Części ceramiczne z azotku boru

Kryształ azotku boru należy do heksagonalnego układu kryształów, jego struktura jest zbliżona do grafitu, a jego właściwości mają wiele podobieństw, dlatego nazywany jest również „białym grafitem”.

Części ceramiczne z azotku boru mają dobrą odporność na ciepło, stabilność termiczną, przewodność cieplną, wytrzymałość dielektryczną w wysokiej temperaturze i są idealnymi materiałami rozpraszającymi ciepło i materiałami izolacyjnymi w wysokich temperaturach. Azotek boru jest chemicznie stabilny i odporny na korozję powodowaną przez większość stopionych metali. Posiada również dobre właściwości samosmarujące. Produkty z azotku boru mają niską twardość i mogą być obrabiane z dokładnością do 1/100mm.

Zhongwei Precision zobowiązuje się do dostarczania klientom krajowym i zagranicznym zaawansowanej ceramiki o wysokiej wytrzymałości, wysokiej wytrzymałości, odporności na zużycie, odporności na korozję i odporności na wysokie temperatury. Jest to przedsiębiorstwo high-tech integrujące badania i rozwój, produkcję i sprzedaż zaawansowanych produktów ceramicznych o precyzji przemysłowej w dziedzinie ceramiki precyzyjnej. Dzięki różnorodnym nowoczesnym, precyzyjnym sprzętom, niezależnie zrealizowała zakończenie całego procesu produkcyjnego części ceramicznych, od przygotowania proszku ceramicznego, formowania zielonego korpusu, spiekania w wysokiej temperaturze po wykończenie materiału ceramicznego.

Opis produktuskrypcja

1. Standardy wdrażania: firma ściśle wdraża certyfikat ISO9001, a produkty przeszły certyfikację ROHS, FDA EU itp.

2. Standardy materiałów produktu: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Główne procesy: fugowanie, formowanie wtryskowe, odlewanie taśm, prasowanie izostatyczne, drukowanie 3D

4. Dostępne materiały do ​​ceramiki:

Produkuje głównie gotowe pręty ceramiczne, rurki ceramiczne, pierścienie ceramiczne, płytki ceramiczne, ceramiczne przyssawki, ostrza ceramiczne i inne konstrukcje ceramiczne o specjalnych kształtach. Głównymi materiałami ceramicznymi są tlenek glinu, tlenek cyrkonu, węglik krzemu, azotek krzemu i ceramika z azotku glinu. Odporność na wysoką temperaturę, odporność na zużycie, odporność na korozję, odporność na kwasy i zasady, antymagnetyczne, odporność na ciśnienie. Druk 3D itp. są dostosowywane do wymagań klienta.

Połączona rura, jej wysoka odporność na zużycie skutecznie chroni przed zużyciem materiału i uderzeniami.

Wydajność produktu i metoda produkcji

1. Właściwości materiału

CBN to zwykle czarne, brązowe lub ciemnoczerwone kryształy o strukturze sfalerytu i dobrej przewodności cieplnej. Twardość ustępuje tylko diamentowi i jest to supertwardy materiał, który jest często używany jako materiał narzędziowy i ścierny. Azotek boru jest odporny chemicznie i nie jest atakowany przez kwasy nieorganiczne i wodę. Wiązanie bor-azot zostaje zerwane w gorących stężonych alkaliach. Powyżej 1200 stopni zaczyna się utleniać w powietrzu. Temperatura topnienia wynosi 3000 stopni, a sublimacja zaczyna się, gdy jest nieco niższa niż 3000 stopni. Rozkład zaczyna się przy około 2700 stopniach pod próżnią. Słabo rozpuszczalny w gorącym kwasie, nierozpuszczalny w zimnej wodzie, gęstość względna 2,25. Wytrzymałość na ściskanie wynosi 170 MPa. Maksymalna temperatura robocza wynosi 900 stopni w atmosferze utleniającej i może osiągnąć 2800 stopni w nieaktywnej atmosferze redukującej, ale wydajność smarowania jest słaba w temperaturze pokojowej. Większość właściwości węglika boru jest lepsza niż materiałów węglowych. Dla heksagonalnego azotku boru: niski współczynnik tarcia, dobra stabilność w wysokich temperaturach, dobra odporność na szok termiczny, wysoka wytrzymałość, wysoka przewodność cieplna, niski współczynnik rozszerzalności, wysoka rezystywność elektryczna, odporność na korozję, przezroczystość mikrofalowa lub podczerwieni.

2. Struktura materiału

Azotek boru jest kryształem heksagonalnym, najczęściej siatką grafitową, istnieją też warianty amorficzne. Oprócz heksagonalnej postaci krystalicznej, węglik boru posiada inne formy krystaliczne, w tym: romboedryczny azotek boru (skrót: r-BN, lub Said: trygonalny azotek boru, jego struktura jest zbliżona do h-BN, który zostanie wytworzony w procesie konwersji h-BN na c-BN), regularny azotek boru [skrót: c-BN lub |3-BN lub z-BN (czyli azotek boru typu sfalerytu), tekstura jest bardzo twarda ], azotek boru typu wurcytu (skrót: w-BN, h-BN to stan twardy pod wysokim ciśnieniem). Grafenopodobne kryształy azotku boru 2D zostały nawet znalezione (podobne do kryształów MoS: 2D).

