Bornitrid-Keramikteile

Bornitridkristall gehört zum hexagonalen Kristallsystem, seine Struktur ähnelt Graphit und seine Eigenschaften haben viele Ähnlichkeiten, daher wird es auch als "weißer Graphit" bezeichnet.

Bornitrid-Keramikteile haben eine gute Hitzebeständigkeit, thermische Stabilität, Wärmeleitfähigkeit, Hochtemperatur-Durchschlagsfestigkeit und sind ideale Wärmeableitungsmaterialien und Hochtemperatur-Isoliermaterialien. Bornitrid ist chemisch stabil und beständig gegen Korrosion durch die meisten geschmolzenen Metalle. Es hat auch gute selbstschmierende Eigenschaften. Bornitrid-Produkte haben eine geringe Härte und können mit einer Genauigkeit von 1/100 mm bearbeitet werden.

Zhongwei Precision ist bestrebt, Kunden im In- und Ausland fortschrittliche Keramik mit hoher Festigkeit, hoher Zähigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit anzubieten. Es ist ein High-Tech-Unternehmen, das Forschung und Entwicklung, Produktion und Vertrieb von industriellen Präzisionskeramikprodukten auf dem Gebiet der Präzisionskeramik integriert. Mit einer Vielzahl moderner Hochpräzisionsgeräte hat es den gesamten Produktionsprozess von Keramikteilen von der Herstellung des Keramikpulvers über das Formen des Grünkörpers und das Hochtemperatursintern bis hin zur Endbearbeitung des Keramikmaterials unabhängig realisiert.

Produktbezkritik

1. Implementierungsstandards: Das Unternehmen setzt die ISO9001-Zertifizierung strikt um, und die Produkte haben die ROHS-, FDA-EU-Zertifizierung usw. bestanden.

2. Produktmaterialnormen: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, LÄRM, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Hauptprozesse: Verguss, Spritzguss, Bandguss, isostatisches Pressen, 3D-Druck

4. Verfügbare Materialien für Keramik:

Es produziert hauptsächlich fertige Keramikstäbe, Keramikrohre, Keramikringe, Keramikplatten, Keramiksaugnäpfe, Keramikklingen und andere speziell geformte Keramikstrukturen. Die wichtigsten keramischen Materialien sind Aluminiumoxid-, Zirkonoxid-, Siliziumkarbid-, Siliziumnitrid- und Aluminiumnitridkeramiken. Hohe Temperaturbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Säure- und Alkalibeständigkeit, antimagnetisch, Druckfestigkeit. Und 3D-Druck usw. werden nach Kundenwunsch angepasst.

Kombiniertes Rohr, seine hohe Verschleißfestigkeit widersteht effektiv Materialverschleiß und Stößen.

Produktleistung und Produktionsmethode

1. Materialeigenschaften

CBN sind normalerweise schwarze, braune oder dunkelrote Kristalle mit Sphaleritstruktur und guter Wärmeleitfähigkeit. Die Härte wird nur von Diamant übertroffen, und es ist ein superhartes Material, das häufig als Werkzeugmaterial und Schleifmittel verwendet wird. Bornitrid ist chemisch beständig und wird von anorganischen Säuren und Wasser nicht angegriffen. Die Bor-Stickstoff-Bindung wird in heißem konzentriertem Alkali aufgebrochen. Oberhalb von 1200 Grad beginnt es an der Luft zu oxidieren. Der Schmelzpunkt liegt bei 3000 Grad und die Sublimation beginnt, wenn er etwas unter 3000 Grad liegt. Die Zersetzung beginnt bei etwa 2700 Grad im Vakuum. Schwer löslich in heißer Säure, unlöslich in kaltem Wasser, relative Dichte 2,25. Die Druckfestigkeit beträgt 170 MPa. Die maximale Betriebstemperatur beträgt 900 Grad in einer oxidierenden Atmosphäre und kann 2800 Grad in einer inaktiven reduzierenden Atmosphäre erreichen, aber die Schmierleistung ist bei Raumtemperatur schlecht. Die meisten Eigenschaften von Borcarbid sind besser als die von Kohlenstoffmaterialien. Für hexagonales Bornitrid: niedriger Reibungskoeffizient, gute Hochtemperaturstabilität, gute Thermoschockbeständigkeit, hohe Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, niedriger Ausdehnungskoeffizient, hoher elektrischer Widerstand, Korrosionsbeständigkeit, Mikrowellen- oder Infrarot-transparent.

2. Materialstruktur

Bornitrid ist ein hexagonaler Kristall, am häufigsten ein Graphitgitter, und es gibt auch amorphe Varianten. Neben der hexagonalen Kristallform hat Borcarbid noch weitere Kristallformen, darunter: rhomboedrisches Bornitrid (Abkürzung: r-BN, oder Said: trigonal boron nitride, seine Struktur ähnelt h-BN, das im Prozess entstehen wird der Umwandlung von h-BN in c-BN), kubisches Bornitrid [Abkürzung: c-BN oder |3-BN oder z-BN (d. h. Bornitrid vom Sphalerit-Typ), ist die Textur sehr hart ], Bornitrid vom Wurtzit-Typ (Abkürzung: w-BN, h-BN ist ein harter Zustand unter hohem Druck). Es wurden sogar Graphen-ähnliche 2D-Bornitrid-Kristalle gefunden (ähnlich MoS: 2D-Kristalle).

