Главная
Нитрид бора (химическая формула BN) был впервые получен в 1840-х годах английским химиком В. Х. Бальмэйном путем совмещения расплавленной борной кислоты и цианида калия, но, к сожалению, это новое соединение было нестабильным и потребовало многих попыток получить стабильный нитрид бора. В течение почти ста лет исследования нитрида бора оставались в лабораторном масштабе из-за технических трудностей различных технологий производства и высокой стоимости материала, который получается с помощью этих методов синтеза, но в 1950-х годах компаниям «Карборунд» и «Юнион Карбид» удалось приготовить порошок нитрида бора в промышленных масштабах и для промышленного применения с использованием сложных технологий горячего прессования.
Свойства нитрида бора
Основные полезные свойства нитрида бора включают в себя:
• высокую теплопроводность;
• низкое тепловое расширение;
• хорошую стойкость к тепловому удару (точка плавления около 2600 ° C);
• высокое электрическое сопротивление;
• низкую диэлектрическую проницаемость и тангенс угла потерь;
• микроволновую прозрачность;
• нетоксичность;
• легкость обработки – неабразивный;
• химическую инертность и несмачиваемость большинством расплавленных металлов.
Следует признать, что большинство химических и физических свойств форм BN, полученных горячим прессованием, зависят от природы и количества добавок, используемых для уплотнения (бораты металлов или SiO2). Кроме того, некоторые значения термических (коэффициент расширения, теплопроводность) и механических (прочность на изгиб, модуль Юнга) свойств варьируются в зависимости от направления горячего прессования. Причем в отношении анизотропии BN аналогичен графиту. Путем горячего прессования изостатического консервированного порошка BN в настоящее время могут быть получены плотные и чистые формы гексагонального нитрида бора без текстуры (изотропные) и с улучшенными свойствами. Подробнее о возможностях нитрида бора можно узнать у поставщика на сайте http://uralhiminvest.ru/index.php?id=26.
Применение нитрида бора
Гексагональный нитрид бора (это одна из модификаций нитрида бора) зарекомендовал себя в различных областях химии, металлургии, высокотемпературных технологий, электротехники и электроники.
Типичное применение нитрида бора включает в себя:
• электронные детали (радиаторы, подложки, формы катушек, прототипы);
• пластины для легирования бором при обработке кремниевых полупроводников;
• тигли для вакуумной плавки и тигли CVD;
• упаковку микросхем;
• высокоточную герметизацию;
• паяльные и металлические приспособления;
• производство микроволновых печей;
• уплотнения с низким коэффициентом трения;
• изоляторы для плазменной дуги;
• приспособления и опоры для высокотемпературных печей.
Рассмотрим несколько примеров использования нитрида бора.
Изоляторы для высокотемпературных печей
Для нагревательных элементов электрических печей с резистивным нагревом, таких как графитовые, молибденовые или вольфрамовые трубчатые высокотемпературные печи, требуются фиксирующие устройства из керамических изоляционных материалов. Из-за частого выхода из строя оксидно-керамических изоляторов при температурах выше 2000 °C сегодня почти всегда используются гексагональные изоляторы из нитрида бора. Следовательно, материал BN должен содержать только минимальное количество оксида бора, поскольку B2O3 выделяется при высоких температурах и, наконец, образует проводящий поверхностный слой.
Защитные трубки и изоляционные рукава для термопар
Высокотемпературная тугоплавкость, высокая теплопроводность и электрическое сопротивление плотного гексагонального нитрида бора используются в качестве защитных трубок и изоляционных рукавов для термопар. Для новой термопары B4C/C, которая может использоваться при температуре до 2200 ° C, предпочтительно использовать гексагональные гильзы из нитрида бора. Пара B 4 C/C состоит из графитовой трубки и стержня B4C, соединенного с другими коническими фитингами. Этот конец подвергается воздействию нагреваемой области. По всей длине стержень B4C изолирован от графитовой трубки гексагональной гильзой из нитрида бора сегментированной конструкции.