Bushings roscados de cerámica de nitruro de boro (BN) y piezas cerámicas de BN

Detalles del Producto

Descripción general de los tubos cerámicos de nitruro de boro pirolítico (PBN)

1.1 Introducción general
El tubo cerámico de nitruro de boro pirolítico (PBN) es un cilindro hueco de alta prestación fabricado en cerámica con destacadas propiedades anisotrópicas, estanqueidad ultraalta al vacío, excelente aislamiento a alta tensión y conductividad térmica direccional. Proporciona un control térmico direccional preciso, resistencia a la radiación y baja liberación de gases, y se utiliza ampliamente en equipos de vacío ultraalto, semiconductores y pruebas de precisión a altas temperaturas, constituyendo una cerámica avanzada insustituible, distinta de la alúmina, el AlN y el nitruro de boro prensado en caliente.

1.2 Composición química y microestructura

• Cerámica de nitruro de boro monofásica y pura, con estructura cristalina de ultraalta pureza formada mediante deposición en fase vapor, y elementos impuros mínimos.
  
• Red cristalina hexagonal estratificada distintiva, que muestra una anisotropía clara en las propiedades térmicas y mecánicas entre las direcciones del eje a y del eje c.
  
• Densidad aparente: 2,10–2,15 g/cm³ para láminas planas, 2,15–2,19 g/cm³ para tubos crisol; estructura densa y libre de poros con transmitancia extremadamente baja de helio .
  

2. Proceso de fabricación

2.1 Preparación de materia prima para deposición en fase vapor

Una fuente de boro de alta pureza y un gas portador de nitrógeno se dosifican con precisión, se purifican para eliminar impurezas particuladas y se controla estrictamente el caudal gaseoso para garantizar una deposición cristalina uniforme y un crecimiento estable de la red estratificada.
Paso A: Reacción en fase vapor a alta temperatura en un horno sellado con gradiente térmico controlado.
Paso B: Depósito estratificado lento para formar capas completas y uniformes de nitruro de boro hexagonal.
Paso C: Formación de un cilindro compacto integrado de PBN sin poros internos ni microgrietas.
Paso D: Temperatura estrictamente constante curva para evitar deformaciones y tensiones internas durante la deposición.

2.2 Corte de precisión y mecanizado controlable

Paso A: Moldeo de piezas tubulares huecas mediante una fijación de diseño propio tras la deposición.
Paso B: Corte programado lento para eliminar las tensiones internas no uniformes dentro de los cuerpos tubulares.
Paso C: Los tubos en bruto refrigerados mantienen su forma circular completa sin deformación antes del procesamiento posterior.
Tratamiento secundario de recocido para liberar las tensiones residuales de conformado, mejorar la tenacidad del cuerpo tubular y evitar grietas durante el mecanizado de precisión.

2.3 Corte de piezas en bruto y conformado de existencias
Cortar con sierra piezas en bruto sinterizadas de PBN en existencias tubulares semiacabadas estándar; rectificar las superficies interior y exterior del tubo para lograr estándares dimensionales uniformes destinados a tubos de inspección comercial para la detección de defectos internos; el tratamiento de recocido elimina las tensiones residuales superficiales y permite rechazar visualmente las piezas en bruto defectuosas. Estas existencias tubulares semiacabadas son materia prima suministradas a los fabricantes de componentes.

3. Perfil de rendimiento principal (característica definitoria)

3.1 Rendimiento térmico anisotrópico distintivo

• Conductividad térmica direccional : 60 W/m·K a lo largo del eje a y solo 2,60 W/m·K a lo largo del eje c a 200 ℃, logrando una conducción térmica unidireccional y un aislamiento térmico vertical para escenarios de control preciso de temperatura.
  
• Servicio estable a largo plazo bajo ciclos alternados de calor y frío, excelente resistencia al choque térmico resistencia sin grietas ni deformaciones.
  
• Transmitancia ultra baja de helio de 1×10⁻¹⁰ cm³/s, compatibilidad perfecta con cámaras de ultra alto vacío (UHV).
  

3.2 Excelente aislamiento eléctrico

• La resistividad volumétrica alcanza 3,11×10¹¹ Ω·cm, manteniendo una aislamiento estable en amplios rangos de temperatura y frecuencia.
  
