1.1 Efektīva siltuma izvadīšanas veiktspēja
Galvenā priekšrocība bora nitrīda stieņi slēpjas to unikālajā tērpju pārvaldības iespējas . Tam ir lieliska termisko vedlību uzturēta 30–60 W/m·K diapazonā, un orientētās klases materiāli var sasniegt pat augstāku siltumvadītspēju. Materiāls var ātri absorbēt, novadīt un izkliedēt koncentrēto siltumu no siltuma avota zonas , efektīvi novēršot ierīču sadedzināšanu, veiktspējas pasliktināšanos un darbības atteici, ko izraisa vietējais pārkarsēšanās un ilgstoša siltuma uzkrāšanās. Ar mūsdienu elektronisko un pusvadītāju iekārtu attīstību uz augsta jaudas blīvums un miniaturizāciju iekšējā siltuma plūsma nepārtraukti pieaug, tādējādi efektīva un stabila siltuma izvadīšana kļūst neaizstājama galvena prasība augstas klases rūpnieciskajām iekārtām.
1.2 Augstas temperatūras izolācijas stabilitāte
Atšķirībā no vairumā siltumvadītspējīgo materiālu, kuri zaudē dielektriskās īpašības augstās temperatūrās, bora nitrīda stieņi kalpo kā lieliski elektriskie izolatori un saglabā stabili izolācijas veiktspēju nepārtrauktos augstas temperatūras darba apstākļos. Ideālā kombinācija no "augstas siltumvadītspējas" un "augstas izolācijas" risina ilgstošo tehnisko pretrunu starp siltuma izvadi un elektrisko izolāciju. To plaši izmanto augstas jaudas blīvuma elektroniskajos ierīču, piemēram, IGBT un rūpnieciskajos lāzeros, kā arī pusvadītāju ražošanas aprīkojuma galvenajos komponentos, tostarp elektrostatiskajos spriedzes turētājos un sildītāju pamatos. Izmantojot bora nitrīda stieņus kā siltuma izvades balstus un izolējošus siltuma pārnēsāšanas elementus, iekārtas jaudas blīvumu, darbības stabilitāti un kopējo kalpošanas laiku var ievērojami uzlabot.
2 Augstas temperatūras noturība un termiskā trieciena noturība
2.1 Ļoti augstas temperatūras ekspluatācijas stabilitāte
Bora nitrīda stieņi īpašība — izcilas ārkārtīgi augstas temperatūras izturība, kas ļauj ilgstoši darboties stabili neaktīvās vai reducējošās atmosfērās temperatūrās virs 1800 ℃ . Parastās atmosfēras apstākļos materiāls nepārtraukti var izturēt darba temperatūras aptuveni 1200 ℃ . Lai gan oksidācijas sākuma temperatūra ir 850 ℃ , pēc augstas temperatūras oksidācijas materiāla virsmā veidojas blīva un kompakta bora oksīda aizsargkārta, nodrošinot efektīvu īslaicīgu pretoksidācijas aizsardzību un novēršot tālāku struktūras iznīcināšanu un ekspluatācijas raksturlielumu pasliktināšanos augstas temperatūras gaisa vides apstākļos.
2.2 Izcila termiskās trieciena izturība
Materiālam piemīt ārkārtīgi zema, izotropiska termiskās izplešanās koeficients , kas nodrošina nevienlīdzīgu termiskā šoka pretestība pārsniedz alumīnija oksīda un silīcija karbīda keramikas īpašības. Tas efektīvi pretojas lielām termiskajām slodzēm, ko izraisa strauji temperatūras gradienti ātrai augstas temperatūras apkurei un momentānai dzesēšanai ar aukstu šķidrumu, novēršot strukturālas kļūmes, piemēram, plaisas, čipus un virsmas atdalīšanos. Šī augstā stabilitāte nodrošina ilgstošu uzticamību bieži mainīgos temperatūras ciklos, tostarp metālu kausēšanā, kristālu izaugsnē un pulvera sinterēšanā, tādējādi padarot to par ideālu izturīgu materiālu augstas temperatūras krucibolēm, atbalsta rāmjiem un plūsmas kanālu komponentiem.
3 Pašsmērlošanas īpašības un ķīmiskā stabilitāte
3.1 Iedzimtā zema berze un pašsmērlošanas īpašība
Pateicoties savai grafīta līdzīgai heksagonālai slāņveida kristālstruktūrai, bora nitrīda stieņi ir ārkārtīgi zema berzes koeficients robežās no 0,2 līdz 0,4, kalpojot kā augstas veiktspējas neorganisks cietais smērvielu materiāls iekšējā pašsmērlošanās īpašība nodrošina stabili berzes samazināšanu ekstrēmos darba apstākļos, kur šķidrie smērvieli nespēj darboties, tostarp augstā temperatūrā, lielā slodzē un augstā vakuumā. To plaši izmanto augstas temperatūras krāsnīs izmantotajos gultņos, vadvirzulos un blīvējuma gredzenos, efektīvi samazinot mehānisko nodilumu, pazeminot darbības pretestību un pagarinot kustīgo daļu kalpošanas laiku.
