氮化硼的主要优势
通过选择氮化硼材料，您将获得一系列无与伦比的优势：
行业应用
氮化硼（BN）陶瓷因其高温稳定性、化学惰性、电绝缘性以及优异的层间热导率，广泛应用于电子及半导体领域（用作热界面材料、导热绝缘基板以及晶圆/薄膜加工用的PBN坩埚和支架）、冶金及材料加工领域（用作坩埚、熔炼室、液态金属输送装置、耐腐蚀内衬）、高温及真空设备领域（用作隔热屏、红外窗口、热冲击部件）、机械润滑与密封领域（利用h-BN的固体润滑和低摩擦特性），在保持电绝缘性的同时提高热导率，在航空航天、半导体制造、光电器件、精密陶瓷加工、高温化工等行业中发挥着重要作用。
氮化硼材料现有等级
致好陶瓷供多种 BN 产品等级和格式以满足应用需求：
六方氮化硼（标准）
氮化硼陶瓷（标准型）是一种先进的陶瓷材料，具有优异的高温稳定性、高导热性和自润滑性能。氮化硼纯度≥99%，位居氮化硼系列的主流性能等级之列，性价比极高。在保持优异电绝缘性的同时，它还具有良好的化学惰性和抗热震性，适用于高温、高真空、耐腐蚀等极端工况。
与其他工程陶瓷（如氧化铝、氧化锆等）相比，氮化硼兼具较低的摩擦系数和优异的加工性能，能够在高温环境下长期稳定运行，并可进行精密加工，适用于制造需要高温绝缘和润滑的关键部件。
主要特点
典型应用
生产加工
传统的氮化硼陶瓷是以三氧化硼（B₂O₃）和氨（NH₃）或尿素为主要原料，通过化学合成法制备而成。氮化硼粉末是通过化学合成法获得的。根据具体应用，可以采用干压、等静压和挤压等成型方法。
烧结通常采用热压工艺（1900-2100°C，氮气或惰性气体）。有时会添加少量氧化物作为烧结助剂，以提高密度。
成品可直接进行车削、铣削、钻孔等精加工工序，表面还可涂覆SiC、AlN等陶瓷涂层，增强机械强度和抗氧化性能。
氮化硼陶瓷（高纯度）
高纯氮化硼（BN）陶瓷是一种超高纯度（BN含量≥99.5%）先进陶瓷材料，具有优异的热稳定性、电绝缘性、自润滑性和化学惰性。通过严格控制杂质含量，材料的热导率和绝缘可靠性显著提升，尤其适用于高温、高真空、强腐蚀等极端工况，以及对纯度要求严格的半导体、航空航天、高端冶金等行业。
与传统的氮化硼陶瓷相比，高纯度等级具有卓越的电、热和化学稳定性，显著降低了杂质引起故障的风险，延长了关键部件的使用寿命，并在极端环境下保持稳定运行。
主要特点
典型应用
生产加工
高纯氮化硼陶瓷采用超高纯六方氮化硼粉末，通过热压工艺制成。烧结后的高纯氮化硼硬度适中，可通过车削、铣削、钻孔等工艺进行精密加工。
热解氮化硼陶瓷（PBN）
热解氮化硼 (PBN) 陶瓷是采用化学气相沉积 (CVD) 工艺制备的高纯度（≥99.99%）六方氮化硼材料。这种独特的沉积方法可制备出无粘结剂、无杂质的材料，具有致密均匀的微观结构、卓越的纯度和优异的各向异性性能。
与热压氮化硼 (HPBN) 相比，PBN 具有更高的纯度、优异的气密性以及致密光滑的表面。它可在沉积过程中直接成型为所需形状，特别适用于超高真空、高纯度材料加工以及对污染敏感的半导体制造环境。
主要特点
典型应用
生产加工
热解氮化硼陶瓷采用化学气相沉积（CVD）工艺生产：
- 沉积材料：三氯化硼（BCl₃）和氨（NH₃）
- 工艺条件：反应在1800~2000℃的高温石墨模具内进行，BN以分子形式沉积在模具内壁，逐渐形成致密的结构。
- 直接成型：CVD工艺可根据模具形状直接沉积成型，无需烧结和粘合剂，从而防止二次污染。
- 后处理：大多数PBN零件可立即使用。如果需要调整，可以进行精密加工或表面处理。
复合氮化硼陶瓷
复合氮化硼陶瓷是一类以氮化硼 (BN) 为基体，用其他陶瓷或金属化合物（例如氧化铝 (Al₂O₃)、氮化铝 (AlN)、碳化硅 (SiC)、氧化锆 (ZrO₂) 和氧化硼玻璃）增强或改性的工程陶瓷材料。其设计目标是显著提高机械强度、抗氧化性、耐磨性和导热性，同时保持 BN 优异的高温绝缘性、自润滑性和化学惰性。
