1.1 Ефективна производителност при отвеждане на топлина
Основното предимство на пръти от боразот на азот се дължи на тяхната уникална възможности за термично управление . Той притежава отлични термична проводимост поддържани в диапазона 30–60 W/m·K, а материали с ориентирана структура могат да постигнат още по-висока ефективност при топлопроводност. Материалът може бързо да абсорбира, провежда и разсейва концентрираната топлина от областта на топлинния източник , ефективно предотвратявайки изгаряне на устройството, намаляване на производителността и отказ при работа, причинени от локално прегряване и продължително натрупване на топлина. С развитието на съвременната електроника и полупроводникови устройства към висока плътност на мощност по-висока мощност и миниатюризация вътрешният топлинен поток непрекъснато нараства, което прави ефективното и стабилно отвеждане на топлина задължително основно изискване за висококласово промишлено оборудване.
1.2 Стабилност на топлоизолацията при висока температура
За разлика от повечето топлопроводни материали, които губят диелектричните си свойства при високи температури, пръти от боразот на азот представляват отличен електрически изолатори и запазват стабилна изолационна производителност при продължителна работа при високи температури. Перфектната комбинация от „висока топлопроводност“ и „висока изолация“ разрешава дългогодишното техническо противоречие между отвеждане на топлината и електрическа изолация. Широко се използва в електронни устройства с висока мощност като IGBT и промишлени лазери, както и в основни компоненти на оборудване за производство на полупроводникови устройства, включително електростатични щепсели и основи на нагреватели. Чрез прилагане на пръти от боразот на азот като крепежни елементи за отвеждане на топлината и изолиращи елементи за топлопреминаване може значително да се подобри мощността, експлоатационната стабилност и общият срок на служба на оборудването.
2 Устойчивост при високи температури и устойчивост срещу топлинен шок
2.1 Ултрависока стабилност при експлоатация при високи температури
Пръти от боразот на азот притежава изключителна устойчивост към изключително високи температури и е способен да работи стабилно на дълги интервали в инертни или редуциращи атмосфери при температури над 1800 ℃ . В обичайни атмосферни условия може непрекъснато да издържа работни температури от приблизително 1200 ℃ . Макар началната температура на окисление да е 850 ℃ , след високотемпературно окисление върху повърхността на материала се образува плътна и компактна защитна пленка от борен оксид, която осигурява ефективна краткосрочна антиоксидантна защита и предотвратява допълнителна структурна ерозия и намаляване на експлоатационните характеристики във високотемпературна въздушна среда.
2.2 Изключителна устойчивост към топлинен шок
Материалът притежава изключително нисък, изотропен коэффициент на термично разширение , което му осигурява безпрецедентна устойчивост на термичен шок по-добър от алуминиевата и кремниевата карбидна керамика. Той може ефективно да устои на голям термичен стрес, предизвикан от рязки температурни градиенти по време на бързо нагряване при висока температура и мигновено охлаждане чрез потапяне, като избягва структурни дефекти като пукнатини, люспене и откъсване на повърхността. Тази висока стабилност гарантира дълготрайна надеждност при процеси с честа циклична промяна на температурата, включително топене на метали, растене на кристали и спечаване на прахове, което прави материала идеален за издръжливи високотемпературни тигли, носещи рамки и компоненти на канали за течност.
3 Самосмазващи свойства и химическа стабилност
3.1 Вродена ниска триене и самосмазващи свойства
Благодарение на своята графитоподобна шестоъгълна слоиста кристална структура, пръти от боразот на азот има изключително ниско коефициент на триене триене в диапазона от 0,2 до 0,4 и служи като високоефективен неорганичен твърд смазочен материал вродената самосмазваща се свойственост осигурява стабилно намаляване на триенето при екстремни работни условия, при които течните смазки не са ефективни – включително при висока температура, тежки натоварвания и висок вакуум. Прилага се широко за лагери на пещи за високи температури, водачи и уплътнителни пръстени, като ефективно намалява механичното износване, намалява работното съпротивление и удължава срока на служба на подвижните части.
3.2 Силна химическа инертност и корозионна устойчивост
Пръти от боразот на азот проявяват изключително силна химическа инертност с отлично съпротивление на различни агресивни корозивни среди. Те са стабилни спрямо течни метали като алуминий, мед и течна стомана, както и спрямо течни соли, стъклени разтопки, силни киселини и силни основи и не встъпват в химични реакции, разтваряне или корозия. Тази изключителна химична стабилност позволява пръчките да запазват пълна структурна цялост и функционална стабилност при дълготрайна експлоатация в областите на металургията, химическата инженерия и производството на стъкло, особено за компоненти, които контактуват с течни среди, включително отвори за изливане, защитни тръби за термодвойки и разбъркващи пръчки.
4 Точна обработваемост и гъвкавост при персонализиране
4.1 Превъзходни характеристики за лесна механична обработка
В сравнение с твърдите и труднообработваеми високопроизводителни керамични материали като алумина и карбид на кремния, пръти от боразот на азот имат ниска твърдост с Твърдост по Моос от само около 2. Материалът може да се обработва директно със стандартни твърди сплави или диамантени инструменти, за да се извършат прецизни процеси като точене, фрезоване, свредене, строгане и шлифоване. Не е необходима сложна, скъпа и времеемка постспечна обработка, което значително опростява производствения процес, намалява производствените разходи и съкращава производствените цикли.
4.2 Гъвкава персонализация за сложни части
Това предимство при обработката прави пръчките от боразид много подходящи за производството на малки серии, многовариантни и неправилни по форма сложни части. Инженерите могат гъвкаво да обработват материала в прецизни компоненти с различни размери и конструкции, като например тънкостенни тръби, сложни държачи и резбовани части. Това напълно отговаря на разнообразните персонализирани изисквания в сценарии с висока прецизност – от оборудване за производство на полупроводникови устройства до научноизследователски експерименти в лаборатории.
5 Разнообразни високотехнологични области на приложение
5.1 Приложения в полупроводниковата и вакуумната индустрия
Пръти от боразот на азот са незаменими ключови материали в полупроводниковата индустрия и се използват широко за производството на тигли за кристално растващите GaAs и GaN съединителни полупроводници, както и за нагревателни конструктивни компоненти за системи за молекулярно лъчево епитаксиално отлагане (MBE). Във вакуумната технология те служат като професионални изолационни и опорни компоненти за горещата зона на високотемпературни вакуумни пещи, осигурявайки стабилна топлоизолация и конструктивна поддръжка във високотемпературни вакуумни среди.
5.2 Приложения в промишлени пещи, аерокосмическа и научноизследователска дейност
В производството на промишлени пещи за високи температури материала се използва като фиксиращи приспособления за спечаване, тласкащи плочи и водачи поради неговите нелепкави, термостабилни и устойчиви на топлинен шок свойства. В аерокосмическата и ядрената енергетика той се използва за структурни компоненти, устойчиви на екстремни температури, и за части, абсорбиращи неутрони. Освен това пръчките от боразот азот са основен материал за научноизследователско оборудване, специална металургия и форми за леене на високопроизводителни композитни материали, осигурявайки здрава материална основа за иновациите и модернизацията на съвременните високотехнологични промишлени технологии.
EN
