מוט ניטריד בורון מותאם אישית, מוט קרמי BN

היתרון המרכזי של מוטות ניטריד הבורון נמצא ביכולות הניהול התרמי הייחודיות שלהם. יש להם מוליכות תרמית מצוינת (בדרך כלל בטווח של 30-60 וואט/מטר·קלווין, ואף גבוהה יותר בחומרים בעלי כיווניות מסוימת), וכן הם מסוגלים להעביר ולפזר במהירות את החום מאזור המקור, וכך למנוע כשלים במכשירים אלקטרוניים או ברכיבים בטמפרטורות גבוהות עקב חימום מקומי; במקביל, זהו גם מבודד חשמלי מעולה המסוגל לשמור על בידוד טוב גם בתemperatures גבוהות. שילוב נדיר זה של "מוליכות תרמית גבוהה" ו"בידוד גבוה" הופך אותו לחומר המועדף לפתרון הסתירה בין פיזור חום ובידוד במכשירים אלקטרוניים עם צפיפות הספק גבוהה (כגון IGBTs, לייזרים) ובציוד ייצור של מוליכי זרם (כגון אוחזי אלקטרוסטטיים, בסיסי מחממים). באמצעות שימוש במוטות ניטריד בורון כמסגרות פיזור חום או רכיבי העברת חום מבודדים, ניתן לשפר משמעותית את צפיפות ההספק, יציבות התפעול והחיים השימושיים של הציוד

2. מוטות ניטריד הבורון יכולים לפעול בצורה יציבה באטמוספירה אינרטית או מוחזרת לאורך זמן בתנאי טמפרטורה עקומות של מעל 1800 ℃, וכן לסבול מטמפרטורות גבוהות מתמשכות של כ-1200 ℃ באטמוספירה (טמפרטורת ההתחלה לאكسידציה היא כ-850 ℃, אך הם יכולים לספק הגנה קצרה לאחר היווצרות סרט צפוף של חומצת בורון על פני השטח). חשוב יותר, מקדם ההתפשטות התרמית שלו נמוך ביותר ואיזוטרופי, מה שמעניק לו עמידות יוצאת דופן בפני זעזוע תרמי. בין אם מדובר בתקרור מהיר מסביבה בטמפרטורה גבוהה או בהתחממות מיידית לטמפרטורה גבוהה, מוטות ניטריד הבורון יכולים לעמוד בלחצים התרמיים העצומים הנגרמים על ידי גרדיאנטי טמפרטורה, ולמנוע הת cracking או התרסקות. מאפיין זה הופך אותם לאמינים ועמידים במיוחד כשמשמשים כתבנית, תמיכה או ערוץ בתהליכים הדורשים עלייה וירידה תכופות של טמפרטורה, כגון נסיגת מתכת, צמיחה של גבישים, וסינטור אבקה
3. הודות למבנה הגבישים השכבותי ההקסגונלי הדומה לגרפיט, יש למטילי ניטריד הבור מקדם חיכוך נמוך במיוחד (לרוב בין 0.2-0.4), מה שהופך אותם לחומר שמן מוצק מעולה. תכונת השמנים העצמית מאפשרת להם לפעול היטב בתנאי עבודה קיצוניים כגון טמפרטורות גבוהות, עומס גבוה, ריק או מצבים שבהם לא ניתן להשתמש בשומנים נוזליים (כגון שבבים, מסילות מנחה ואוורורי אטימה בכור עמיד לטמפרטורות גבוהות), ובכך מצמצמת את ההתאדות ומקטינה את התנגדות התפעול. במקביל, לניטריד הבור יש כימית אינרטית מאוד ועמידות גבוהה נגד רוב המתכות המומסות (כגון אלומיניום, נחושת, פלדה מותכת), מלחים מומסים, זרמי זכוכית וכן חומצות ובסיסים חזקים, ולכן הוא פחות נוטה להגיב כימית או להיגרם. עובדה זו מאפשרת למטילי ניטריד הבור לשמור על שלמות מבנית ועל יציבות פונקציונלית לאורך זמן רב בעת שימושם כרכיבים במגע עם חומרים מומסים בתעשיות כגון מתכת, הנדסת כימיה וייצור זכוכית, למשל פתחי יריקה, צינורות מגן למדדי חום ומערבלים.

4. בניגוד לרבות מקרמיקה בעלת ביצועים גבוה שקשה לעבד, כגון אלומינה וסיליקון קרביד, מוטות ניטריד הבור הם יחסית רכים עם קשיות מוהס של רק כ-2. ניתן לעבד אותם ישירות באמצעות כלים סטנדרטיים מ합 מתכת קשה או יהלום לעיבוד דק כמו סיבוב, פירוק, חיזוק, גזירה וطحن, מבלי צורך בעיבוד יקר וארוך אחרי הסינטור. תכונה זו מפשטת במידה רבה את תהליך הייצור, מקטינה את עלויות הייצור ואת מחזורי הזמן, ומותאמת במיוחד לייצור של כמויות קטנות, מגוון רב וחלקים מורכבים בצורות לא סדירות. מהנדסים יכולים לעבד באופן גמיש מוטות ניטריד בור לרכיבים מדויקים בגודל וצורה שונים בהתאם לדרישות היישום הספציפיות, כגון צינורות דקילי קיר, אביזרי אחזקת מורכבים, רכיבים חוצים וכו', כדי לעמוד בצרכים מותאמים למגוון מצבים, החל מייצור של מוליכים למחצה ועד ניסויי מחקר מדעי.

5. טווח היישומים של מוטות ניטריד הבורון משתרע על פני תחומי היי-טק רבים. בתעשיית הסיליקון, זהו חומר מפתח לייצור קרוסיבלים לגידול גבישים של סמי-מוליכים מורכבים כגון GaAs ו-GaN, וכן רכיבי חימום למערכות צמיחה של קרניים מולקולריות (MBE). בתחום תנורי התעשייה בטמפרטורות גבוהות, נעשה בו שימוש ככלי עזר להלחמה, לוחות דחיפה ומסילות מנחה, בזכות התנגדותו העצמית, עמידותו בטמפרטורות גבוהות ועמידותו בפני הלם תרמי. בטכנולוגיית ריק, ניתן להשתמש בו כרכיבי בידוד ותמיכה לאזור החם של תנורים תרמיים בריק. בתחומי האווירונאוטיקה והאנרגיה הגרעינית, נעשה בו שימוש ברכיבים מבניים ובחלקים שסופגים ניוטרונים ועמידים בפני טמפרטורות קיצוניות. בנוסף, מוטות ניטריד הבורון הפכו לחומר מפתח בלתי ניתן להחלפה בציוד מחקר מדעי, מתכת מיוחדת, ותבניות ייצור של חומרים מרוכבים בעלי ביצועים גבוהים, ומספקים בסיס חומרי איתן לפיתוח הטכנולוגיה התעשייתית המודרנית.

פרמטר