3. Herstellungsverfahren

(1) Hochtemperatur- und Hochdruck-Syntheseverfahren

1957 synthetisierte Wentorf erstmals kubisches BN künstlich. Wenn die Temperatur nahe oder höher als 1700 Grad liegt und der Mindestdruck 11-12 GPa beträgt, wird das reine hexagonale Bornitrid (HBN) direkt in kubisches Bornitrid (CBN) umgewandelt. Anschließend wurde festgestellt, dass die Verwendung von Katalysatoren die Übergangstemperatur und den Übergangsdruck stark verringern kann. Üblicherweise verwendete Katalysatoren sind: Alkali- und Erdalkalimetalle, Alkali- und Erdalkalinitride, fluorierte Erdalkalinitride, Ammoniumboratsalze und anorganische Fluoride. Darunter sind die für Ammoniumborat als Katalysator erforderliche Temperatur und der niedrigste Druck, der erforderliche Druck beträgt 5 GPa bei 1500 Grad und der Temperaturbereich beträgt 600-700 Grad, wenn der Druck 6 GPa beträgt. Es ist ersichtlich, dass, obwohl die Zugabe von Katalysator die Übergangstemperatur und den Übergangsdruck stark verringern kann, die erforderliche Temperatur und der erforderliche Druck noch höher sind. Daher ist die von Boron Nitride Ceramic Parts hergestellte Ausrüstung kompliziert und teuer, und ihre industrielle Anwendung ist begrenzt.

(2) Chemisches Dampfsyntheseverfahren

1979 setzte Sokolowski erfolgreich die gepulste Plasmatechnologie ein, um Filme aus kubischem Bornitrid (CBN) bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck herzustellen. Die verwendete Ausrüstung ist einfach und das Verfahren ist leicht zu realisieren, so dass es sich schnell entwickelt hat. Es sind verschiedene Aufdampfverfahren entstanden. Traditionell bezieht es sich hauptsächlich auf die thermische chemische Gasphasenabscheidung. Das Versuchsgerät besteht in der Regel aus einem hitzebeständigen Quarzrohr und einer Heizeinrichtung. Das Substrat kann durch einen Ofen (Heißwand-CVD) oder durch Hochfrequenz-Induktionsheizung (Kaltwand-CVD) erhitzt werden. Das Reaktionsgas zersetzt sich auf der Oberfläche des Hochtemperatursubstrats und gleichzeitig findet eine chemische Reaktion statt, um einen Film abzuscheiden. Das Reaktionsgas ist ein Mischgas aus BCl3 oder B2H4 und NH3.

(3) Hydrothermales Syntheseverfahren

Bei diesem Verfahren wird in der Hochtemperatur- und Hochdruckreaktionsumgebung im Autoklaven Wasser als Reaktionsmedium verwendet, so dass im Allgemeinen unlösliche oder unlösliche Substanzen gelöst werden und die Reaktion auch umkristallisiert werden kann. Die hydrothermale Technologie hat zwei Eigenschaften, zum einen ihre relativ niedrige Temperatur und zum anderen die Tatsache, dass sie in einem geschlossenen Behälter durchgeführt wird, wodurch die Verflüchtigung von Komponenten vermieden wird. Als Niedrigtemperatur- und Niederdruck-Syntheseverfahren wird es verwendet, um kubisches Bornitrid bei niedriger Temperatur zu synthetisieren.

(4) Benzenthermisches Syntheseverfahren

Als ein in den letzten Jahren aufkommendes Niedertemperatur-Syntheseverfahren für Nanomaterialien hat die thermische Synthese von Benzol große Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Benzol ist aufgrund seiner stabilen konjugierten Struktur, die kürzlich erfolgreich zu einer thermischen Synthesetechnik für Benzol entwickelt wurde, ein hervorragendes Lösungsmittel für die Solvothermalsynthese, wie z. B. die Reaktionsformel:

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

Die Reaktionstemperatur beträgt nur 450 Grad, und die Technologie der thermischen Benzolsynthese kann die metastabile Phase herstellen, die normalerweise unter extremen Bedingungen hergestellt werden kann und nur unter ultrahohem Druck bei relativ niedriger Temperatur und niedrigem Druck existieren kann. Dieses Verfahren verwirklicht die Herstellung von kubischem Bornitrid bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck. Diese Methode befindet sich jedoch noch im experimentellen Forschungsstadium und ist eine Synthesemethode mit großem Anwendungspotenzial.

(5) Sich selbst ausbreitende Technologie

Durch die notwendige Fremdenergie wird eine stark exotherme chemische Reaktion induziert und das System reagiert lokal zu einer chemischen Reaktionsfront (brennende Welle). Obwohl dieses Verfahren ein traditionelles anorganisches Syntheseverfahren ist, wurde es in den letzten Jahren nur für die Synthese von Bornitrid beschrieben.