3. Metoda produkcji

(1) Metoda syntezy wysokotemperaturowej i wysokociśnieniowej

W 1957 roku Wentorf po raz pierwszy zsyntetyzował sześcienny BN. Gdy temperatura jest bliska lub wyższa niż 1700 stopni, a minimalne ciśnienie wynosi 11-12GPa, czysty heksagonalny azotek boru (HBN) jest bezpośrednio przekształcany w regularny azotek boru (CBN). Następnie stwierdzono, że zastosowanie katalizatorów może znacznie obniżyć temperaturę i ciśnienie przejścia. Powszechnie stosowanymi katalizatorami są: metale alkaliczne i ziem alkalicznych, azotki alkaliczne i ziem alkalicznych, fluorowane azotki metali ziem alkalicznych, boran amonowy i fluorki nieorganiczne. Wśród nich temperatura i ciśnienie wymagane przez boran amonu jako katalizator są najniższe, wymagane ciśnienie wynosi 5 GPa przy 1500 stopniach, a zakres temperatur to 600-700 stopni, gdy ciśnienie wynosi 6 GPa. Można zauważyć, że chociaż dodanie katalizatora może znacznie obniżyć temperaturę przejścia i ciśnienie, wymagana temperatura i ciśnienie są wciąż wyższe. Dlatego też sprzęt przygotowany przez firmę Boron Nitride Ceramic Parts jest skomplikowany i drogi, a jego zastosowanie przemysłowe jest ograniczone.

(2) Metoda chemicznej syntezy par

W 1979 roku Sokołowski z powodzeniem zastosował technologię plazmy impulsowej do przygotowania warstw z regularnego azotku boru (CBN) w niskiej temperaturze i pod niskim ciśnieniem. Zastosowany sprzęt jest prosty, a proces łatwy do zrealizowania, dzięki czemu szybko się rozwinął. Pojawiły się różne metody osadzania z fazy gazowej. Tradycyjnie dotyczy to głównie termicznego chemicznego osadzania z fazy gazowej. Urządzenie doświadczalne składa się na ogół z żaroodpornej rurki kwarcowej i urządzenia grzejnego. Podłoże może być ogrzewane w piecu (CVD na gorąco) lub przez nagrzewanie indukcyjne o wysokiej częstotliwości (CVD na zimno). Gaz reakcyjny rozkłada się na powierzchni wysokotemperaturowego podłoża, a jednocześnie zachodzi reakcja chemiczna, w wyniku której powstaje film. Gaz reakcyjny jest mieszanką BCl3 lub B2H4 i NH3.

(3) Metoda syntezy hydrotermalnej

W tym sposobie, w środowisku reakcji o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu w autoklawie, jako środowisko reakcji stosuje się wodę, tak że ogólnie nierozpuszczalne lub nierozpuszczalne substancje są rozpuszczane, a reakcja może być również rekrystalizowana. Technologia hydrotermalna ma dwie cechy, jedną jest stosunkowo niska temperatura, a drugą jest to, że odbywa się w zamkniętym pojemniku, co pozwala uniknąć ulatniania się składników. Jako metoda syntezy niskotemperaturowej i niskociśnieniowej służy do syntezy regularnego azotku boru w niskiej temperaturze.

(4) Metoda termicznej syntezy benzenu

Jako metoda niskotemperaturowej syntezy nanomateriałów, która pojawiła się w ostatnich latach, dużą uwagę poświęcono termicznej syntezie benzenu. Benzen jest doskonałym rozpuszczalnikiem do syntezy solwotermicznej ze względu na swoją stabilną strukturę sprzężoną, którą ostatnio z powodzeniem rozwinięto w technikę termicznej syntezy benzenu, taką jak formuła reakcji:

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

Temperatura reakcji wynosi tylko 450 stopni, a technologia syntezy termicznej benzenu może wytworzyć fazę metastabilną, która zwykle może być przygotowana w ekstremalnych warunkach i może istnieć tylko pod bardzo wysokim ciśnieniem w stosunkowo niskiej temperaturze i ciśnieniu. Metoda ta realizuje wytwarzanie regularnego azotku boru w niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu. Metoda ta jest jednak wciąż w fazie badań eksperymentalnych i jest metodą syntetyczną o dużym potencjale aplikacyjnym.

(5) Technologia samonapędzająca się

Niezbędna energia zewnętrzna jest wykorzystywana do wywołania silnie egzotermicznej reakcji chemicznej, a system reaguje lokalnie, tworząc front reakcji chemicznej (fala płonąca). Chociaż ta metoda jest tradycyjną metodą syntezy nieorganicznej, donoszono o niej dopiero w ostatnich latach w przypadku syntezy azotku boru.

