Персонализиран прът от боров нитрид, керамичен прът от BN

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. Прътите от борен нитрид могат да работят стабилно в инертна или редуцираща атмосфера в продължение на дълго време при свръхвисоки температури над 1800 ℃ и също така могат да издържат продължителни високи температури около 1200 ℃ в атмосфера (температурата на началото на окисляването им е около 850 ℃, но след образуването на плътен филм от борен оксид на повърхността могат да осигурят краткосрочна защита). Още по-важно е, че коефициентът им на топлинно разширение е изключително нисък и изотропен, което им придава безпрецедентна устойчивост на топлинен удар. Независимо дали става дума за бързо охлаждане от високотемпературна среда или за мигновено нагряване при висока температура, прътите от борен нитрид ефективно устояват на огромното топлинно напрежение, предизвикано от температурните градиенти, като по този начин се избягва пукане или люспене. Тази характеристика ги прави високо надеждни и издръжливи при употреба като тигел, опора или канал в процеси, изискващи чести промени на температурата, като топене на метали, растеж на кристали и спечелване на прах
3. Благодарение на своята шестоъгълна слоеста кристална структура, подобна на графита, прътите от борен нитрид имат изключително нисък коефициент на триене (обикновено между 0,2–0,4), което ги прави отличен твърд смазочен материал. Това свойство на самостоятелно смазване им позволява да работят ефективно при екстремни условия като висока температура, високо натоварване, вакуум или ситуации, при които не могат да се използват течни смазки (например за лагери, водачи, уплътнителни пръстени във високотемпературни пещи), ефективно намалявайки износването и намалявайки съпротивлението при работа. В същото време борният нитрид притежава изключително висока химическа инертност и отлична устойчивост към повечето разтопени метали (като алуминий, мед, разтопена стомана), разтопени соли, стъклени разтопи, както и към силни киселини и основи, което го прави малко податлив на химически реакции или корозия. Това позволява на прътите от борен нитрид да запазват структурната цялост и функционалната стабилност в продължение на дълъг период от време, когато се използват като компоненти, контактуващи с разтопени материали в индустрии като металургията, химическата промишленост и производството на стъкло, например за леялни отвори, защитни тръби за термопара и разбъркватели.

4. За разлика от много високопроизводителни керамики, които са трудни за обработка, като алумина и силициев карбид, прътите от борен нитрид са сравнително меки с твърдост по Моос само около 2. Те могат да се обработват директно с помощта на стандартни твърди сплави или диамантени инструменти за прецизна механична обработка, като например точене, фрезоване, свредлене, струговане и шлайфане, без нужда от скъпа и отнемаща време последваща синтерова обработка. Тази характеристика значително опростява производствения процес, намалява производствените разходи и цикли и е особено подходяща за производството на малки серии, разнообразни и сложни по форма неправилни детайли. Инженерите могат гъвкаво да обработват пръти от борен нитрид до прецизни части с различни размери и форми според конкретните приложни изисквания, като тънкостенни тръби, сложни позиционери, резбови елементи и др., за да отговарят на персонализирани нужди в различни сценарии – от производството на полупроводници до научни експерименти.

5. Областта на приложение на прътите от борен нитрид обхваща множество високотехнологични области. В полупроводниковата индустрия той е ключов материал за производството на тигли за отглеждане на кристали от съединени полупроводници като GaAs и GaN, както и за греещи елементи в системи за молекулярно-лъчева епитаксия (MBE). В областта на високотемпературните промишлени пещи се използва като синтерови приспособления, бутащи плочи и водачи благодарение на свойствата си на неприлепване, устойчивост на висока температура и устойчивост на термичен удар. Във вакуумната технология може да служи като изолационни и опорни елементи за горещата зона на високотемпературни вакуумни пещи. В областите аерокосмическа промишленост и ядрена енергетика се използва за структурни елементи и неутронно-поглъщащи части, устойчиви на екстремни температури. Освен това, прътите от борен нитрид са станали незаменим ключов материал в научноизследователската техника, специалната металургия и формите за получаване на високоефективни композитни материали благодарение на своите комплексни експлоатационни предимства, осигурявайки здрава материална основа за развитието на съвременните промишлени технологии.

Параметър