Борна нитридна керамична резбова втулка, част от керамика от борен нитрид

Подробности за продукта

Обобщение на пиролитни керамични тръби от боразот (PBN)

1.1 Общо въведение
Пиролитната керамична тръба от боразот (PBN) е високопроизводителна куха цилиндрична керамика с изразени анизотропни свойства, изключително висока плътност при ултрависок вакуум, забележителна изолация при високо напрежение и насочена топлопроводност. Тя осигурява прецизен насочен контрол на топлината, устойчивост към радиация и ниско отделяне на газове и се използва широко в ултрависок вакуум, полупроводникови и високотемпературни прецизни изпитателни устройства като незаменима напреднала керамика, различна от алуминиевата окисна керамика (Al₂O₃), алуминиевия нитрид (AlN) и горещопресован боразот.

1.2 Химичен състав и микроструктура

• Еднофазна чиста боразотна керамика с ултрависока чистота на кристалната структура, формирана чрез депозиция от пара, с минимално съдържание на примесни елементи.
  
• Отличителна слоеста шестоъгълна кристална решетка, проявяваща ясна анизотропия в термичните и механичните характеристики между посоките по оста a и оста c.
  
• Видима плътност: 2,10–2,15 g/cm³ за плочи-заготовки и 2,15–2,19 g/cm³ за тигли-тръби; плътна, безпорова структура с изключително ниска пропускливост за хелий .
  

2. Производствен процес

2.1 Подготовка на суровини за напръскване чрез изпаряване

Високочист източник на бор и азотен носител се дозират с висока точност, подлагат се на почистване за елиминиране на примеси във вид на частици и потокът им се строго контролира, за да се гарантира равномерно отлагане на кристалите и стабилно нарастване на слоевата решетка.
Стъпка А: Високотемпературна пара-реакция в затворена пещ при контролиран температурен градиент.
Стъпка Б: Бавно слоево отлагане на кристали за формиране на пълни и равномерни шестоъгълни BN-слоеве.
Стъпка В: Формиране на интегрирана компактна заготовка на PBN-тръба без вътрешни пори или микропукнатини.
Стъпка Г: Строго постоянна температура крива, за да се избегне деформация и вътрешно напрежение по време на отлагането.

2.2 Прецизно рязане и контролируемо машинно обработване

Стъпка А: Формоване на кухи тръбни заготовки чрез саморазработено приспособление след отлагането.
Стъпка Б: Бавно програмирано рязане за елиминиране на неравномерното вътрешно напрежение в телата на тръбите.
Стъпка C: Охладените тръбни заготовки запазват напълно кръглата си форма без деформация преди последваща обработка.
Вторична термична обработка за отстраняване на остатъчното напрежение от формоването, подобряване на ударната вязкост на тялото на тръбата и предотвратяване на пукнатини по време на прецизна механична обработка.

2.3 Режим на заготовки и формиране на запаси
Реже се голяма спечена PBN заготовка на стандартни полуфабрикатни тръбни заготовки; шлифоват се вътрешната и външната повърхност на тръбите до еднакви размерни стандарти за търговски инспекционни тръби за откриване на вътрешни дефекти; термичната обработка отстранява остатъчното повърхностно напрежение, а дефектните заготовки се отхвърлят визуално. Тези полуфабрикатни тръбни заготовки са суровина доставяни на производители на компоненти.

3. Основни характеристики на продукта (характерна особеност)

3.1 Отлична анизотропна топлинна производителност

• Насочена топлопроводност : 60 W/m·K по оста a и само 2,60 W/m·K по оста c при 200 °C, което осигурява еднопосочна топлопроводност и вертикална топлинна изолация за сценарии с прецизен температурен контрол.
  
• Стабилна дългосрочна експлоатация при редуване на горещи и студени цикли, отлична устойчивост към топлинен шок устойчивост без пукнатини или деформации.
  
• Ултра-ниска пропускливост към хелий при 1×10⁻¹⁰ cm³/s, идеална съвместимост с камери за ултрависок вакуум (UHV).
  

3.2 Отлична електрическа изолация

• Обемно специфично съпротивление достига 3,11×10¹¹ Ω·cm, осигурява стабилна изолация в широк диапазон от температури и честоти.
  
