Jaka jest różnica między tłoczonym na gorąco azotkiem boru a pirolitycznym azotkiem boru?
Azotek boru to zaawansowany materiał ceramiczny, który występuje w czterech różnych wariantach, z których najpowszechniejsze to regularny azotek boru (c-BN) i heksagonalny azotek boru (h-BN). c-BN jest podobny do diamentu, używany głównie do produkcji narzędzi skrawających; h-BN to warstwowa struktura zbliżona do grafitu, która jest luźna, smarowana, łatwo wchłania wilgoć i lekka, nazywana również białym grafitem, o doskonałej przewodności cieplnej i właściwościach izolacyjnych.
Zgodnie z różnym procesem produkcyjnym h-BN można podzielić na prasowany na gorąco azotek boru (HPBN) i pirolityczny azotek boru (PBN). Tłoczony na gorąco azotek boru przyjmuje technologię spiekania na gorąco, a produkt ma zalety wysokiej gęstości, wysokiej wytrzymałości i niskich kosztów produkcji; pirolityczny azotek boru przyjmuje technologię chemicznego osadzania z fazy gazowej, która ma zalety mniejszej ilości zanieczyszczeń i wysokiej czystości.
1. Tłoczony na gorąco azotek boru (HPBN)
Azotek Boru prasowany na gorąco wytwarzany jest przez prasowanie i spiekanie z proszkiem wlewanym do formy. Jest doskonałym izolatorem elektrycznym o doskonałej smarności i stabilności w wysokich temperaturach. Nawet w ekstremalnie wysokich temperaturach może również zachować smarowność i bezwładność. Tłoczony na gorąco azotek boru ma niską wytrzymałość mechaniczną i odporność na zużycie, ale ma wysoką pojemność cieplną, doskonałą przewodność cieplną, wyjątkową wytrzymałość dielektryczną i łatwość przetwarzania. W atmosferze obojętnej azotek boru może wytrzymać wysokie temperatury przekraczające 2000 °C, dlatego jest idealnym materiałem termoizolacyjnym przewodzącym ciepło w wysokich temperaturach.
Wykorzystując doskonałą stabilność chemiczną ceramiki azotku boru, może być stosowana jako tygle, łodzie, rury transportujące ciekły metal do topienia i odparowywania metali, tygle do syntezy kryształów GaAs, dysze rakietowe, podstawy urządzeń dużej mocy, rury do topienia metali, i części pomp, formy do odlewania stali, materiały izolacyjne itp.
2. Pirolityczny azotek boru (PBN)
Pirolityczny azotek boru należy do heksagonalnego układu kryształów i jest typowym materiałem warstwowym. Powstaje w wyniku chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) amoniaku i halogenków boru w warunkach wysokiej temperatury i wysokiej próżni. Może być umieszczany w cienkich arkuszach lub bezpośrednio w końcowych produktach PBN, takich jak rury, pierścienie lubpojemniki z cienkie ściany . Czystość pirolitycznego azotku boru jest bardzo wysoka i może osiągnąć ponad 99,99%.
Pirolityczny azotek boru ma doskonałe właściwości, takie jak wysoka czystość, wysoka przewodność cieplna, wysoka wytrzymałość mechaniczna, dobra izolacja elektryczna, dobra obojętność chemiczna i nietoksyczność, co czyni go idealnym materiałem na pojemniki do oczyszczania pierwiastków i wzrostu kryształów półprzewodników. Główne zastosowania to jednostki odparowujące OLED, tygle do wzrostu półprzewodników monokrystalicznych (VGF, LEC), tygle do odparowywania z wiązką molekularną (MBE), grzejniki MOCVD, łodzie polikrystaliczne, płyty izolacyjne urządzeń wysokotemperaturowych i wysokopróżniowych itp.
Różnica między HPBN a PBN
1. Różne procesy produkcyjne: HPBN wykorzystuje tradycyjny proces formowania form i spiekania na gorąco; PBN wykorzystuje proces chemicznego osadzania z fazy gazowej.
2. Można wytwarzać różne produkty: HPBN jest łatwy w obróbce i można go obrabiać w celu uzyskania wymaganego kształtu i rozmiaru; PBN nadaje się tylko do produkcji o cienkiej grubości lub ściankach.
3. Różna czystość materiału: HPBN musi dodawać środki ułatwiające spiekanie w procesie produkcyjnym, więc czystość nie może osiągnąć tak wysokiej jak PBN; proces produkcji PBN nie wymaga dodawania środków spiekających, a czystość może osiągnąć ponad 99,99%.
4. Różne obszary zastosowań: PBN nadaje się do produkcji pojemników do wzrostu kryształów w przemyśle półprzewodników ze względu na wyjątkowo wysoką czystość, wysokie koszty produkcji i trudną obróbkę;Ze względu na stosunkowo niski koszt produkcji i łatwą obróbkę, HPBN nadaje się do wysokotemperaturowych części izolacyjnych pieców, rur ochronnych termopar, tygli lub form do stopionego metalu, amorficznych dysz taśmowych i dysz rozpylających proszków metali itp.