3.2 Spēcīga ķīmiskā neaktīvitate un korozijas izturība
Bora nitrīda stieņi izrāda ļoti spēcīgu ķīmiskā inercē ar lielisku pretestību dažādiem cietsniedzīgiem korozīviem vidiem. Tie ir stabili pret kausētiem metāliem, piemēram, alumīniju, varu un kausētu tēraudu, kā arī pret kausētām sāļu masām, stikla kausēmām, stiprām skābēm un stiprām bāzēm un neietver ķīmiskas reakcijas, šķīšanu vai koroziju. Šī augstā ķīmiskā stabilitāte ļauj stieņiem ilgstoši saglabāt pilnīgu strukturālo integritāti un funkcionālo stabilitāti metalurģijā, ķīmiskajā rūpniecībā un stikla ražošanā, īpaši komponentiem, kas saskaras ar kausētām vidēm, tostarp ielejas atverēm, termopāru aizsardzības caurulēm un maisīšanas stieņiem.
4 Precīza apstrādājamība un pielāgošanas elastība
4.1 Augstas kvalitātes vieglā apstrādājamība
Salīdzinot ar cietajiem un grūti apstrādāmajiem augstas veiktspējas keramikas materiāliem, piemēram, alumīnija oksīdu un silīcija karbīdu, bora nitrīda stieņi atšķiras ar zemu cietību un Mohsa tvērums vienīgi aptuveni 2. Materiālu var tieši apstrādāt, izmantojot standarta cementētās karbīda vai dimanta rīkus, lai veiktu precīzās apstrādes operācijas, tostarp pagriešanu, frēzēšanu, urbšanu, plānēšanu un slīpēšanu. Nav nepieciešama sarežģīta, dārga un laikietilpīga pēcpiespiedes apstrāde, kas ievērojami vienkāršo ražošanas procesu, samazina ražošanas izmaksas un saīsina ražošanas ciklus.
4.2 Elastīga pielāgošana sarežģītiem daļām
Šis apstrādes priekšrocības padara borona nitrīda stieņus ļoti piemērotus mazseriju, daudzveidīgu un sarežģītas formas nevienmērīgu daļu ražošanai. Inženieri var elastīgi apstrādāt materiālu, izgatavojot precīzas komponentes dažādos izmēros un struktūrās, piemēram, plānsienīgas caurules, sarežģītas stiprinājuma ierīces un vītņotas daļas. Tas pilnībā atbilst dažādajām pielāgotajām prasībām augstas precizitātes scenārijos — no pusvadītāju ražošanas aprīkojuma līdz laboratorijas zinātniskajiem pētījumiem.
5 Dažādas augstas klases pielietošanas jomas
5.1 Pusvadītāju un vakuuma rūpniecības pielietojumi
Bora nitrīda stieņi ir neatņemami būtiski materiāli pusvadītāju rūpniecībā, kur tos plaši izmanto GaAs un GaN savienojumu pusvadītāju kristālu augšanai paredzēto kausu ražošanā, kā arī molekulārās staru epitaksijas (MBE) sistēmu sildīšanas strukturālo komponentu izgatavošanā. Vakuuma tehnoloģijās tie kalpo kā profesionāli izolācijas un balstkomponenti augstas temperatūras vakuuma krāsnīm, nodrošinot stabila siltumizolācija un strukturāla atbalsta uzturēšanu augstas temperatūras vakuuma vidē.
5.2 Rūpniecības krāsns, aerospāces un zinātniskie pētījumi
Augstas temperatūras rūpnieciskās krāsns ražošanā materiāls tiek izmantots kā sinterēšanas fiksētāji, stumšanas plāksnes un vadītājrails, jo tam piemīt nelepojošas, augstas temperatūras izturības un termiskās trieciena izturības īpašības. Aerosaimniecības un kodolenerģijas jomā to izmanto ārkārtīgi augstas temperatūras izturīgiem konstrukcijas elementiem un neitronu absorbējošiem komponentiem. Turklāt borona nitrīda stieņi kalpo kā pamatmateriāli zinātniskajai pētniecībai paredzētai aprīkojumam, speciālajai metalurģijai un augstas veiktspējas kompozītu formēšanas veidnēm, nodrošinot cietu materiālu bāzi modernās augstas klases rūpnieciskās tehnoloģijas inovācijām un modernizācijai.
EN