• Alta rigidez dieléctrica hasta 56 kV/mm a temperatura ambiente, aislamiento fiable bajo tensión ultra alta más exigentes.
  
• Propiedad de aislamiento estable bajo radiación continua de alta frecuencia, muy superior a los plásticos poliméricos, que se degradan rápidamente a altas temperaturas y bajo radiación.
  

3.3 Compatibilidad química y al vacío

• Inerte frente a la mayoría de los ácidos , álcalis, disolventes orgánicos y aceites; solo ligeramente corroído por ácido fluorhídrico y metales alcalinos fundidos fuertes.
  
• Libera cero gases en vacío ultraalto, sin contaminar los entornos de procesamiento de obleas de semiconductores y componentes ópticos.
  
• Estabilidad excepcional frente a la radiación (rayos X, rayos gamma e irradiación con partículas), adecuada para accesorios de precisión en energía nuclear y aeroespacial.
  

3.4 Rendimiento mecánico y de seguridad

• Resistencia mecánica anisotrópica: resistencia a la flexión de 243,63 N/mm² (fuerza paralela al eje c) y 197,76 N/mm² (fuerza perpendicular al eje c), lo que permite una mecanización flexible para perfiles tubulares complejos.
  
• Dureza micro-Vickers Knoop de 691,88 N/mm² dureza moderada que permite un corte, perforación y torneado fáciles sin provocar un desgaste severo de las herramientas.
  
• Material inorgánico no tóxico, sin compuestos orgánicos volátiles, seguro para equipos utilizados en las industrias electrónica, médica y nuclear.
  
• Estructura de pared tubular densa y continua, con larga vida útil bajo lavado continuo con fluidos o gases en hornos de vacío.

4. Limitaciones clave

• No es adecuado para funcionamiento prolongado en entornos con metales alcalinos fundidos, ya que puede producirse una ligera corrosión superficial.
  
• La conductividad térmica difiere notablemente entre dos direcciones cristalinas; por lo tanto, el diseño de disposición direccional debe conservarse en el dibujo del accesorio.
  
• Material superior coste que nitruro de boro prensado en caliente, no es la primera opción para piezas aislantes de alta temperatura ordinarias y de bajo coste.
  

5. Aplicaciones industriales principales
5.1 Vacío y semiconductores
Manguitos de aislamiento para cámaras UHV, barreras térmicas direccionales para calentamiento de obleas, tubos aislantes para equipos de haz de electrones, revestimientos de crisoles para deposición de películas semiconductoras.
5.2 Aeronáutica y ensayos de radiación
Manguitos de aislamiento térmico de precisión para satélites, soportes estructurales de blindaje contra radiación espacial, tubos aislantes de alto voltaje para aceleradores de partículas.
5.3 Electrónica de precisión de alto voltaje
Manguitos de aislamiento para bobinas de radiofrecuencia, revestimientos aislantes para fuentes de alimentación de alta frecuencia, tubos de control de temperatura para cavidades resonantes láser.
5.4 Óptica e instrumentos de precisión
Manguitos de calentamiento para bases ópticas, accesorios internos de aislamiento para microscopios electrónicos, tubos de accesorios termorregulados para equipos de metrología de precisión.
5.5 Industria médica y nuclear
Jigs de ensayo de blindaje contra la radiación, fundas de posicionamiento para laboratorio no contaminantes, tubos aislantes de baja pérdida para protección contra la radiación en reactores nucleares.

6. Posicionamiento de materiales
El tubo cerámico de nitruro de boro pirolítico (PBN) cubre la brecha de rendimiento entre el nitruro de boro prensado en caliente convencional y las cerámicas de nitruro de aluminio. Proporciona hermeticidad ultraalta en vacío , control térmico anisotrópico y una resistencia superior a la radiación. En comparación con el BN prensado en caliente, el PBN presenta permeabilidad nula al aire y una rigidez dieléctrica mucho mayor; frente al AlN, el PBN logra aislamiento térmico unidireccional manteniendo íntegramente la estabilidad dieléctrica a altas frecuencias. Es el material tubular hueco de alto rendimiento preferido para componentes de precisión personalizados que operan en entornos de ultraalto vacío, fuerte radiación y gradientes térmicos precisos.

Parámetros

Historia de Desarrollo

Patentes y Certificaciones

Embalaje

Servicios                                                                         

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