(6) Technologia syntezy karbotermalnej

Metoda wykorzystuje kwas borowy jako surowiec na powierzchni węglika krzemu, węgiel jako czynnik redukujący oraz azotowanie gazowe amoniakiem w celu uzyskania azotku boru. Otrzymany produkt charakteryzuje się wysoką czystością i ma dużą wartość aplikacyjną do wytwarzania materiałów kompozytowych.

(7) Technologia rozpylania wiązką jonów

Mieszany produkt regularnego azotku boru i heksagonalnego azotku boru otrzymuje się za pomocą technologii osadzania napylaniem wiązką cząstek. Chociaż ta metoda ma mniej zanieczyszczeń, forma produktu jest trudna do kontrolowania, ponieważ warunki reakcji są trudne do kontrolowania, a badania nad tą metodą wciąż mają duży potencjał rozwoju.

(8) Metoda redukcji indukowanej laserem

Laser jest używany jako zewnętrzne źródło energii do indukowania reakcji redoks między prekursorami reakcji, a B i N łączą się, tworząc azotek boru, ale w tej metodzie uzyskuje się również fazę mieszaną.

Proces po spiekaniu

Sprzęt do obróbki: wyposażony w grawerkę CNC, szlifowanie bezkłowe, szlifowanie wewnętrzne i zewnętrzne cylindryczne, szlifowanie płaszczyzn, centrum tokarskie CNC, cięcie drutu, toczenie, frezowanie, szlifowanie i inne precyzyjne urządzenia produkcyjne i testujące.

Formy i urządzenia kontrolne

1. Żywotność formy: zwykle półtrwała. (z wyjątkiem zagubionej piany).

2. Czas dostawy formy: 10-25 dni (w zależności od struktury produktu i wielkości produktu).

3. Konserwacja narzędzi i form: Zhongwei jest odpowiedzialny za precyzyjne części.

Kontrola jakości

1. Kontrola jakości: wskaźnik wadliwości wynosi mniej niż 0,1 procent .

2. Próbki i przebieg próbny będą w 100 procentach sprawdzane podczas produkcji i przed wysyłką, kontrola próbki do produkcji masowej zgodnie ze standardami ISDO lub wymaganiami klienta.

3. Sprzęt badawczy: przyrząd do pomiaru okrągłości, przyrząd do pomiaru trzech współrzędnych, przyrząd do pomiaru współrzędnych obrazu, przyrząd do pomiaru trzech współrzędnych Hexagon, przyrząd do pomiaru obrazu, przyrząd do pomiaru gęstości, przyrząd do pomiaru gładkości, twardościomierz mikro Vickersa.

Aplikacja

Części ceramiczne z azotku boru to produkt ceramiczny wykonany z azotku boru jako surowca. Ma nie tylko odporność na wysoką temperaturę, odporność na korozję, ale także bardzo dobre odprowadzanie ciepła i przewodność cieplną. Jest to nowy materiał, który staje się coraz ważniejszy w erze, w której technologia coraz częściej wymaga materiałów o wyjątkowych właściwościach. Następnie spójrzmy na konkretne obszary, w których można zastosować ceramikę z azotku boru.

Po pierwsze, jak wszyscy wiemy, ceramika z azotku boru nie jest zwilżalna wodą aluminiową, dzięki czemu może zapewnić bardzo kompleksową ochronę powierzchni materiałów mających bezpośredni kontakt z aluminium, magnezem, stopami cynku i ich żużlem. Dlatego ceramika z azotku boru może być wykorzystywana do wytwarzania niektórych narzędzi skrawających i wierteł do poszukiwań geologicznych i wierceń naftowych. Można powiedzieć, że wiertło wykonane z ceramiki azotku boru jest zdecydowanie lepsze od wierteł z innych materiałów.

Po drugie, ponieważ ceramika z azotku boru ma różne kształty, można z nich wytwarzać różne odpowiednie części lub materiały opakowaniowe zapobiegające promieniowaniu neutronowemu. Oczywiście jest to również specjalny materiał odporny na działanie wysokiej temperatury ceramiki azotku boru.

Po trzecie, temperatura topnienia ceramiki z azotku boru jest bardzo wysoka, a jej rezystywność jest również bardzo duża w wysokich temperaturach, dlatego bardzo dobrze jest używać jej do wytwarzania materiałów izolujących w wysokich temperaturach. Dopóki istnieje potrzeba stosowania materiałów izolujących od wysokich temperatur, do produkcji można stosować ceramikę azotku boru, o której można powiedzieć, że jest najbardziej idealnym materiałem produkcyjnym.

Po czwarte, jeśli regularny azotek boru jest wykonany z ceramiki azotku boru, może stać się bardzo dobrym materiałem półprzewodnikowym, który może odgrywać bardzo ważną rolę w mikroelektronice lub optoelektronice. Ponadto, ponieważ ceramika z azotku boru nie mięknie ani nie odkształca się w wysokich temperaturach, można ją również stosować jako materiały do ​​pieców wysokotemperaturowych.