• Изключително висока диелектрична якост до 56 kV/mm при стайна температура, надеждна изолация при ултрависоко напрежение работни условия.
  
• Стабилни изолационни свойства при непрекъснато високочестотно облъчване, значително по-добри от тези на полимерните пластмаси, които бързо се деградират при висока температура и облъчване.
  

3.3 Химическа и вакуумна съвместимост

• Химически инертен към повечето киселини , основи, органични разтворители и масла; леко корозиран само от флуороводородна киселина и силно разтопени щелочни метали.
  
• Нулево отделяне на газове при ултрависок вакуум, не замърсява средата за обработка на полупроводникови пластина и оптични компоненти.
  
• Изключителна стабилност при радиационно облъчване от рентгенови лъчи, гама-лъчи и частиците, подходящ за прецизни фиксиращи елементи в ядрена енергетика и аерокосмическа техника.
  

3.4 Механични и безопасностни характеристики

• Анизотропна механична якост: якост на огъване 243,63 N/mm² (сила, успоредна на c-ос), 197,76 N/mm² (сила, перпендикулярна на c-ос), гъвкава обработваемост за сложни профили на тръби.
  
• Микrotвърдост по Кнуп 691,88 N/mm² , умерена твърдост, която позволява лесно рязане, пробиване и точене без сериозно износване на инструментите.
  
• Безопасен неорганичен материал без токсичност и летливи органични съединения, подходящ за електронно, медицинско и ядрено оборудване.
  
• Плътна, непрекъсната структура на стената на тръбата, дълъг срок на експлоатация при непрекъснато промиване с течности или газове във вакуумни пещи.

4. Основни ограничения

• Не е подходящ за продължителна работа в среда с разтопени силно алкални метали; възможно е лека повърхностна корозия.
  
• Топлопроводността се различава значително между двете кристални посоки; при проектирането на фиксиращите устройства трябва да се предвиди насочена подредба.
  
• По-висок клас материали по-висока цена от горещопресован борен нитрид, не е първият избор за евтини обикновени високотемпературни изолационни части.
  

5. Основни промишлени приложения
5.1 Вакуум и полупроводникови технологии
Ръкави за изолация на високовакуумни камери, насочени термични бариери за загряване на пластинки, изолационни тръби за електронно-лъчево оборудване, подложки за тигли за депозиране на полупроводникови филми.
5.2 Аерокосмическа и радиационна изпитателна техника
Прецисни термоизолационни ръкави за спътници, конструктивни скоби за екраниране от космическа радиация, изолационни тръби за високо напрежение за частиците ускорители.
5.3 Високоволтови прецизни електронни устройства
Изолационни ръкави за радиочестотни намотки, изолационни подложки за високочестотни захранващи източници, тръби за температурен контрол на лазерни резонансни кухини.
5.4 Оптика и прецизни инструменти
Греещи ръкави за оптични бази, вътрешни изолационни фитинги за електронни микроскопи, тръби за температурно контролирани фиксиращи устройства за прецизни метрологични системи.
5.5 Медицинска и ядрена индустрия
Изпитателни приспособления за екраниране от радиация, незамърсяващи лабораторни позициониращи ръкави, изолационни тръби с ниски загуби за защита от радиация в ядрени реактори.

6. Позициониране на материали
Пиролитен боразот (PBN) керамични тръби запълват перформансовата празнина между обикновения BN, произведен чрез горещо пресоване, и керамиките от алуминиев нитрид. Те осигуряват ултрависоковакуумна плътност анизотропен термичен контрол и превъзходна радиационна устойчивост. В сравнение с горещо пресован BN, PBN има нулева проницаемост за въздух и значително по-висока диелектрична якост; в сравнение с AlN, PBN осигурява еднопосочна топлинна изолация, като запазва пълната стабилност на високочестотната изолация. Това е предпочитаният високопроизводителен материал за кухи тръби за персонализирани прецизни компоненти, работещи в условия на ултрависок вакуум, силна радиация и прецизни температурни градиенти.

Параметри

История на развитието

Патенти и сертификати

Опаковка

Услуги                                                                         

Често задавани въпроси