Ống lót ren bằng gốm Boron Nitride (BN Ceramic Parts)

Chi tiết sản phẩm

Tổng quan về ống gốm nitrua bo nhiệt phân (PBN)

1.1 Giới thiệu chung
Ống gốm nitrua bo nhiệt phân (PBN) là một loại gốm hình trụ rỗng hiệu suất cao với các tính chất dị hướng nổi bật, độ kín chân không cực cao, cách điện áp cao xuất sắc và khả năng dẫn nhiệt định hướng. Sản phẩm cung cấp khả năng kiểm soát nhiệt định hướng chính xác, chịu được bức xạ và giải phóng khí thấp, được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị chân không cực cao, bán dẫn và kiểm tra độ chính xác ở nhiệt độ cao, là một loại gốm tiên tiến không thể thay thế, khác biệt so với nhôm oxit, AlN và nitrua bo ép nóng.

1.2 Thành phần hóa học và vi cấu trúc

• Gốm nitrua bo pha đơn tinh khiết, cấu trúc tinh thể độ tinh khiết cực cao được hình thành bằng phương pháp lắng đọng hơi, chứa lượng tạp chất tối thiểu.
  
• Mạng tinh thể lục giác phân lớp đặc trưng, biểu hiện rõ tính dị hướng về mặt nhiệt và cơ học giữa hướng trục a và trục c.
  
• Khối lượng riêng biểu kiến: 2,10–2,15 g/cm³ đối với phôi dạng tấm, 2,15–2,19 g/cm³ đối với ống nung chảy; cấu trúc đặc, không có lỗ rỗng. độ truyền dẫn heli cực thấp .
  

2. Quy trình sản xuất

2.1 Chuẩn bị nguyên liệu thô cho quá trình lắng đọng hơi

Nguồn bo độ tinh khiết cao và khí mang nitơ được phối trộn chính xác, làm sạch để loại bỏ tạp chất dạng hạt, đồng thời kiểm soát chặt chẽ lưu lượng khí nhằm đảm bảo quá trình lắng đọng tinh thể đồng đều và sự phát triển ổn định của mạng tinh thể phân lớp.
Bước A: Phản ứng hơi ở nhiệt độ cao trong lò kín với gradient nhiệt được kiểm soát.
Bước B: Lắng đọng tinh thể phân lớp từ từ nhằm hình thành các lớp boron nitrua (BN) lục giác đồng nhất và hoàn chỉnh.
Bước C: Tạo phôi ống PBN liền khối, đặc chắc mà không có lỗ rỗng bên trong hay vết nứt vi mô.
Bước D: Nhiệt độ được giữ tuyệt đối không đổi đường cong để tránh biến dạng và ứng suất nội trong quá trình lắng đọng.

2.2 Cắt chính xác và gia công có thể kiểm soát

Bước A: Tạo hình phôi ống rỗng bằng khuôn thông qua giá đỡ tự thiết kế sau khi hoàn tất quá trình lắng đọng.
Bước B: Cắt có chương trình tốc độ chậm để loại bỏ ứng suất nội bộ không đồng đều bên trong thân ống.
Bước C: Các phôi ống đã làm nguội duy trì hình dạng tròn hoàn chỉnh mà không bị biến dạng trước khi gia công tiếp.
Xử lý ủ thứ cấp nhằm giải phóng ứng suất tạo hình còn sót lại, cải thiện độ dẻo dai của thân ống và tránh nứt trong quá trình gia công chính xác.

2.3 Cắt phôi & tạo hình phôi dự trữ
Cưa phôi PBN đã nung kết khối lớn thành phôi ống bán thành phẩm tiêu chuẩn; mài bề mặt trong và ngoài của ống để đạt tiêu chuẩn kích thước đồng nhất cho các ống kiểm tra thương mại nhằm phát hiện khuyết tật bên trong; xử lý ủ loại bỏ ứng suất dư trên bề mặt; loại bỏ trực quan những phôi bị lỗi. Những phôi ống bán thành phẩm này là nguyên vật liệu cung cấp cho các nhà sản xuất linh kiện.

3. Hồ sơ hiệu năng cốt lõi (Đặc điểm nổi bật)

3.1 Hiệu năng nhiệt dị hướng đặc trưng

• Độ dẫn nhiệt theo hướng : 60 W/m·K dọc theo trục a và chỉ 2,60 W/m·K dọc theo trục c ở 200℃, từ đó đạt được khả năng dẫn nhiệt một chiều và cách nhiệt theo phương thẳng đứng cho các tình huống điều khiển nhiệt độ chính xác.
  
• Dịch vụ lâu dài ổn định trong chu kỳ nóng và lạnh xen kẽ, sốc nhiệt tuyệt vời kháng cự không bị nứt hoặc biến dạng.
  
• Độ truyền heli cực thấp ở 1 × 10−10 cm 3 / s, tương thích hoàn hảo với các buồng chân không cực cao (UHV).
  

3.2 Cách điện điện tuyệt vời

• Kháng thể tích đạt 3,11 × 1011 Ω · cm, duy trì cách điện ổn định trên phạm vi nhiệt độ và tần số rộng.
  
