질화붕소 세라믹 나사 부싱 BN 세라믹 부품

제품 상세

열분해 질화붕소(PBN) 세라믹 튜브 개요

1.1 일반 소개
열분해 질화붕소(PBN) 세라믹 튜브는 고성능 중공 원통형 세라믹으로, 두드러진 이방성 특성, 초고진공 밀봉성, 뛰어난 고전압 절연성 및 방향성 열 전도성을 갖추고 있습니다. 정밀한 방향성 열 제어, 방사선 저항성, 낮은 기체 방출 특성을 제공하며, 초고진공, 반도체, 고온 정밀 시험 장비 등에 널리 사용되며, 산화알루미늄, AlN, 핫프레스 질화붕소와는 구별되는 대체 불가능한 첨단 세라믹입니다.

1.2 화학 조성 및 미세 구조

• 단일상 순수 질화붕소 세라믹으로, 기상 증착 공정을 통해 형성된 초고순도 결정 구조를 가지며 불순물 원소 함량이 극히 적습니다.
  
• 명확한 층상 육각 결정 격자를 가지며, a축과 c축 방향 간 열적·기계적 성능에서 뚜렷한 이방성을 보입니다.
  
• 표면 밀도: 판재 블랭크의 경우 2.10–2.15 g/cm³, 크루시블 튜브의 경우 2.15–2.19 g/cm³; 기공이 없는 밀집 구조로, 헬륨 투과율이 극도로 낮음 .
  

2. 제조 공정

2.1 기상 증착 원료 준비

고순도 붕소 원료와 질소 운반 가스를 정밀하게 비례 조절하고, 입자 불순물을 제거하기 위해 정제하며, 균일한 결정 증착과 안정적인 층상 격자 성장을 보장하기 위해 가스 유량을 엄격히 제어함.
단계 A: 열 기울기를 제어하는 밀폐된 용광로 내에서 고온 기상 반응 수행.
단계 B: 완전하고 균일한 육각형 BN 층을 형성하기 위해 서서히 층상으로 결정을 증착함.
내부 기공이나 미세 균열 없이 통합된 밀착형 PBN 튜브 블랭크를 형성함.
단계 D: 엄격히 일정한 온도 유지 증착 중 변형 및 내부 응력을 방지하기 위한 곡선 형태의 온도 조절.

2.2 정밀 절단 및 제어 가능한 가공

단계 A: 증착 후 자체 설계한 고정구를 사용하여 중공 관형 블랭크를 금형 성형함.
단계 B: 천천히 프로그램된 절단 관 본체 내부의 불균일한 내부 응력을 제거하기 위해.
단계 C: 냉각된 관형 블랭크는 후공정 이전에 변형 없이 완전한 원형을 유지합니다.
정밀 가공 중 균열 발생을 방지하고 관 본체의 인성 향상 및 잔류 성형 응력 해소를 위한 2차 어닐링 처리.

2.3 블랭크 절단 및 재고 형성
대형 소결 PBN 블랭크를 표준 반제품 관형 재고로 톱질한 후, 내부 결함 검출을 위한 상업용 검사 관의 치수 규격에 맞추기 위해 관의 내면 및 외면을 연마함. 어닐링 처리를 통해 표면 잔류 응력을 제거하고, 시각적으로 결함이 있는 블랭크를 폐기함. 이러한 반제품 관형 재고는 원자재 부품 제조업체에 공급됨.

3. 핵심 성능 프로파일(정의적 특징)

3.1 독특한 이방성 열 성능

• 방향성 열 전도율 : 200℃에서 a축 방향은 60 W/m·K, c축 방향은 단지 2.60 W/m·K로, 정밀 온도 제어 상황에서 일방향 열 전도 및 수직 열 절연을 실현함.
  
• 고온 및 저온을 반복하는 조건에서도 안정적인 장기 사용 성능, 뛰어난 열 충격 저항성 저항력 균열이나 변형 없음.
  
• 헬륨 투과율이 1×10⁻¹⁰ cm³/s로 극도로 낮아 초고진공(UHV) 챔버와 완벽한 호환성
  

3.2 우수한 전기 절연성

• 부피 저항률이 3.11×10¹¹ Ω·cm에 달하며, 넓은 온도 및 주파수 범위에서 안정적인 절연 특성 유지
  
• 매우 높은 유전율 실온에서 최대 56 kV/mm의 유전 강도로, 극고전압 하에서도 신뢰성 있는 절연 성능 제공 극고전압 작동 조건.
  
