni opseg je 600-700 stepen kada je pritisak 6GPa. Može se vidjeti da iako dodavanje katalizatora može uvelike smanjiti prijelaznu temperaturu i tlak, potrebna temperatura i tlak su i dalje viši. Stoga je oprema koju priprema Boron Nitride Ceramic Parts komplikovana i skupa, a njena industrijska primena je ograničena.

(2) Metoda sinteze hemijske pare

Godine 1979. Sokolowski je uspješno koristio tehnologiju pulsne plazme za pripremu filmova kubnog bor nitrida (CBN) na niskoj temperaturi i niskom pritisku. Oprema koja se koristi je jednostavna, a proces se lako realizuje, tako da se brzo razvija. Pojavile su se različite metode taloženja parom. Tradicionalno, to se uglavnom odnosi na termičko hemijsko taloženje pare. Eksperimentalni uređaj se uglavnom sastoji od kvarcne cijevi otporne na toplinu i uređaja za grijanje. Podloga se može zagrijati pomoću peći (CVD s vrućim zidom) ili visokofrekventnim indukcijskim grijanjem (CVD s hladnom stijenkom). Reakcioni gas se razgrađuje na površini visokotemperaturne podloge, a istovremeno dolazi do hemijske reakcije za taloženje filma. Reakcioni plin je miješani plin BCl3 ili B2H4 i NH3.

(3) Metoda hidrotermalne sinteze

U ovoj metodi, u reakcionom okruženju visoke temperature i visokog pritiska u autoklavu, voda se koristi kao reakcioni medij, tako da se uglavnom nerastvorljive ili nerastvorljive supstance rastvaraju, a reakcija se takođe može rekristalisati. Hidrotermalna tehnologija ima dvije karakteristike, jedna je njena relativno niska temperatura, a druga je da se izvodi u zatvorenom kontejneru, čime se izbjegava isparavanje komponenti. Kao metoda sinteze na niskim temperaturama i niskom pritisku, koristi se za sintezu kubnog nitrida bora na niskoj temperaturi.

(4) Metoda termičke sinteze benzena

Kao metoda sinteze nanomaterijala na niskim temperaturama koja se pojavljuje posljednjih godina, termalna sinteza benzena je dobila veliku pažnju. Benzen je odlično otapalo za solvotermalnu sintezu zbog svoje stabilne konjugirane strukture, koja je nedavno uspješno razvijena u tehniku ​​termalne sinteze benzena, kao što je formula reakcije:

BCl3 plus Li3N→BN plus 3LiCl ili BBr3 plus Li3N→BN plus 3LiBr

Reakciona temperatura je samo 450 stepeni, a tehnologija termalne sinteze benzena može pripremiti metastabilnu fazu koja se obično može pripremiti u ekstremnim uslovima i može postojati samo pod ultra visokim pritiskom pri relativno niskoj temperaturi i pritisku. Ovom metodom se ostvaruje priprema kubnog bor nitrida na niskoj temperaturi i niskom pritisku. Međutim, ova metoda je još uvijek u fazi eksperimentalnog istraživanja i radi se o sintetičkoj metodi s velikim potencijalom primjene.

(5) Samopropagirajuća tehnologija

Potrebna vanjska energija se koristi za induciranje visoko egzotermne kemijske reakcije, a sistem reagira lokalno i formira front kemijske reakcije (plameći val). Iako je ova metoda tradicionalna metoda neorganske sinteze, tek je posljednjih godina prijavljena za sintezu borovog nitrida.

(6) Tehnologija karbotermalne sinteze

Metoda koristi bornu kiselinu kao sirovinu na površini silicijum karbida, ugljenik kao redukciono sredstvo i nitridaciju gasom amonijaka da bi se dobio bor nitrid. Dobijeni proizvod ima visoku čistoću i veliku primenu za pripremu kompozitnih materijala.

