Керамические детали из нитрида бора

Кристалл нитрида бора относится к гексагональной кристаллической системе, его структура похожа на графит, а его свойства имеют много общего, поэтому его также называют «белым графитом».

Керамические детали из нитрида бора обладают хорошей термостойкостью, термостабильностью, теплопроводностью, диэлектрической прочностью при высоких температурах и являются идеальными материалами для рассеивания тепла и высокотемпературными изоляционными материалами. Нитрид бора химически стабилен и устойчив к коррозии большинством расплавленных металлов. Он также обладает хорошими самосмазывающимися свойствами. Изделия из нитрида бора имеют низкую твердость и могут обрабатываться с точностью до 1/100 мм.

Zhongwei Precision стремится предоставить отечественным и зарубежным клиентам передовую керамику с высокой прочностью, высокой ударной вязкостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к высоким температурам. Это высокотехнологичное предприятие, объединяющее исследования и разработки, производство и продажу высокотехнологичной промышленной керамической продукции в области прецизионной керамики. Используя разнообразное современное высокоточное оборудование, компания самостоятельно реализовала завершение всего процесса производства керамических деталей, начиная с подготовки керамического порошка, формования сырой массы, высокотемпературного спекания и заканчивая отделкой керамического материала.

Описание продуктазапись

1. Стандарты реализации: компания строго проводит сертификацию ISO9001, а продукция прошла сертификацию ROHS, FDA EU и т. д.

2. Стандарты материалов продукта: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Основные процессы: цементация, литье под давлением, ленточное литье, изостатическое прессование, 3D-печать.

4. Доступные материалы для керамики:

Он в основном производит готовые керамические стержни, керамические трубки, керамические кольца, керамические пластины, керамические присоски, керамические лезвия и другие керамические конструкции специальной формы. Основными керамическими материалами являются глинозем, цирконий, карбид кремния, нитрид кремния и керамика из нитрида алюминия. Высокая термостойкость, износостойкость, коррозионная стойкость, кислото- и щелочестойкость, антимагнитность, устойчивость к давлению. А 3D-печать и т. д. настраиваются в соответствии с требованиями заказчика.

Комбинированная трубка, ее высокая износостойкость эффективно противостоит износу материала и ударам.

Производительность продукта и метод производства

1. Свойства материала

CBN обычно представляет собой черные, коричневые или темно-красные кристаллы со структурой сфалерита и хорошей теплопроводностью. По твердости он уступает только алмазу, и это сверхтвердый материал, который часто используется в качестве инструментального материала и абразива. Нитрид бора химически стоек и не подвергается воздействию неорганических кислот и воды. Связь бор-азот разрывается в горячей концентрированной щелочи. Выше 1200 градусов он начинает окисляться на воздухе. Температура плавления составляет 3000 градусов, а сублимация начинается при температуре немного ниже 3000 градусов. Разложение начинается примерно при 2700 градусах под вакуумом. Мало растворим в горячей кислоте, нерастворим в холодной воде, относительная плотность 2,25. Прочность на сжатие составляет 170 МПа. Максимальная рабочая температура составляет 900 градусов в окислительной атмосфере и может достигать 2800 градусов в неактивной восстановительной атмосфере, но смазочные характеристики плохие при комнатной температуре. Большинство свойств карбида бора лучше, чем у углеродных материалов. Для гексагонального нитрида бора: низкий коэффициент трения, хорошая стабильность при высоких температурах, хорошая стойкость к тепловому удару, высокая прочность, высокая теплопроводность, низкий коэффициент расширения, высокое удельное электрическое сопротивление, коррозионная стойкость, микроволновая или инфракрасная прозрачность.

2. Структура материала

Нитрид бора представляет собой гексагональный кристалл, чаще всего решетку графита, а также существуют аморфные варианты. В дополнение к гексагональной кристаллической форме карбид бора имеет другие кристаллические формы, в том числе: ромбоэдрический нитрид бора (аббревиатура: r-BN, или Саид: тригональный нитрид бора, его структура аналогична h-BN, который будет получен в процессе преобразования h-BN в c-BN), кубический нитрид бора [аббревиатура: c-BN, или |3-BN, или z-BN (то есть нитрид бора типа сфалерита), текстура очень твердая ], нитрид бора вюрцитного типа (аббревиатура: w-BN, h-BN — твердое состояние при высоком давлении). Были даже обнаружены графеноподобные 2D-кристаллы нитрида бора (похожие на MoS: 2D-кристаллы).