(6) Carbothermale Synthesetechnologie

Das Verfahren verwendet Borsäure als Rohmaterial auf der Oberfläche von Siliziumkarbid, Kohlenstoff als Reduktionsmittel und Ammoniakgasnitrierung, um Bornitrid zu erhalten. Das erhaltene Produkt hat eine hohe Reinheit und einen großen Anwendungswert für die Herstellung von Verbundmaterialien.

(7) Ionenstrahl-Sputter-Technologie

Ein Mischprodukt aus kubischem Bornitrid und hexagonalem Bornitrid wird durch Partikelstrahl-Sputter-Abscheidungstechnologie erhalten. Obwohl dieses Verfahren weniger Verunreinigungen aufweist, ist die Form des Produkts schwierig zu kontrollieren, da die Reaktionsbedingungen schwer zu kontrollieren sind, und die Forschung zu diesem Verfahren hat noch ein großes Entwicklungspotential.

(8) Laserinduziertes Reduktionsverfahren

Der Laser wird als externe Energiequelle verwendet, um eine Redoxreaktion zwischen den Reaktionsvorläufern zu induzieren, und das B und N werden kombiniert, um Bornitrid zu bilden, aber dieses Verfahren erhält auch eine gemischte Phase.

Prozess nach dem Sintern

Verarbeitungsausrüstung: Ausgestattet mit CNC-Graviermaschine, spitzenlosem Schleifen, Innen- und Außenrundschleifen, Flachschleifen, CNC-Drehmaschinen-Bearbeitungszentrum, Drahtschneiden, Drehen, Fräsen, Schleifen und anderen hochpräzisen Produktions- und Prüfgeräten.

Formen und Inspektionsvorrichtungen

1. Lebensdauer der Form: in der Regel semipermanent. (außer verlorener Schaum).

2. Lieferzeit der Form: 10-25 Tage (je nach Produktstruktur und Produktgröße).

3. Werkzeug- und Formenwartung: Zhongwei ist für Präzisionsteile verantwortlich.

Qualitätskontrolle

1. Qualitätskontrolle: Die Fehlerquote beträgt weniger als 0,1 Prozent .

2. Muster und Probelauf werden während der Produktion und vor dem Versand zu 100 Prozent geprüft, Musterprüfung für die Massenproduktion gemäß ISDO-Standards oder Kundenanforderungen.

3. Testgerät: Rundheitsmessgerät, Dreikoordinatenmessgerät, Bildkoordinatenmessgerät, Hexagon-Dreikoordinatenmessgerät, Bildmessgerät, Dichtemessgerät, Glättemessgerät, Mikro-Vickers-Härteprüfgerät.

Anwendung

Boron Nitride Ceramic Parts ist ein keramisches Produkt aus Bornitrid als Rohstoff. Es hat nicht nur eine hohe Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, sondern auch eine sehr gute Wärmeableitung und Wärmeleitfähigkeit. Es ist ein aufstrebendes Material, das in einer Zeit immer wichtiger wird, in der die Technologie zunehmend Materialien mit einzigartigen Eigenschaften erfordert. Dann werfen wir einen Blick auf die konkreten Einsatzgebiete von Bornitrid-Keramiken.

Erstens ist Bornitridkeramik bekanntlich nicht mit Aluminiumwasser benetzbar und kann daher einen sehr umfassenden Schutz für die Oberflächen von Materialien bieten, die in direktem Kontakt mit Aluminium, Magnesium, Zinklegierungen und deren Schlacken stehen. Daher können Bornitridkeramiken verwendet werden, um einige Schneidwerkzeuge und Bohrer für die geologische Erkundung und Ölbohrung herzustellen. Man kann sagen, dass der Bohrer aus Bornitrid-Keramik definitiv besser ist als der Bohrer aus anderen Materialien.

Zweitens können Bornitridkeramiken, da sie verschiedene Formen haben, zu verschiedenen geeigneten Teilen oder als Verpackungsmaterialien zum Verhindern von Neutronenstrahlung verarbeitet werden. Natürlich ist es auch ein spezielles Widerstandsmaterial aus Bornitrid-Keramik bei hoher Temperatur.

Drittens ist der Schmelzpunkt von Bornitrid-Keramiken sehr hoch und ihr spezifischer Widerstand bei hohen Temperaturen ebenfalls sehr groß, sodass sie sehr gut zur Herstellung von Hochtemperatur-Isoliermaterialien verwendet werden können. Solange Hochtemperatur-Isolationsmaterialien verwendet werden müssen, kann Bornitridkeramik für die Produktion verwendet werden, die als das idealste Produktionsmaterial bezeichnet werden kann.

Viertens, wenn kubisches Bornitrid aus Bornitridkeramik hergestellt wird, kann es ein sehr gutes Halbleitermaterial werden, das eine sehr wichtige Rolle in der Mikroelektronik oder Optoelektronik spielen kann. Da außerdem Bornitridkeramiken bei hohen Temperaturen nicht erweichen oder sich verformen, können sie auch als Materialien für Hochtemperaturöfen verwendet werden.