(7) Tehnologija raspršivanja jonskim snopom

Mješoviti proizvod kubnog bor nitrida i heksagonalnog bor nitrida dobiva se tehnologijom taloženja raspršivanjem snopa čestica. Iako ova metoda ima manje nečistoća, oblik proizvoda je teško kontrolisati jer je reakcione uslove teško kontrolisati, a istraživanja ove metode i dalje imaju veliki potencijal za razvoj.

(8) Laserski indukovana metoda redukcije

Laser se koristi kao vanjski izvor energije za induciranje redoks reakcije između prekursora reakcije, a B i N se kombinuju kako bi se formirao bor nitrid, ali ova metoda također dobiva mješovitu fazu.

Proces nakon sinterovanja

Oprema za obradu: opremljena CNC mašinom za graviranje, brušenje bez centra, unutrašnje i spoljašnje cilindrično brušenje, površinsko brušenje, CNC strug za obradu, rezanje žice, tokarenje, glodanje, brušenje i drugu opremu za proizvodnju i testiranje visoke preciznosti.

Kalupi i pribor za inspekciju

1. vijek trajanja kalupa: obično polutrajan. (osim izgubljene pjene).

2. Vrijeme isporuke kalupa: 10-25 dana, (prema strukturi proizvoda i veličini proizvoda).

3. Alati i održavanje kalupa: Zhongwei je odgovoran za precizne dijelove.

Kontrola kvaliteta

1. Kontrola kvaliteta: stopa neispravnosti je manja od 0.1 posto.

2. Uzorci i probni rad će biti 100 posto pregledani tokom proizvodnje i prije otpreme, pregled uzoraka za masovnu proizvodnju prema ISDO standardima ili zahtjevima kupaca.

3. Oprema za testiranje: instrument za mjerenje zaobljenosti, trokoordinatni mjerni instrument, instrument za mjerenje koordinata slike, šesterokutni trokoordinatni mjerni instrument, instrument za mjerenje slike, instrument za mjerenje gustine, instrument za mjerenje glatkoće, mikro Vickers tester tvrdoće.

Aplikacija

Bornitride Ceramic Parts je keramički proizvod napravljen od bor nitrida kao sirovine. Ne samo da ima visoku temperaturnu otpornost, otpornost na koroziju, već ima i vrlo dobro rasipanje topline i toplinsku provodljivost. To je materijal u nastajanju koji postaje sve važniji u eri kada tehnologija sve više zahtijeva materijale s jedinstvenim svojstvima. Zatim pogledajmo specifična područja u kojima se može koristiti keramika bor nitrida.

Prvo, kao što svi znamo, keramika bor nitrida ne kvasi se sa aluminijumskom vodom, tako da može pružiti veoma sveobuhvatnu zaštitu za površine materijala koji su u direktnom kontaktu sa legurama aluminijuma, magnezijuma, cinka i njihovom šljakom. Stoga se keramika od bor nitrida može koristiti za izradu nekih reznih alata i burgija za geološka istraživanja i bušenje nafte. Može se reći da je burgija od bor nitridne keramike definitivno bolja od burgije od drugih materijala.

Drugo, budući da keramika od bor nitrida ima različite oblike, može se napraviti u različite prikladne dijelove, ili kao ambalažni materijal za sprječavanje neutronskog zračenja. Naravno, to je i poseban otporni materijal napravljen od bor nitrida keramike na visokim temperaturama.

Treće, tačka topljenja keramike bor nitrida je veoma visoka, a njena otpornost je takođe veoma velika na visokim temperaturama, pa je veoma dobro koristiti je za izradu visokotemperaturnih izolacionih materijala. Sve dok postoji potreba za korištenjem visokotemperaturnih izolacijskih materijala, za proizvodnju se može koristiti keramika bor nitrida, za koju se može reći da je najidealniji proizvodni materijal.

Četvrto, ako je kubni bor nitrid napravljen od bor nitridne keramike, može postati vrlo dobar poluvodički materijal, koji može igrati vrlo važnu ulogu u mikroelektronici ili optoelektronici. Osim toga, budući da se keramika od bor nitrida ne omekšava niti deformira na visokim temperaturama, može se koristiti i kao materijal za peći na visokim temperaturama.