1.1 Veiksmingos šilumos šalinimo savybės
Pagrindinis privalumas borono nitrido strypai jų unikalumas termalios valdymo galimybės jis turi puikių šilumos laidumas išlaikoma 30–60 W/m·K diapazone, o orientuotos klasės medžiagos gali pasiekti dar didesnį šilumos laidumą. Ši medžiaga greitai absorbuoja, perduoda ir išsklaido susikaupusią šilumą iš šilumos šaltinio srities , veiksmingai užkertant kelią įrenginių perdegimui, našumo sumažėjimui ir veikimo sutrikimams, kurie kyla dėl vietinio perkaitimo ir ilgalaikės šilumos kaupimosi. Šiuolaikiniai elektronikos ir puslaidininkių įrenginiai vis labiau vystosi link didelė galios tankis didinamos našumo ir miniatiūrizavimo, todėl vidinė šilumos apkrova nuolat auga, todėl veiksmingas ir stabilus šilumos šalinimas tampa būtina aukšto lygio pramonės įrangos pagrindinė sąlyga.
1.2 Aukštos temperatūros izoliacinė stabilumas
Skirtingai nuo daugumos šiluminės laidumo medžiagų, kurios aukštoje temperatūroje praranda dielektrines savybes, borono nitrido strypai yra puikūs elektriniai izoliatoriai ir išlaiko stabilų izoliacinį našumą tęstinėse aukštos temperatūros eksploatavimo sąlygomis. Puikus derinys tarp „aukšto šiluminio laidumo“ ir „aukštos izoliacijos“ išsprendžia seną techninę prieštaravimą tarp šilumos šalinimo ir elektrinės izoliacijos. Jie plačiai naudojami didelės galios tankio elektroninėse įrangoje, pvz., IGBT ir pramoniniuose lazeriuose, taip pat puslaidininkių gamybos įrangos pagrindinėse dalyse, įskaitant elektrostatinius spaustukus ir kaitinimo pagrindus. Taikant borono nitrido strypus kaip šilumos šalinimo atramas ir izoliuojančius šilumos perdavimo elementus, įrangos galios tankis, veikimo stabilumas ir bendras tarnavimo laikas gali būti žymiai pagerinti.
2 Aukštos temperatūros atsparumas ir šiluminio smūgio atsparumas
2.1 Ultraaukštos temperatūros eksploatavimo stabilumas
Borono nitrido strypai išsiskiria puikiu itin aukštos temperatūros atsparumu ir gali ilgą laiką veikti stabiliai inertinėse ar redukuojančiose aplinkose esant temperatūroms aukščiau 1800 ℃ . Įprastomis atmosferinėmis sąlygomis jie gali nuolatos išlaikyti darbo temperatūrą apie 1200 ℃ . Nors oksidacijos pradžios temperatūra yra 850 ℃ , aukštoje temperatūroje oksiduojantis medžiagai paviršiuje susidaro tankus ir kompaktiškas borono oksido apsauginis sluoksnis, kuris suteikia veiksmingą trumpalaikę antioksidacinę apsaugą ir neleidžia toliau suirti struktūrai bei mažėti našumui aukštoje temperatūroje esančioje oro aplinkoje.
2.2 Puikus šiluminio smūgio atsparumas
Medžiaga turi itin žemą, izotropinį šiluminio plėtimosi koeficientas , todėl ji turi nepasiekiamą termينis smūrio varžymas pranašesnis už aliuminio oksido ir silicio karbido keramiką. Jis veiksmingai atitaria dideliam šiluminiam stresui, kurį sukelia staigūs temperatūros gradientai greitai kaitinant aukštoje temperatūroje ir staigiai aušinant, išvengiant konstrukcinių defektų, tokių kaip įtrūkimai, skilimai ir paviršiaus nulupimas. Ši aukšta stabilumas užtikrina ilgalaikį patikimumą dažnai kintančiose temperatūros cikluose, įskaitant metalų lydymą, kristalų augimą ir miltelių sinteravimą, todėl jis yra idealus ilgaamžiškam medžiagų naudojimui aukštos temperatūros krosnelėse, atraminėse konstrukcijose ir srauto kanalų komponentuose.
3 Saviviežiamoji savybė ir cheminė stabilumas
3.1 Įprastinė žema trintis ir saviviežiamoji savybė
Dėka savo grafito pavidalo šešiakampės sluoksninės kristalinės struktūros, borono nitrido strypai turi labai žemą trekšties koeficientas nuo 0,2 iki 0,4, tarnaudamas kaip aukštos našumo neorganinė kietoji tepalo medžiaga . Įprastinė savilubrikacinė savybė užtikrina stabilią trinties mažinimą ekstremaliomis darbo sąlygomis, kai skysčio tepalai neveikia, įskaitant aukštą temperatūrą, didelę apkrovą ir aukštą vakuumą. Ji plačiai naudojama aukštos temperatūros krosnių guoliuose, vedančiuose bėguose ir sandarinėse žieduose, efektyviai sumažinant mechaninį ausimą, mažinant eksploatacinį pasipriešinimą ir padidinant judamųjų dalių tarnavimo trukmę.
