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碳化硼靶材:专用于物理气相沉积

碳化硼陶瓷靶材是由高纯度碳化硼粉末经先进烧结技术制成的溅射靶材,专为物理气相沉积(PVD)工艺(例如磁控溅射)而设计。作为超硬陶瓷材料的代表,它们具有极高的硬度、优异的耐磨性和显著的中子吸收能力,使其在核工业、超硬防护涂层和精密工具等关键应用领域发挥着至关重要的作用。

    电影特性

    碳化硼薄膜的硬度可达30-40 GPa(约3000-4000 HV),是已知最硬的材料之一,显著提高了器件表面的耐磨性和抗刮擦性。它具有极高的耐酸碱腐蚀性能,尤其是在高温下仍能保持良好的化学惰性。该材料密度低(约2.52 g/cm³),但杨氏模量极高,因此适用于对重量要求较高的轻量化防护应用。

    高效溅射性能

    通过热压(HP)或热等静压(HIP)可获得高密度(≥98%理论密度)靶材,从而减少溅射过程中的颗粒飞溅和裂纹。虽然其导电性相对较差(需要射频溅射),但该工艺成熟,能够制备出附着力良好的均匀薄膜。

    特殊功能特性

    硼元素具有极高的热中子吸收截面(600靶恩),是核反应堆控制棒和屏蔽材料的理想选择。其熔点高达2450℃,在高温环境下仍能保持结构稳定性和性能。此外,硼的热膨胀系数低,使其能够承受剧烈的温度变化而不开裂。

    描述2

    核工业与辐射防护

    中子吸收层:用于核反应堆控制棒、屏蔽部件及其他关键部件的涂层,有效吸收热中子,确保核安全。
    防护包层:为核燃料或核废料储存设施提供中子防护涂层。

    超硬耐磨保护涂层

    刀具涂层:在切削刀具、钻头和模具(如拉拔模具)表面涂覆涂层,显著提高其耐磨性和加工精度。
    关键部件保护:用于航空发动机部件、燃气涡轮叶片、轴承等,提供高温耐磨性和防腐蚀保护。

    特殊职能及研发领域

    半导体工艺组件:用于半导体蚀刻工艺中喷嘴和夹具等易损件的涂层,利用其抗等离子体侵蚀和低污染的特性。
    热电材料:高纯度 B₄C 是一种很有前景的高温热电转换材料,可用于能量收集和传感器。
    前沿研究与开发:作为量子技术和超硬复合薄膜等前沿领域的关键材料进行研究。

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