Персонализиран пръстен от боров нитрид, част от боров нитрид

1. Основното предимство на прътите от борен нитрид се крие в тяхната уникална способност за термичен контрол. Те не само притежават отлична топлопроводност (обикновено в диапазона 30–60 W/m·K, а при някои ориентирани материали – дори по-висока), но и могат бързо да провеждат и разпределят топлината от областта на източника, избягвайки повреда на електронни устройства или високотемпературни уреди поради локално прегряване; в същото време те са и отличен електрически изолатор, който запазва добра изолационна способност дори при високи температури. Това рядко съчетание от „висока топлопроводност“ и „висока изолация“ прави този материал предпочитан за решаване на противоречието между охлаждането и изолацията в електронни устройства с висока плътност на мощността (като IGBT, лазери) и в оборудване за производство на полупроводници (като електростатични пипалца, основи на нагреватели). Използването на пръти от борен нитрид като скоби за отвеждане на топлина или като изолиращи елементи за топлообмен значително подобрява плътността на мощността, работната стабилност и продължителността на живот на оборудването

2. Пръстените от борен нитрид проявяват изключителна стабилност в среди с висока температура. Те могат да издържат продължително време на температури до 1800 ℃ в инертна атмосфера и също така могат устойчиво да работят при температури над 1200 ℃ в атмосферни условия. Уникалността им се крие в изключително ниския коефициент на топлинно разширение (2,0–6,5) × 10⁻⁶/℃, който им осигурява отлична устойчивост към термичен удар. Независимо дали бързо се охлаждат от среда с висока температура или внезапно се поставят в употреба при висока температура, пръстените от борен нитрид ефективно устояват на термичното напрежение, предизвикано от бързите температурни промени, като по този начин избягват пукане или люспене. Тази характеристика ги прави особено подходящи за употреба в компоненти на топлинни полета на пещи за растеж на кристали, приспособления за термична обработка на метали и други сурови среди, които изискват чести цикли на нагряване и охлаждане, осигурявайки дългосрочна надеждност.

Тази уникална комбинация от характеристики позволява бързо отвеждане на топлина в среди с висока температура, като едновременно осигурява надеждна електрическа изолация. Като фиксатор за дифузионна пещ или като изолационен пръстен за плазмено оборудване в полупроводникови процеси, той ефективно предотвратява отклонения в процеса, причинени от локално прегряване, и гарантира стабилност на процеса. Във вакуумна среда с висока температура, пръстените от борен нитрид могат да запазят структурната цялост и стабилност на характеристиките, осигурявайки дълготрайно и надеждно решение за топлинен контрол за оборудването, което значително подобрява живота на оборудването и добива на процеса.

3. Въз основа на слоестата кристална структура на хексагонален борен нитрид, пръстените от борен нитрид имат изключително нисък коефициент на триене (0,2–0,4) и проявяват отлични самосмазващи свойства. Тази характеристика ги прави идеален материал за подвижни части като лагери и уплътнения в специални среди, където традиционните смазки не могат да се използват, например при високи температури и вакуум. Едновременно с това пръстените от борен нитрид притежават отлична корозионна устойчивост към повечето разтопени метали (като алуминий, мед, разтопена стомана) и разтопени соли, като химичните им свойства са изключително стабилни. Като непрекъснато леярен разделителен пръстен в металургичната промишленост или като формовка в стъкларската промишленост, те ефективно устояват на ерозията от разтопен материал, удължавайки срока на служба и осигурявайки стабилност на качеството на продукта.

4. За разлика от други високопроизводителни керамики, материалите за пръстени от борен нитрид имат сравнително ниска твърдост по Моос (около 2) и могат да се обработват прецизно с конвенционални методи. Тази характеристика позволява пръстените от борен нитрид да се изработват в различни сложни форми и точни размери според конкретните приложни изисквания, включително нестандартни вътрешни диаметри, специални форми на жлебове, неправилни отвори и др. От прецизни изолационни пръстени в полупроводникови уреди до специални компоненти в научни инструменти, могат да се постигнат точен контрол на размерите и изисквания за повърхностна обработка. Тази гъвкавост при обработката значително намалява производствените разходи и цикли за сложни структурни компоненти, осигурявайки надеждни персонализирани решения за специални приложни сценарии.

5. Пръстен от борен нитрид, като ключов основен материал, намира широко приложение в множество високотехнологични индустриални области. В полупроводниковата индустрия се използва като носещ пръстен за процеси на дифузия и изолационни компоненти за оборудване за плазмено травене; В металургичната индустрия, като разделителен пръстен за непрекъснато леене, ефективно подобрява качеството на отливките; В аерокосмическата област се използва като изолационни компоненти и опори за високотемпературни вакуумни пещи. Освен това, пръстените от борен нитрид играят незаменима роля при формоването на специално стъкло, обработката на композитни материали, научноизследователското експериментално оборудване и други сценарии. Предимствата им по отношение на комплексни свойства го правят важна материална основа за насърчаване развитието на съвременните индустриални технологии, осигурявайки здрава подкрепа за технологичните иновации в различни индустрии.



Борен нитрид, получен чрез горещо пресоване

Пиролитичен борен нитрид