• Đèn điện đệm cực cao lực lên đến 56 KV/mm ở nhiệt độ phòng, cách ly đáng tin cậy dưới điện áp cực cao điều kiện làm việc.
  
• Tính chất cách nhiệt ổn định dưới bức xạ tần số cao liên tục, vượt trội hơn nhiều so với nhựa polymer phân hủy nhanh dưới nhiệt độ cao và bức xạ.
  

3.3 Tính tương thích hóa chất và chân không

• Thất hoạt đối với hầu hết các axit , kiềm, dung môi hữu cơ và dầu; chỉ ăn mòn nhẹ bởi axit hydrofluoric và kim loại kiềm nóng chảy mạnh.
  
• Không giải phóng khí ở điều kiện chân không cực cao, không gây ô nhiễm môi trường xử lý tấm bán dẫn và các thành phần quang học.
  
• Độ ổn định bức xạ xuất sắc trước tia X, tia gamma và bức xạ hạt, thích hợp cho các phụ kiện chính xác trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân và hàng không vũ trụ.
  

3.4 Hiệu suất cơ học và an toàn

• Độ bền cơ học dị hướng: độ bền uốn 243,63 N/mm² (lực song song với trục c), 197,76 N/mm² (lực vuông góc với trục c), khả năng gia công linh hoạt để tạo hình ống phức tạp.
  
• Độ cứng vi mô Knoop 691,88 N/mm² , độ cứng vừa phải cho phép dễ dàng cắt, khoan và tiện mà không gây mài mòn nghiêm trọng cho dụng cụ.
  
• Vật liệu vô cơ không độc hại, không chứa hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, an toàn cho thiết bị trong ngành điện tử, y tế và hạt nhân.
  
• Cấu trúc thành ống đặc, liền mạch, tuổi thọ dài khi vận hành liên tục dưới dòng chất lỏng hoặc khí rửa trong lò chân không.

4. Những hạn chế chính

• Không phù hợp để làm việc lâu dài trong môi trường kim loại kiềm nóng chảy mạnh, sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn nhẹ trên bề mặt.
  
• Độ dẫn nhiệt khác biệt rõ rệt giữa hai hướng tinh thể, do đó thiết kế bố trí định hướng phải được giữ nguyên trong bản vẽ đồ gá.
  
• Vật liệu cao cấp hơn chi phí hơn boron nitru nóng ép, không phải là lựa chọn ưu tiên cho các bộ phận cách nhiệt thông thường ở nhiệt độ cao với chi phí thấp.
  

5. Các ứng dụng công nghiệp chủ yếu
5.1 Chân không & Bán dẫn
Ống cách ly buồng chân không cực cao (UHV), rào cản nhiệt định hướng để làm nóng đĩa wafer, ống cách điện cho thiết bị chùm tia điện tử, lớp lót chén nung lắng đọng màng bán dẫn.
5.2 Hàng không vũ trụ và kiểm tra bức xạ
Ống cách nhiệt chính xác cho vệ tinh, giá đỡ cấu trúc chắn bức xạ không gian, ống cách điện điện áp cao cho máy gia tốc hạt.
5.3 Điện tử chính xác điện áp cao
Ống cách ly cuộn dây tần số vô tuyến (RF), lớp lót cách điện cho nguồn điện tần số cao, ống điều khiển nhiệt độ buồng cộng hưởng laser.
5.4 Quang học và Thiết bị Đo lường Chính xác
Ống làm nóng đế quang học, phụ kiện cách ly bên trong kính hiển vi điện tử, ống đồ gá điều khiển nhiệt độ cho thiết bị đo lường chính xác.
5.5 Ngành Y tế và Công nghiệp Hạt nhân
Các khuôn kiểm tra chắn bức xạ, các ống định vị trong phòng thí nghiệm không gây nhiễm bẩn, các ống cách nhiệt bảo vệ bức xạ tổn thất thấp cho lò phản ứng hạt nhân.

6. Định vị Vật liệu
Ống gốm Nitrua Bo nhiệt phân (PBN) lấp đầy khoảng trống hiệu năng giữa gốm BN ép nóng thông thường và gốm nitrua nhôm. Sản phẩm này cung cấp độ kín chân không cực cao , điều khiển nhiệt dị hướng và khả năng chống bức xạ vượt trội. So với BN ép nóng, PBN có độ thấm khí bằng không và cường độ điện môi cao hơn nhiều; so với AlN, PBN đạt được khả năng cách nhiệt một chiều trong khi vẫn duy trì ổn định điện môi ở tần số cao đầy đủ. Đây là vật liệu ống rỗng hiệu năng cao được ưu tiên lựa chọn cho các thành phần chính xác tùy chỉnh hoạt động trong môi trường chân không cực cao, bức xạ mạnh và gradient nhiệt độ chính xác.

Thông số kỹ thuật

Lịch sử phát triển

Bằng sáng chế và Chứng nhận

Bao bì

Dịch Vụ                                                                         

Câu hỏi thường gặp