Material

เซรามิกโบรอนไนตรด์ (BN)

โบรอนไนตรด์ (BN) แตกต่างจากเซรามิกเทคนิคอื่นทั้งหมดเพราะนุ่มพอจะกลึงด้วยเครื่องมือเหล็กธรรมดา แต่ทนอุณหภูมิเหนือ 1800 °C ในสภาพเฉื่อยขณะที่ยังเป็นฉนวนไฟฟ้าดีเยี่ยม ความย้อนแย้งนี้มาจากโครงสร้างหกเหลี่ยมคล้ายกราฟีต: การยึดเกาะอ่อนระหว่างชั้นให้การหล่อลื่นและความสามารถในการกลึง ในขณะที่การยึดเกาะโควาเลนต์ในระนาบให้ความเสถียรความร้อนสูงและความแข็งแรงไดอิเล็กตริก BN คือวัสดุที่เลือกสำหรับหม้อหลอมแบบไม่เกาะ ลับเตาเหนี่ยวนำ หัวฉีดเชื่อมพลาสมา และอุปกรณ์จับยึดใดๆ ที่ไม่ต้องการให้ปนเปื้อนจากโลหะหลอมเหลวหรือทำปฏิกิริยากับแก๊สกระบวนการ

Custom Precision Ceramic Parts

โบรอนไนตรด์ (BN) แตกต่างจากเซรามิกเทคนิคอื่นทั้งหมดเพราะนุ่มพอจะกลึงด้วยเครื่องมือเหล็กธรรมดา แต่ทนอุณหภูมิเหนือ 1800 °C ในสภาพเฉื่อยขณะที่ยังเป็นฉนวนไฟฟ้าดีเยี่ยม

ความย้อนแย้งนี้มาจากโครงสร้างหกเหลี่ยมคล้ายกราฟีต: การยึดเกาะอ่อนระหว่างชั้นให้การหล่อลื่นและความสามารถในการกลึง ในขณะที่การยึดเกาะโควาเลนต์ในระนาบให้ความเสถียรความร้อนสูงและความแข็งแรงไดอิเล็กตริก BN คือวัสดุที่เลือกสำหรับหม้อหลอมแบบไม่เกาะ ลับเตาเหนี่ยวนำ หัวฉีดเชื่อมพลาสมา และอุปกรณ์จับยึดใดๆ ที่ไม่ต้องการให้ปนเปื้อนจากโลหะหลอมเหลวหรือทำปฏิกิริยากับแก๊สกระบวนการ

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
องค์ประกอบHot-pressed hexagonal boron nitride
ความหนาแน่น2.00-2.20 g/cm3
ความแข็งวิกเกอร์ส200-300 HV (Mohs approx. 2)
ความแรงดัด60-100 MPa
ความเหนียวต่อการแตกหัก2-3 MPa.m1/2
อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด1000 C in air, 2000 C inert
การนำความร้อน30-60 W/m.K (in-plane)
การขยายตัวด้วยความร้อน (20-1000 C)1-3 x10-6/K
Potential Advantages

กลึงได้ด้วยเครื่องมือคาร์ไบด์มาตรฐาน (ไม่ต้องเพชร) ฉนวนไฟฟ้าดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง ไม่ถูกเหลวโดยโลหะและแก้วหลอมเหลวส่วนใหญ่ การสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำที่ความถี่ RF และไมโครเวฟ

Design Considerations

BN ถูกออกซิไดซ์ในอากาศเหนือ ~900–1000 °C จึงงานอุณหภูมิสูงระยะยาวต้องสภาพแห้งหรือเฉื่อย มันยังพรุนและดูดซับความชื้น — เก็บในที่แห้งและซีลหากกังวลการดูดซับ ความแข็งแรงกลต่ำกว่าเซรามิกโครงสร้าง

Limitations & Trade-offs

ความแข็งแรงกลต่ำ (ความแรงดัดมัก < 100 MPa) โครงสร้างพรุนดูดซับความชื้นและน้ำมัน ถูกออกซิไดซ์ในอากาศที่อุณหภูมิสูง ต้นทุนต่อปริมาตรสูงพอสมควรจากการกลึงเฉพาะทาง