Prispôsobená tyč z boridu dusíka BN, keramická tyč

1. Základnou výhodou tyčí z dusičnanu bóru je ich jedinečná schopnosť riadenia tepla. Okrem vynikajúcej tepelnej vodivosti (zvyčajne v rozmedzí 30–60 W/m·K a dokonca vyššej u niektorých orientovaných materiálov) dokáže rýchlo odvádzať a rozptyľovať teplo z oblasti zdroja tepla, čím sa predchádza poruche elektronických alebo vysokoteplotných zariadení spôsobenej lokálnym prehriatím; súčasne ide aj o vynikajúci elektrický izolant, ktorý zachováva dobré izolačné vlastnosti aj pri vysokých teplotách. Táto vzácna kombinácia „vysokého koeficientu tepelnej vodivosti“ a „vysokého izolačného efektu“ robí z tohto materiálu preferovanú voľbu na riešenie konfliktu medzi chladením a izoláciou vo vysokovýkonnostných elektronických zariadeniach (napr. IGBT, lasery) a polovodičových výrobných zariadeniach (napr. elektrostatické upínače, základy ohrievačov). Použitím tyčí z dusičnanu bóru ako chladiacich nosníkov alebo izolačných prenosových prvkov možno výrazne zvýšiť výkon, prevádzkovú stabilitu a životnosť zariadení

2. Tyče z dusičnanu bóru môžu dlhodobo stabilne pracovať v inertnej alebo redukčnej atmosfére pri extrémne vysokých teplotách nad 1800 ℃, a dokážu vydržať aj trvalé vysoké teploty okolo 1200 ℃ vo vzduchu (ich oxidácia sa začína približne pri 850 ℃, no po vytvorení hustej povrchovej vrstvy oxidu bóru poskytujú krátkodobú ochranu). Ešte dôležitejšie je, že ich koeficient tepelnej rozťažnosti je mimoriadne nízky a izotropný, čo im udeľuje neobmedenú odolnosť voči tepelnému šoku. Bez ohľadu na rýchle ochladenie z vysokoteplotného prostredia alebo okamžité zahriatie na vysokú teplotu, tyče z dusičnanu bóru efektívne odolávajú obrovskému tepelnému napätiu spôsobenému teplotnými gradientami, čím sa predchádza praskaniu alebo odlupovaniu. Táto vlastnosť z nich robí spoľahlivý a trvanlivý materiál pri použití ako kelímok, nosník alebo kanál v procesoch s častými kolísaniami teploty, ako je tavba kovov, rast kryštálov alebo spekanie práškov
3. Vďaka svojej šesťuholníkovej vrstvovej kryštalickej štruktúre podobnej grafitu majú tyče z dusičnanu bóru extrémne nízky koeficient trenia (zvyčajne medzi 0,2 až 0,4), čo ich robí vynikajúcim tuhým mazivom. Táto samomazná vlastnosť im umožňuje dobre fungovať za extrémnych prevádzkových podmienok, ako sú vysoké teploty, veľké zaťaženie, vákuum alebo situácie, v ktorých nie je možné použiť kvapalné mazivo (napríklad ložiská, vodidlá, tesniace krúžky vo vysokoteplotných peciach), čím účinne znížia opotrebenie a prevádzkový odpor. Súčasne má dusičnan bóru mimoriadne silnú chemickú inertnosť a vynikajúcu odolnosť voči väčšine roztavených kovov (ako hliník, meď, roztavená oceľ), roztaveným soliam, sklovým taveninám, ako aj silným kyselinám a zásadám, čo zabraňuje chemickým reakciám alebo korózii. To umožňuje tyčiam z dusičnanu bóru udržať si štrukturálnu celistvosť a funkčnú stabilitu po dlhú dobu pri používaní ako komponenty v kontakte s roztavenými materiálmi v priemyselných odvetviach, ako je hutníctvo, chemický priemysel a výroba skla, napríklad v odliatek, ochranné trubice pre termočlánky a miešacie tyče.

4. Na rozdiel od mnohých vysokovýkonných keramík, ktoré je ťažké spracovávať, ako je oxid hliníkový a karbid kremíka, sú tyče z dusičnanu bóru relatívne mäkké s tvrdosťou podľa Mohsa len približne 2. Dajú sa priamo obrábať pomocou štandardných nástrojov z tvrdej ocele alebo diamantu na presné obrábanie, ako je sústruženie, frézovanie, vŕtanie, hobľovanie a brúsenie, bez potreby drahého a časovo náročného následného spekania. Táto vlastnosť výrazne zjednodušuje výrobný proces, zníži výrobné náklady a dobu výroby a je obzvlášť vhodná pre výrobu malých sérií, mnohých druhov a komplexne tvarovaných nepravidelných dielov. Inžinieri môžu flexibilne obrábať tyče z dusičnanu bóru na presné diely rôznych veľkostí a tvarov podľa konkrétnych požiadaviek aplikácie, napríklad tenkostenné rúrky, komplexné upínacie prípravky, závitové komponenty atď., aby vyhoveli špeciálnym požiadavkám v rôznych scenároch, od výroby polovodičov až po vedecké experimenty.

5. Aplikačný rozsah tyčí z dusičnanu bóru sa rozprestiera cez viacero vysokotechnologických odvetví. V polovodičovom priemysle je kľúčovým materiálom na výrobu tigelov pre rast zlúčeninových polovodičových kryštálov, ako sú GaAs a GaN, ako aj vyhrievacích komponentov pre systémy molekulárneho lúčového epitaxie (MBE). V oblasti priemyselných pecí pracujúcich za vysokých teplôt sa používa ako spekovacie prípravky, tlačné platne a vodidlá vďaka svojej nelepivej povrchovej úprave, odolnosti voči vysokým teplotám a tepelnej šockovej odolnosti. Vo vákuových technológiách môže slúžiť ako izolačné a nosné komponenty horúcej zóny vysokoteplotných vákuových pecí. V odvetviach leteckej a kozmickej techniky a jadrovej energie sa používa na výrobu konštrukčných dielov a častí absorbujúcich neutróny, ktoré odolávajú extrémnym teplotám. Okrem toho sa tyče z dusičnanu bóru stali nenahraditeľným kľúčovým materiálom v prístrojoch pre vedecký výskum, špeciálnej metalurgii a formách na výrobu vysokovýkonných kompozitných materiálov vďaka svojim komplexným prevýšeným vlastnostiam, čím poskytujú pevný materiálový základ pre rozvoj moderných priemyselných technológií.

Parameter