3. Способ производства

(1) Метод синтеза при высокой температуре и высоком давлении

В 1957 году Венторф впервые искусственно синтезировал кубический BN. Когда температура близка или превышает 1700 градусов, а минимальное давление составляет 11-12 ГПа, чистый гексагональный нитрид бора (HBN) напрямую превращается в кубический нитрид бора (CBN). Впоследствии было обнаружено, что использование катализаторов позволяет значительно снизить температуру и давление перехода. Обычно используемыми катализаторами являются: щелочные и щелочноземельные металлы, нитриды щелочных и щелочноземельных металлов, фторированные нитриды щелочноземельных металлов, соли бората аммония и неорганические фториды. Среди них температура и давление, необходимые для бората аммония в качестве катализатора, являются самыми низкими, требуемое давление составляет 5 ГПа при 1500 градусах, а диапазон температур составляет 600-700 градусов, когда давление составляет 6 ГПа. Можно видеть, что, хотя добавление катализатора может значительно снизить температуру и давление перехода, требуемые температура и давление все же выше. Поэтому оборудование, производимое Boron Nitride Ceramic Parts, сложное и дорогое, а его промышленное применение ограничено.

(2) Метод химического парового синтеза

В 1979 году Соколовский успешно применил технологию импульсной плазмы для получения пленок кубического нитрида бора (CBN) при низкой температуре и низком давлении. Используемое оборудование простое, а процесс легко реализовать, поэтому он быстро развивается. Появились различные методы осаждения из паровой фазы. Традиционно это в основном относится к термическому химическому осаждению из паровой фазы. Экспериментальное устройство обычно состоит из термостойкой кварцевой трубки и нагревательного устройства. Подложку можно нагревать в печи (CVD с горячей стенкой) или с помощью высокочастотного индукционного нагрева (CVD с холодной стенкой). Реакционный газ разлагается на поверхности высокотемпературной подложки, и одновременно происходит химическая реакция осаждения пленки. Реакционный газ представляет собой смесь газов BCl3 или B2H4 и NH3.

(3) Метод гидротермального синтеза

В этом методе в реакционной среде с высокой температурой и высоким давлением в автоклаве в качестве реакционной среды используется вода, так что обычно нерастворимые или нерастворимые вещества растворяются, и реакция также может быть перекристаллизована. Гидротермальная технология имеет две особенности: одна — относительно низкая температура, а другая — проведение в закрытом контейнере, что позволяет избежать улетучивания компонентов. В качестве метода синтеза при низкой температуре и низком давлении он используется для синтеза кубического нитрида бора при низкой температуре.

(4) Метод термического синтеза бензола

Как низкотемпературный метод синтеза наноматериалов, появившийся в последние годы, термическому синтезу бензола уделяется большое внимание. Бензол является отличным растворителем для сольвотермического синтеза из-за его стабильной сопряженной структуры, которая недавно была успешно преобразована в метод термического синтеза бензола, такой как формула реакции:

BCl3 плюс Li3N→BN плюс 3LiCl или BBr3 плюс Li3N→BN плюс 3LiBr

Температура реакции составляет всего 450 градусов, а технология термического синтеза бензола позволяет получить метастабильную фазу, которая обычно может быть получена в экстремальных условиях и может существовать только при сверхвысоком давлении при относительно низких температуре и давлении. Этот метод реализует получение кубического нитрида бора при низкой температуре и низком давлении. Однако этот метод все еще находится в стадии экспериментальных исследований и представляет собой синтетический метод с большим потенциалом применения.

(5) Самораспространяющаяся технология

Необходимая внешняя энергия используется, чтобы вызвать сильно экзотермическую химическую реакцию, и система реагирует локально, образуя фронт химической реакции (волну горения). Хотя этот метод является традиционным методом неорганического синтеза, в последние годы о нем сообщалось только для синтеза нитрида бора.