3.2 Stipri cheminė inertiskumas ir korozijos atsparumas
Borono nitrido strypai pasižymi itin stipriu cheminis neaktyvumas puikiai atsparūs įvairioms agresyvioms korozinėms aplinkoms. Jie yra stabilūs prieš lydytus metalus, pvz., aliuminį, varį ir lydytą plieną, taip pat prieš lydytus druskas, stiklo lydinius, stiprius rūgščius ir stiprius šarmus, ir su jais nevyksta cheminių reakcijų, tirpimo ar korozijos. Ši išskirtinė cheminė stabilumas leidžia strypams ilgą laiką išlaikyti visišką konstrukcinę vientisumą ir funkcinę stabilumą metalurgijoje, cheminėje pramonėje ir stiklo gamyboje, ypač komponentuose, kurie liečiasi su lydymo terpėmis, įskaitant pylimo angas, termoporų apsaugos vamzdelius ir maišymo strypus.
4 Tikslus apdirbimas ir pritaikymo lankstumas
4.1 Išskirtiniai lengvo apdirbimo bruožai
Palyginus su kietais ir sunkiai apdirbamiems aukštos kokybės keraminiais medžiagomis, tokiomis kaip aliuminio oksidas ir silicio karbidas, borono nitrido strypai pasiekia žemesnį kietumą su Moho kietumsis tik apie 2. Medžiaga gali būti tiesiogiai apdorojama standartinėmis cementuotomis karbidinėmis arba deimantinėmis įrankių priemonėmis, kad būtų atlikti tikslūs apdorojimo procesai, įskaitant sukimas, frezavimas, gręžimas, plokštinimas ir šlifavimas. Nereikia sudėtingų, brangių ir laiko reikalaujančių po sinteravimo apdorojimo procesų, todėl gamybos procesas labai supaprastinamas, mažėja gamybos kaštai ir sutrumpėja gamybos ciklai.
4.2 Lanksti sudėtingų detalių pritaikymo galimybė
Šis apdorojimo pranašumas daro borono nitrido strypus ypač tinkamus mažomis serijomis, daugialypėmis ir sudėtingos formos neteisingos formos dalių gamybai. Inžinieriai gali lankščiai apdoroti šią medžiagą į įvairių dydžių ir konstrukcijų tikslų komponentus, pvz., plonosienius vamzdžius, sudėtingus tvirtinimo įtaisus ir su sriegiu dalių. Tai visiškai atitinka įvairius pritaikytus reikalavimus aukštos tikslumo taikymo srityse – nuo puslaidininkių gamybos įrangos iki laboratorinių mokslinių tyrimų eksperimentų.
5 Įvairūs aukšto lygio taikymo sektoriai
5.1 Puslaidininkių ir vakuumo pramonės taikymai
Borono nitrido strypai yra būtini pagrindiniai puslaidininkių pramonės medžiagų ištekliai, plačiai naudojami GaAs ir GaN sudėtinių puslaidininkių kristalų augimo krosnėms gaminti, taip pat kaip šildymo konstrukciniai elementai molekulinės spinduliuotės epitaksijos (MBE) sistemoms. Vakuumo technologijoje jie veikia kaip specializuoti izoliaciniai ir atraminiai elementai aukštos temperatūros vakuumo krosnių karštojoje zonoje, užtikrindami stabilų šilumos izoliavimą ir konstrukcinę atramą aukštos temperatūros vakuumo aplinkoje.
5.2 Pramoninės krosnys, aviacija ir moksliniai tyrimai
Aukštos temperatūros pramoninių krosnių gamyboje medžiaga naudojama kaip sinteravimo tvirtinamieji įtaisai, stumdomosios plokštės ir vedamosios bėglių dėl jos neprilipančių, aukštos temperatūros atsparių ir šiluminio smūgio atsparių savybių. Aerokosmoso ir branduolinės energijos srityse ji naudojama ekstremalioms temperatūroms atspariems konstrukciniams elementams ir neutronus sugeriantiems komponentams. Be to, borono nitrido strypai naudojami kaip pagrindinė medžiaga mokslinio tyrimo įrangai, specialiajai metalurgijai ir aukšto našumo kompozitinių detalių formavimo formoms, užtikrindami patikimą medžiaginę bazę šiuolaikinės aukštos kokybės pramoninės technologijos inovacijoms ir modernizavimui.
EN
