Zalety i wady ceramiki HBN
Ceramika azotku boru, szczególnie w jejsześciokątna forma azotku boru (HBN)., jest jednym z najpowszechniejszych
Używane rodzaje ceramiki BN. Znany ze swoich właściwości antyściernych i smarujących, niskiej rozszerzalności cieplnej i braku zwilżalności stopionymi metalami, prasowany na gorąco azotek boru (HPBN) jest wysoko ceniony w branżach wymagających odporności na wysokie temperatury i stabilności chemicznej.
Zalety ceramiki BN
1. Wyjątkowa odporność na wysokie temperatury
Ceramika azotku boru ma temperaturę topnienia przekraczającą 3000°C, dzięki czemu zachowuje doskonałą stabilność strukturalną i właściwości mechaniczne nawet w ekstremalnie wysokich temperaturach.
2.Niska rozszerzalność cieplna
Dzięki wyjątkowo niskiemu współczynnikowi rozszerzalności cieplnej, ustępującemu jedynie szkłu kwarcowemu, ceramika BN zapewnia wyjątkową stabilność wymiarową w ekstremalnych wahaniach temperatury. Ta cecha sprawia, że idealnie nadaje się do zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli rozmiaru, takich jak komponenty lotnicze i instrumenty optyczne.
3. Wyższa odporność na korozję
Ceramika BN charakteryzuje się wyjątkową odpornością na kwasy, zasady i roztopione sole, dzięki czemu idealnie nadaje się do środowisk silnie korozyjnych. Jej stabilność w warunkach intensywnego działania chemikaliów czyni ją nieocenioną w takich gałęziach przemysłu jak metalurgia i produkcja półprzewodników.
4. Doskonałe właściwości smarne
Obrabialne sproszkowane azotki boru zapewniają doskonałe smarowanie, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań wymagających tarcia w wysokich temperaturach. W przeciwieństwie do tradycyjnych środków smarnych, ceramika BN zachowuje swoją skuteczność nawet w ekstremalnych warunkach temperaturowych.
4. Wyjątkowa izolacja elektryczna
Komponenty ceramiczne BN charakteryzują się niską stałą dielektryczną i minimalnymi stratami dielektrycznymi, co czyni je doskonałymi do zastosowań w układach elektronicznych zarówno o wysokiej, jak i niskiej częstotliwości. Ich wytrzymałość dielektryczna jest 4,5 razy większa niż ceramiki z tlenku glinu, co zwiększa ich przydatność do zastosowań w izolacji wysokonapięciowej.
5. Obróbka skrawaniem
W przeciwieństwie do większości zaawansowanych materiałów ceramicznych, azotek boru prasowany na gorąco jest łatwy w obróbce skrawaniem. Można go toczyć, frezować i formować w złożone struktury, takie jak cienkie arkusze i elementy spiralne, za pomocą konwencjonalnych narzędzi obróbczych.
Wady BN Ceramic
1. Stosunkowo niska wytrzymałość mechaniczna
W porównaniu z innymi wysokowydajnymi materiałami ceramicznymi, ceramika BN charakteryzuje się niższą wytrzymałością mechaniczną i jest bardziej miękka, co czyni ją mniej odporną na zużycie i odkształcenia. Nie jest idealna do zastosowań wymagających dużej nośności mechanicznej lub dużej odporności na tarcie.
2. Natura higroskopijna
Ceramika azotku boru wykazuje pewną absorpcję wilgoci, co może być problematyczne w przypadku narażenia na wilgotne środowisko lub długotrwałe działanie powietrza. Ta cecha może prowadzić do akumulacji naprężeń wewnętrznych, szczególnie w zastosowaniach wysokotemperaturowych lub w warunkach cyklicznych zmian temperatury. Rozszerzanie i kurczenie się pod wpływem wilgoci może dodatkowo zwiększyć koncentrację naprężeń, potencjalnie powodując mikropęknięcia lub uszkodzenia materiału z upływem czasu.