• 지속적인 고주파 복사 환경에서도 안정적인 절연 특성 보유 — 고온 및 복사 조건에서 급격히 열화되는 폴리머 플라스틱보다 훨씬 우수함
  

3.3 화학적 및 진공 호환성

• 대부분의 산 및 염기, 유기 용매, 오일에 대해 불활성; 불산 및 강력한 용융 알칼리 금속에 대해서만 약간 부식됨
  
• 초고진공 환경에서 가스 방출이 없으며, 반도체 웨이퍼 및 광학 부품 가공 환경을 오염시키지 않습니다.
  
• X선, 감마선 및 입자 조사에 대한 뛰어난 방사선 안정성으로, 원자력 및 항공우주 분야의 정밀 고정장치에 적합합니다.
  

3.4 기계적 및 안전 성능

• 이방성 기계적 강도: 굽힘 강도 243.63 N/mm²(세로축(c-axis) 방향 힘), 197.76 N/mm²(세로축 수직 방향 힘). 복잡한 관 형상 가공에도 유연하게 대응할 수 있습니다.
  
• 누프 미세 경도 691.88 N/mm² 적절한 경도로 절단, 천공, 선반 가공이 용이하며 도구 마모가 심하지 않습니다.
  
• 휘발성 유기물이 없는 비독성 무기 재료로, 전자·의료·원자력 산업 장비에 안전합니다.
  
• 밀도 높은 이음매 없는 관 벽 구조로, 진공로 내에서 연속적인 유체 또는 가스 세척 조건에서도 긴 수명을 제공합니다.

4. 주요 제한 사항

• 용융 강알칼리 금속 환경에서 장기간 사용하기에는 부적합하며, 표면에 약간의 부식이 발생할 수 있습니다.
  
• 두 결정 방향 간 열전도율이 급격히 다르므로, 고정구 도면에 방향성 배치 설계를 반드시 반영해야 한다.
  
• 고급 재료 보다 저렴한 핫프레스 붕소 질화물은 저비용 일반 고온 절연 부품의 경우 최선의 선택이 아니다.
  

5. 주요 산업 응용 분야
5.1 진공 및 반도체
초고진공(UHV) 챔버 격리 슬리브, 웨이퍼 가열용 방향성 열 차단재, 전자 빔 장비 절연 튜브, 반도체 박막 증착 크루시블 라이너.
5.2 항공우주 및 방사선 시험
위성 정밀 열 격리 슬리브, 우주 방사선 차폐 구조용 브래킷, 입자 가속기 고전압 절연 튜브.
5.3 고전압 정밀 전자 장치
무선 주파수(RF) 코일 격리 슬리브, 고주파 전원 공급 장치 절연 라이너, 레이저 공진 캐비티 온도 제어 튜브.
5.4 광학 및 정밀 계측기기
광학 베이스 가열 슬리브, 전자 현미경 내부 격리 피팅, 정밀 계측 장비 온도 제어 고정구 튜브.
5.5 의료 및 원자력 산업
방사선 차폐 시험용 지그, 비오염 실험실 위치 고정 슬리브, 원자로용 저손실 방사선 보호 절연 튜브.

6. 재료 위치 조정
열분해 질화붕소(PBN) 세라믹 튜브는 일반 열압성 BN 및 알루미나이트 세라믹 사이의 성능 격차를 해소합니다. 이 제품은 초고진공 밀봉성 , 이방성 열 제어 기능 및 뛰어난 방사선 내성을 제공합니다. 열압성 BN과 비교할 때 PBN은 공기 투과율이 0이며 유전 강도가 훨씬 높고, AlN과 비교할 때는 단방향 열 차단 기능을 구현하면서도 고주파 절연 안정성을 완전히 유지합니다. 초고진공, 강한 방사선 및 정밀한 온도 구배 환경에서 작동하는 맞춤형 정밀 부품에 적합한 최고 성능의 중공 튜브 재료입니다.

파라미터

개발 역사

특허 및 인증

포장

서비스                                                                         

자주 묻는 질문(FAQ)