Pielāgots Borona Nitrīda stienis bn keramikas stienis

1. Bora nitrīda stieņu galvenā priekšrocība slēpjas to unikālajās siltuma pārvaldības spējās. Tam ne tikai piemīt izcila siltumvadītspēja (parasti diapazonā no 30 līdz 60 W/m·K, bet dažiem orientētiem materiāliem pat augstāka), bet arī ātri var novadīt un izkliedēt siltumu no karstuma avota zonas, novēršot elektronisko ierīču vai augstas temperatūras ierīču izraisītu darbības traucējumu dēļ lokālas pārkaršanas; vienlaikus tas ir arī lielisks elektriskais izolators, kas spēj uzturēt labu izolācijas veiktspēju pat augstās temperatūrās. Šī retā kombinācija „augsta siltumvadītspēja“ un „augsta izolācija“ padara to par iecienītu materiālu augstas jaudas blīvuma elektronisko ierīču (piemēram, IGBT, lāzera ierīces) un pusvadītāju ražošanas aprīkojuma (piemēram, elektrostatiskie turētāji, sildītāju pamatnes) siltuma izkliedes un izolācijas pretrunu risināšanā. Izmantojot bora nitrīda stieņus kā siltuma izkliedes balstus vai izolējošos siltuma pārneses elementus, ievērojami var uzlabot aprīkojuma jaudas blīvumu, ekspluatācijas stabilitāti un kalpošanas laiku

2.Borija nitrīda stieņi var ilgstoši stabilā režīmā darboties inertā vai reducējošā atmosfērā ļoti augstās temperatūrās virs 1800 ℃, kā arī izturēt ilgstošu augstu temperatūru aptuveni 1200 ℃ gaisā (to oksidācijas sākuma temperatūra ir aptuveni 850 ℃, taču pēc blīvas bora oksīda plēves veidošanās uz virsmas tie spēj nodrošināt īslaicīgu aizsardzību). Vēl svarīgāk ir tas, ka to termiskās izplešanās koeficients ir ārkārtīgi zems un izotropisks, kas nodrošina netraucētu pretestību termisko šoku ietekmēm. Vai nu straujā atdzišana no augstas temperatūras vides, vai momentāna uzkarsēšana līdz augstai temperatūrai — borija nitrīda stieņi efektīvi spēj pretoties lielajam termiskajam spriegumam, ko izraisa temperatūras gradienti, novēršot plaisāšanu vai norievu. Šī īpašība padara tos par ļoti uzticamiem un izturīgiem, kad tiek izmantoti kā tigelis, balsts vai kanāls procesos, kuros nepieciešamas biežas temperatūras svārstības, piemēram, metālu kausēšanā, kristālu audzēšanā un pulvera sinterēšanā
3. Pateicoties tās grafītam līdzīgai sešstūra slāņu kristālstruktūrai, bora nitrīda stieņiem ir ļoti zems berzes koeficients (parasti no 0,2 līdz 0,4), kas padara to par lielisku cietu eļļošanas materiālu. Šī pašeļļojošā īpašība ļauj tam labi darboties ekstrēmos ekspluatācijas apstākļos, piemēram, augstā temperatūrā, augstā slodzē, vakuuma vai situācijās, kurās nevar izmantot šķidros eļļošanas līdzekļus (piemēram, gultņos, vadotnēs un blīvējuma gredzenos augstas temperatūras krāsās), efektīvi samazinot nodilumu un zemāku ekspluatācijas pretestību. Tajā pašā laikā bora nitrīdam ir ļoti spēcīga ķīmiskā inercija un lieliska izturība pret lielāko daļu kausētu metālu (piemēram, alumīniju, varu, kausētu tēraudu), kausētām sāļiem, stikla kausējumiem, kā arī stipriem skābēm un bāzēm, tādējādi tas nav tendencē ķīmiski reaģēt vai korodēt. Tas ļauj bora nitrīda stieņiem ilgu laiku uzturēt strukturālo integritāti un funkcionālo stabilitāti, kad tie tiek izmantoti kā komponenti, kas saskaras ar kausētām vielām metalurģijā, ķīmiskajā rūpniecībā un stikla ražošanā, piemēram, ielejamās atverēs, termopāru aizsargcaurulēs un maisītājos.

4. Atšķirībā no daudziem augstas veiktspējas keramikas materiāliem, kuri ir grūti apstrādājami, piemēram, alumīna oksīda un silīcija karbīda, bora nitrīda stieņi ir relatīvi mīksti, to Mohsa cietība ir aptuveni 2. Tos var tieši apstrādāt, izmantojot standarta sakausējuma vai dimanta instrumentus precizitātes apstrādei, piemēram, tērēšanai, frēzēšanai, urbumiem, plānēšanai un slīpēšanai, nepieciešamību pēc dārgas un laikietilpīgas pēcapdedzināšanas apstrādes. Šī iezīme ievērojami vienkāršo ražošanas procesu, samazina ražošanas izmaksas un ciklus un īpaši piemērota maziem sērijas apjomiem, daudzveidīgiem un sarežģītas formas neregulāriem detaļām. Inženieri var elastīgi apstrādāt bora nitrīda stieņus precīzās detaļās ar dažādiem izmēriem un formām atbilstoši konkrētajām lietojuma prasībām, piemēram, plānsienīgām caurulēm, sarežģītiem stiprinājumiem, vītnēm u.c., lai izpildītu pielāgotās vajadzības dažādās situācijās — no pusvadītāju ražošanas līdz zinātniskiem eksperimentiem.

5. Bora nitrīda stieņu pielietojuma joma aptver vairākas augsto tehnoloģiju nozares. Pusvadītāju rūpniecībā tas ir galvenais materiāls, ko izmanto GaAs un GaN savienības pusvadītāju kristālu audzēšanai paredzētu kausu ražošanā, kā arī molekulstrēles epitaksijas (MBE) sistēmu sildīšanas komponentiem. Augsttemperatūras rūpnieciskajos krāsnīs to izmanto kā saknes, stumplātas un vadotnes, jo tam piemīt neielīmējoša virsma, izturība pret augstām temperatūrām un termisko triecienu. Vakuumtehnoloģijā tas var kalpot kā izolācijas un balsta elementi karstās zonas augsttemperatūras vakuumkrāsnīs. Kosmosa un kodolenerģētikas jomā to izmanto strukturālajos komponentos un neitronu absorbējošajos elementos, kas iztur ārkārtēji augstas temperatūras. Turklāt bora nitrīda stieņi, ņemot vērā to vispusīgās ekspluatācijas priekšrocības, ir kļuvuši par neatņemamu materiālu zinātniskās pētniecības iekārtās, speciālajā metalurģijā un augstas veiktspējas kompozītmateriālu formu veidošanā, nodrošinot stabilu materiāla bāzi mūsdienu rūpnieciskās tehnoloģijas attīstībai.

Parametrs