Thanh Boron Nitride tùy chỉnh thanh gốm bn

1. Lợi thế cốt lõi của các thanh boron nitride nằm ở khả năng quản lý nhiệt độc đáo. Không chỉ có độ dẫn nhiệt xuất sắc (thường trong khoảng 30-60 W/m·K, và thậm chí cao hơn đối với một số vật liệu định hướng), mà nó còn có thể nhanh chóng dẫn và phân tán nhiệt từ khu vực nguồn nhiệt, tránh tình trạng thiết bị điện tử hoặc thiết bị chịu nhiệt cao bị hỏng do quá nhiệt cục bộ; đồng thời, nó cũng là một chất cách điện tuyệt vời, có thể duy trì hiệu suất cách điện tốt ngay cả ở nhiệt độ cao. Sự kết hợp hiếm có này giữa "độ dẫn nhiệt cao" và "cách điện cao" khiến nó trở thành vật liệu ưu tiên để giải quyết mâu thuẫn giữa tản nhiệt và cách điện trong các thiết bị điện tử mật độ công suất cao (như IGBT, laser) và thiết bị sản xuất bán dẫn (như kẹp tĩnh điện, đế gia nhiệt). Bằng cách sử dụng thanh boron nitride làm giá đỡ tản nhiệt hoặc các thành phần truyền nhiệt cách điện, mật độ công suất, độ ổn định vận hành và tuổi thọ của thiết bị có thể được cải thiện đáng kể

2. Các thanh boron nitride có thể hoạt động ổn định trong môi trường trơ hoặc khử trong thời gian dài ở nhiệt độ cực cao trên 1800 ℃, và cũng có thể chịu được nhiệt độ cao kéo dài khoảng 1200 ℃ trong không khí (nhiệt độ bắt đầu oxy hóa của chúng khoảng 850 ℃, nhưng chúng có thể cung cấp khả năng bảo vệ ngắn hạn sau khi hình thành lớp màng boron oxide dày đặc trên bề mặt). Quan trọng hơn, hệ số giãn nở nhiệt của nó cực kỳ thấp và đẳng hướng, mang lại khả năng chịu sốc nhiệt vô cùng vượt trội. Dù là làm nguội nhanh từ môi trường nhiệt độ cao hay gia nhiệt tức thì ở nhiệt độ cao, các thanh boron nitride đều có thể chống lại hiệu quả ứng suất nhiệt khổng lồ do gradient nhiệt độ gây ra, tránh hiện tượng nứt vỡ hoặc bong tróc. Đặc tính này khiến chúng trở nên rất đáng tin cậy và bền bỉ khi được sử dụng làm bình nung, giá đỡ hoặc kênh dẫn trong các quá trình yêu cầu tăng giảm nhiệt độ thường xuyên, chẳng hạn như nấu chảy kim loại, nuôi tinh thể và thiêu kết bột
3. Nhờ có cấu trúc tinh thể dạng lớp hình lục giác tương tự như graphite, các thanh boron nitride có hệ số ma sát cực thấp (thường nằm trong khoảng 0,2–0,4), khiến chúng trở thành một vật liệu bôi trơn rắn tuyệt vời. Tính chất tự bôi trơn này cho phép chúng hoạt động hiệu quả trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt như nhiệt độ cao, tải trọng lớn, chân không, hoặc trong những tình huống không thể sử dụng chất bôi trơn dạng lỏng (ví dụ như ở các ổ bi, thanh dẫn hướng và vòng đệm kín trong các lò nhiệt độ cao), từ đó giảm mài mòn hiệu quả và hạ thấp lực cản vận hành. Đồng thời, boron nitride có tính trơ hóa học cực kỳ mạnh, với khả năng chịu được hầu hết các kim loại nóng chảy (như nhôm, đồng, thép lỏng), muối nóng chảy, thủy tinh nóng chảy, cũng như các axit và bazơ mạnh, do đó ít xảy ra phản ứng hóa học hay bị ăn mòn. Điều này giúp các thanh boron nitride duy trì độ nguyên vẹn cấu trúc và ổn định chức năng trong thời gian dài khi được sử dụng làm bộ phận tiếp xúc với vật liệu nóng chảy trong các ngành công nghiệp như luyện kim, hóa dầu và sản xuất thủy tinh, ví dụ như các cửa rót, ống bảo vệ cặp nhiệt điện và cánh khuấy.

4. Không giống như nhiều loại gốm hiệu suất cao khó gia công, chẳng hạn như nhôm oxit và silicon carbide, thanh nitrua bo tương đối mềm với độ cứng Mohs chỉ khoảng 2. Chúng có thể được gia công trực tiếp bằng các dụng cụ hợp kim cứng tiêu chuẩn hoặc dụng cụ kim cương để thực hiện các quá trình gia công chính xác như tiện, phay, khoan, bào và mài, mà không cần các bước xử lý sau nung kết tốn kém và mất thời gian. Đặc tính này làm đơn giản hóa đáng kể quy trình sản xuất, giảm chi phí và chu kỳ sản xuất, đồng thời đặc biệt phù hợp cho việc chế tạo các chi tiết số lượng nhỏ, đa dạng và có hình dạng phức tạp, bất quy tắc. Các kỹ sư có thể linh hoạt gia công thanh nitrua bo thành các chi tiết chính xác với nhiều kích thước và hình dạng khác nhau theo yêu cầu ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như ống thành mỏng, đồ gá phức tạp, chi tiết ren, v.v., nhằm đáp ứng nhu cầu tùy chỉnh trong các tình huống khác nhau, từ sản xuất bán dẫn đến các thí nghiệm nghiên cứu khoa học.

5. Phạm vi ứng dụng của các thanh boron nitride trải rộng trên nhiều lĩnh vực công nghệ cao. Trong ngành công nghiệp bán dẫn, đây là vật liệu chính để sản xuất các nồi nung dùng cho quá trình nuôi tinh thể bán dẫn hợp chất như GaAs và GaN, cũng như các bộ phận gia nhiệt cho hệ thống epitaxy chùm phân tử (MBE). Trong lĩnh vực lò công nghiệp nhiệt độ cao, vật liệu này được sử dụng làm đồ gá sintering, tấm đẩy và ray dẫn hướng nhờ tính không dính, chịu nhiệt độ cao và kháng sốc nhiệt. Trong công nghệ chân không, thanh boron nitride có thể đóng vai trò là các chi tiết cách điện và đỡ vùng nóng của lò chân không nhiệt độ cao. Trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ và năng lượng hạt nhân, chúng được dùng cho các bộ phận cấu trúc và các chi tiết hấp thụ neutron chịu được nhiệt độ khắc nghiệt. Ngoài ra, nhờ những ưu điểm toàn diện về hiệu năng, các thanh boron nitride đã trở thành vật liệu then chốt không thể thay thế trong các thiết bị nghiên cứu khoa học, luyện kim đặc biệt và khuôn tạo hình vật liệu composite hiệu suất cao, từ đó cung cấp nền tảng vật liệu vững chắc cho sự phát triển của công nghệ công nghiệp hiện đại.

Thông số kỹ thuật