Ceramiczna tuleja gwintowana z azotku boru BN części ceramiczne

Szczegóły produktu

Przegląd rur ceramicznych z pirolitycznego azotku boru (PBN)

1.1 Ogólna charakterystyka
Rura ceramiczna z pirolitycznego azotku boru (PBN) to wysokowydajna pusta cylindryczna ceramika charakteryzująca się wyraźnymi właściwościami anizotropowymi, nadzwyczajną szczelnością w ultra-wysokiej próżni, doskonałą izolacją wysokiego napięcia oraz kierunkową przewodnością cieplną. Zapewnia precyzyjną kierunkową kontrolę ciepła, odporność na promieniowanie oraz niską emisję gazów; jest szeroko stosowana w urządzeniach do badań w ultra-wysokiej próżni, w przemyśle półprzewodnikowym oraz w sprzęcie do precyzyjnych badań w wysokiej temperaturze jako niezastąpiona zaawansowana ceramika różniąca się od tlenku glinu, azotku glinu (AlN) i gorąco prasowanego azotku boru.

1.2 Skład chemiczny i mikrostruktura

• Jednofazowa czysta ceramika z azotku boru, struktura kryształów o nadzwyczajnej czystości uzyskana metodą osadzania z fazy gazowej, z minimalną zawartością pierwiastków zanieczyszczających.
  
• Wyraźna warstwowa heksagonalna sieć krystaliczna, wykazująca wyraźną anizotropię właściwości termicznych i mechanicznych w kierunkach osi a i osi c.
  
• Gęstość pozorna: 2,10–2,15 g/cm³ dla płytek, 2,15–2,19 g/cm³ dla rur tyglowych; gęsta struktura bez porów. bardzo niskie przepuszczalność helu .
  

2. Proces produkcyjny

2.1 Przygotowanie surowców do osadzania z fazy gazowej

Wysokiej czystości źródło boru oraz gaz nośny azotu są precyzyjnie dawkowane, oczyszczane w celu usunięcia zanieczyszczeń w postaci cząstek oraz poddawane ścisłej kontroli przepływu gazu, aby zagwarantować jednolite osadzanie kryształów i stabilny wzrost warstwowej sieci krystalicznej.
Krok A: Wysokotemperaturowa reakcja parowa w zamkniętej piecykowej piecowni przy kontrolowanym gradientzie temperatury.
Krok B: Powolne warstwowe osadzanie kryształów w celu utworzenia pełnych, jednolitych warstw heksagonalnego BN.
Krok C: Utworzenie integralnej, zwartej pustej rury PBN bez wewnętrznych porów ani mikropęknięć.
Krok D: Ścisła stałość temperatury krzywej w celu uniknięcia odkształceń i naprężeń wewnętrznych podczas osadzania.

2.2 Precyzyjne cięcie i kontrolowane obróbka mechaniczna

Krok A: Formowanie pustych, tubularnych заготовок za pomocą specjalnie zaprojektowanego uchwytu po zakończeniu procesu osadzania.
Krok B: Wolne, zaprogramowane cięcie w celu wyeliminowania nieregularnych naprężeń wewnętrznych w ciałach rurek.
Krok C: Schłodzone puste rury zachowują pełny kształt okrągły bez odkształceń przed obróbką końcową.
Ponowne żarzenie w celu usunięcia pozostałości naprężeń powstałych podczas kształtowania, poprawy odporności na uderzenia ciała rurki oraz zapobiegania pękaniom podczas precyzyjnej obróbki mechanicznej.

2.3 Cięcie surowca i kształtowanie półfabrykatów
Cięcie dużych spiekanych półfabrykatów PBN na standardowe półgotowe rurki; szlifowanie powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej rurek w celu uzyskania jednolitych wymiarów dla rurek kontrolnych stosowanych w badaniach wewnętrznych defektów; żarzenie eliminuje pozostałe naprężenia powierzchniowe, a wizualna inspekcja pozwala odrzucić uszkodzone półfabrykaty. Te półgotowe rurki są surowiec dostarczane producentom komponentów.

3. Profil kluczowych właściwości (cecha definiująca)

3.1 Wyraźna anizotropowa wydajność termiczna

• Kierunkowa przewodność cieplna : 60 W/m·K wzdłuż osi a i tylko 2,60 W/m·K wzdłuż osi c w temperaturze 200 ℃, umożliwiając jednokierunkową przewodność ciepła oraz izolację cieplną w kierunku pionowym w zastosowaniach wymagających precyzyjnej kontroli temperatury.
  
• Stabilna, długotrwała eksploatacja w warunkach cyklicznych zmian temperatury (gorąco i zimno), doskonała odporność na szok termiczny opór bez pęknięć ani odkształceń.
  
• Ultraniżka przepuszczalność helu na poziomie 1×10⁻¹⁰ cm³/s, idealna zgodność z komorami ultra-wysokiego próżniowania (UHV).
  

3.2 Doskonała izolacja elektryczna

• Opór objętościowy osiąga wartość 3,11×10¹¹ Ω·cm, zapewnia stabilną izolację w szerokim zakresie temperatur i częstotliwości.
  
• Nadzwyczaj wysoka wytrzymałość dielektryczna osiągająca nawet 56 kV/mm w temperaturze pokojowej, zapewnia niezawodną izolację przy ultra-wysokim napięciu warunkach roboczych.
  
