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氮化硼:燒結板和坩堝

氮化硼陶瓷是一種高性能先進陶瓷材料,具有獨特的晶體結構(六方、立方、纖鋅礦等),常被稱為「白色石墨烯」。其優異的導熱性、電絕緣性、耐高溫性和化學穩定性使其在電子、冶金、航太等領域具有廣泛的應用前景。憑藉其獨特的性能組合(導熱性、絕緣性和耐高溫性),氮化硼陶瓷在高端產業中不可或缺。

    高溫穩定性

    h-BN 在惰性氣氛中可承受高達 2000°C 的溫度,在氧化性環境中可保持穩定至 900°C。

    c-BN 在 1400°C 以下不會轉化為 h-BN。

    熱性能

    六方氮化硼的熱傳導率比氧化鋁好(平行於 c 軸:400 W/m·K,垂直於 c 軸:30 W/m·K);

    它表現出較低的熱膨脹係數(h-BN:平行於 c 軸 -2.7×10⁻⁶/°C,垂直於 c 軸 38×10⁻⁶/°C)。


    機械性質

    h-BN 硬度較低(莫氏硬度約 2),且具有優異的加工性能;c-BN 的硬度僅次於鑽石。

    由於其彈性模量低,h-BN 表現出優異的抗熱衝擊性能。

    電氣性能

    h-BN 是一種優質絕緣體(電阻率 > 10¹⁴ Ω·cm,介電常數 ~ 4);

    c-BN 是一種寬頻隙半導體(帶隙寬度約為 6.4 eV)。

    化學惰性

    耐熔融金屬(如鋁和銅)腐蝕,且不與酸/鹼反應(濃硫酸和熔融鹼除外)。

    描述2

    電子和半導體製造

    導熱基板:h-BN陶瓷用作高功率LED和射頻裝置的絕緣散熱器。

    半導體裝置:PBN坩堝用於生長GaAs和GaN單晶。

    微波窗口材料:h-BN 具有優異的透射性能,用於雷達和等離子體設備。


    高溫冶金

    連鑄:h-BN 用作隔離環,防止鋼水沾黏;

    熱電偶保護管:耐熔融鋁和鎂的腐蝕。


    機械工具

    潤滑劑:h-BN 粉末用於潤滑高溫齒輪和軸承(在氧化環境中取代石墨);

    超硬刀具:c-BN 刀具可加工硬化鋼和鑄鐵(使用壽命是硬質合金刀具的十倍)。


    核能與航空航天

    中子吸收材料:h-BN 中的硼-10 同位素用於核屏蔽;

    航太熱防護:h-BN複合材料具有耐高溫氧化性能。


    BN性能表英文版

    描述2