(6) Технология карботермического синтеза

В методе используется борная кислота в качестве сырья на поверхности карбида кремния, углерод в качестве восстановителя и газообразное азотирование аммиаком для получения нитрида бора. Полученный продукт имеет высокую чистоту и имеет большое прикладное значение для получения композиционных материалов.

(7) Технология ионно-лучевого распыления

Смешанный продукт кубического нитрида бора и гексагонального нитрида бора получают с помощью технологии осаждения методом пучкового распыления. Хотя этот метод имеет меньше примесей, форму продукта трудно контролировать, поскольку трудно контролировать условия реакции, и исследования этого метода по-прежнему имеют большой потенциал для развития.

(8) Метод лазерного восстановления

Лазер используется в качестве внешнего источника энергии, чтобы вызвать окислительно-восстановительную реакцию между предшественниками реакции, а B и N объединяются с образованием нитрида бора, но этот метод также позволяет получить смешанную фазу.

Процесс после спекания

Технологическое оборудование: оснащено гравировальным станком с ЧПУ, бесцентровым шлифованием, внутренним и наружным круглым шлифованием, плоскошлифованием, токарным станком с ЧПУ, обрабатывающим центром, проволокой, точением, фрезерованием, шлифованием и другим высокоточным производственным и испытательным оборудованием.

Формы и контрольные приспособления

1. Срок службы формы: обычно полупостоянный. (кроме потерянной пены).

2. Срок поставки пресс-формы: 10-25 дней (в зависимости от структуры и размера продукта).

3. Обслуживание оснастки и пресс-форм: Zhongwei отвечает за прецизионные детали.

Контроль качества

1. Контроль качества: уровень брака составляет менее 0,1 процента.

2. Образцы и пробный запуск будут проверены на 100 процентов во время производства и перед отправкой, проверка образцов для массового производства в соответствии со стандартами ISDO или требованиями заказчика.

3. Испытательное оборудование: прибор для измерения круглости, трехкоординатный измерительный прибор, измеритель координат изображения, трехкоординатный измерительный прибор Hexagon, измерительный прибор изображения, прибор для измерения плотности, прибор для измерения гладкости, микро-твердомер по Виккерсу.

Заявление

Керамические детали из нитрида бора - это керамический продукт, изготовленный из нитрида бора в качестве сырья. Он не только обладает высокой термостойкостью, коррозионной стойкостью, но также имеет очень хорошую теплоотдачу и теплопроводность. Это новый материал, который становится все более и более важным в эпоху, когда технологии все чаще требуют материалов с уникальными свойствами. Тогда давайте посмотрим на конкретные области, где можно использовать керамику из нитрида бора.

Во-первых, как мы все знаем, керамика из нитрида бора не смачивается водой с алюминием, поэтому она может обеспечить весьма комплексную защиту поверхностей материалов, находящихся в непосредственном контакте с алюминиевыми, магниевыми, цинковыми сплавами и их шлаками. Таким образом, керамика из нитрида бора может быть использована для изготовления некоторых режущих инструментов и буровых долот для геологоразведки и бурения нефтяных скважин. Можно сказать, что сверло из боркерамики определенно лучше, чем сверло из других материалов.

Во-вторых, поскольку керамика из нитрида бора имеет различную форму, из нее можно делать различные подходящие детали или использовать в качестве упаковочных материалов для предотвращения нейтронного излучения. Конечно, это также специальный материал, устойчивый к высоким температурам, изготовленный из керамики из нитрида бора.

В-третьих, температура плавления керамики из нитрида бора очень высока, а ее удельное сопротивление также очень велико при высоких температурах, поэтому ее очень хорошо использовать для изготовления высокотемпературных изоляционных материалов. Поскольку существует необходимость использования высокотемпературных изоляционных материалов, для производства можно использовать керамику на основе нитрида бора, которую можно назвать наиболее идеальным производственным материалом.

В-четвертых, если кубический нитрид бора сделать из керамики на основе нитрида бора, он может стать очень хорошим полупроводниковым материалом, который может сыграть очень важную роль в микроэлектронике или оптоэлектронике. Кроме того, поскольку керамика из нитрида бора не размягчается и не деформируется при высоких температурах, ее также можно использовать в качестве материалов для высокотемпературных печей.