• Stabilne właściwości izolacyjne pod wpływem ciągłego promieniowania o wysokiej częstotliwości, znacznie lepsze niż u tworzyw polimerowych, które szybko degradują się w wysokiej temperaturze oraz pod wpływem promieniowania.
  

3.3 Zgodność chemiczna i próżniowa

• Obojętny względem większości kwasów , zasad, rozpuszczalników organicznych i olejów; jedynie lekko korodowany przez kwas fluorowodorowy oraz silnie roztopione metale alkaliczne.
  
• Brak wydzielania gazów w warunkach ultra-wysokiej próżni, materiał niezanieczyszczający środowisk przetwarzania krzemowych płytek półprzewodnikowych oraz optycznych elementów składowych.
  
• Wydjątkowa odporność na promieniowanie (promieniowanie rentgenowskie, gamma oraz cząstki), nadaje się do precyzyjnych uchwytów stosowanych w energetyce jądrowej i przemyśle lotniczo-kosmicznym.
  

3.4 Właściwości mechaniczne i bezpieczeństwo

• Anizotropowa wytrzymałość mechaniczna: wytrzymałość na zginanie wynosi 243,63 N/mm² (siła równoległa do osi c) oraz 197,76 N/mm² (siła prostopadła do osi c); umożliwia elastyczną obróbkę skomplikowanych kształtów rur.
  
• Twardość mikro-Knoopa: 691,88 N/mm² , umiarkowana twardość umożliwia łatwe cięcie, wiercenie i toczenie bez intensywnego zużycia narzędzi.
  
• Bezpieczny, nieorganiczny materiał nietoksyczny, pozbawiony lotnych związków organicznych; bezpieczny do zastosowania w urządzeniach elektronicznych, medycznych oraz przemysłu jądrowego.
  
• Gęsta, bezszwowa struktura ścianki rury zapewnia długą żywotność przy ciągłym przepływie cieczy lub gazu w piecach próżniowych.

4. Kluczowe ograniczenia

• Nie nadaje się do długotrwałej pracy w środowisku stopionych silnie alkalicznych metali; może wystąpić lekka korozja powierzchni.
  
• Przewodność cieplna różni się wyraźnie w dwóch kierunkach krystalicznych; projekt układu kierunkowego musi zostać zachowany na rysunku oprzyrządowania.
  
• Wyższy materiał koszt niższy niż boronit hot-pressed (BN), nie jest pierwszym wyborem dla tanich, zwykłych elementów izolacyjnych przeznaczonych do wysokich temperatur.
  

5. Główne zastosowania przemysłowe
5.1 Wysoka próżnia i przemysł półprzewodnikowy
Koszulki izolacyjne do komór ultra-wysokiego próżniowania (UHV), kierunkowe bariery cieplne do nagrzewania płytek krzemowych, izolacyjne rury do urządzeń wiązki elektronowej, wkłady do tygleków stosowanych w napylaniu warstw półprzewodnikowych.
5.2 Przemysł lotniczo-kosmiczny oraz badania radiacyjne
Precyzyjne koszulki termoizolacyjne do satelitów, konstrukcyjne uchwyty ekranujące przed promieniowaniem kosmicznym, izolacyjne rury wysokiego napięcia do akceleratorów cząstek.
5.3 Precyzyjna elektronika wysokiego napięcia
Koszulki izolacyjne cewek radiowych, wkłady izolacyjne zasilaczy wysokiej częstotliwości, rury do regulacji temperatury wnęki rezonansowej laserów.
5.4 Optyka i precyzyjne przyrządy pomiarowe
Koszulki grzewcze podstaw optycznych, elementy izolacyjne wewnętrzne mikroskopów elektronowych, rury do precyzyjnych oprzyrządowań wyposażonych w kontrolę temperatury w urządzeniach metrologicznych.
5.5 Przemysł medyczny i jądrowy
Urządzania do testów ochrony przed promieniowaniem, niezanieczyszczające rękawice pozycjonujące w laboratorium, izolacyjne rury ochronne przed promieniowaniem o niskich stratach do reaktorów jądrowych.

6. Pozycjonowanie materiałów
Piroliczna azotek boru (PBN) – ceramiczna rura wypełnia lukę w zakresie właściwości między zwykłym azotkiem boru spiekanym pod ciśnieniem a azotkiem glinu. Zapewnia ultra-wysoką szczelność w warunkach ultra-wysokiego próżniowania , anizotropową kontrolę ciepła oraz doskonałą odporność na promieniowanie. W porównaniu z azotkiem boru spiekanym pod ciśnieniem PBN charakteryzuje się zerową przepuszczalnością powietrza oraz znacznie wyższą wytrzymałością dielektryczną; w porównaniu z azotkiem glinu (AlN) PBN zapewnia jednokierunkową izolację cieplną przy jednoczesnym zachowaniu pełnej stabilności izolacji wysokiej częstotliwości. Jest to materiał rur pustowniczych o wysokiej wydajności, preferowany przy produkcji niestandardowych komponentów precyzyjnych działających w warunkach ultra-wysokiego próżniowania, silnego promieniowania oraz precyzyjnych gradientów temperatury.

Parametry

Historia rozwoju

Prawa patentowe i certyfikaty

Pakiet

Usługi                                                                         

Często zadawane pytania