与纯BN陶瓷相比，复合氮化硼具有优异的高温强度、密度和环境适应性，可满足冶金、半导体、真空镀膜、航空航天等行业的苛刻操作条件。
主要特点
典型应用
生产加工
原材料准备：选取高纯度BN粉末和增强相粉末（如Al₂O₃、AlN、SiC、ZrO₂），按配方比混合均匀。
成型工艺：常用干压、等静压、注浆成型，根据产品的复杂程度选择不同的方法。
烧结方法：热压（HP）、热等静压（HIP）或反应烧结；温度通常在氮气或惰性气体气氛中为 1700–2000°C。
后处理：加工至最终形状。可根据需要添加表面涂层（例如SiC、Al₂O₃），以进一步增强抗氧化和耐磨性。
氮化硼的关键特性
致好陶瓷提供多种氮化硼材料供客户选择。以下数值为典型材料特性，可能因产品配置和制造工艺而异。如需了解更多详情，请随时联系我们。
| 范围 | GCBN-HBN1 | GCBN-HBN2 | GCBN-PBN | GCBN-B | GCBN-C | GCBN-D | GCBN-E | GCBN-S2 | GCBN-S3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 主要构图 | BN≥99%（标准） | BN≥99.5%（高纯） | BN≥99.99% | 氮化硼+锆+铝 | 氮化硼+碳化硅 | 氮化硼+氧化锆 | 氮化硼+氮化铝 | 氮化硅 | 氮化硅 |
| 密度（克/立方厘米） | 2.0–2.3 | ≥2.0 | 1.95–2.22 | 2.25–2.35 | 2.40–2.50 | 2.80–2.90 | 2.80–2.90 | 2.55–2.65 | 2.75–2.85 |
| 氧含量（%） | 0.46 | <0.3 | <0.1 | — | — | — | — | — | — |
| 孔隙率（%） | 2.6 | <2.0 | 稠密 | — | — | — | — | — | — |
| 里氏硬度 HL | ≥330 | ≥330 | — | — | — | — | — | — | — |
| 三点弯曲强度（MPa） | 三十八 | 40–50 | 80 | 65 | 85 | 115 | 120 | 220 | 320 |
| 抗压强度（MPa） | 110–150 | 120–160 | — | 110 | 130 | 225 | 220 | 420 | 480 |
| 热膨胀系数（×10⁻⁶/K） | 2.0–2.8 | 2.0–2.5 | 2.0（a）/ 2.6（c） | 2.0 | 2.8 | 3.5 | 2.8 | 2.7 | 2.7 |
| 热导率（W/m·K） | 30–50 | 50 | 82.3（200℃）/55.3（900℃） | 30 | 30 | 20 | 80 | 40 | 40 |
| 最高工作温度（℃） | 空气 900 / 真空 2100 / 惰性 2300 | 空气 900 / 真空 2100 / 惰性 2300 | 2000+ | 空气 1000 / 真空 1800 / 惰性 1800 | 空气 1000 / 真空 1800 / 惰性 1800 | 空气 1000 / 真空 1800 / 惰性 1800 | 空气 1000 / 真空 1800 / 惰性 1800 | 空气 1000 / 真空 1800 / 惰性 1800 | 空气 1000 / 真空 1800 / 惰性 1800 |
| 室温电阻率 (Ω·cm) | >10¹⁴ | >10¹⁴ | 10¹⁵ | >10¹³ | >10¹² | >10¹² | >10¹³ | >10¹³ | >10¹³ |
| 典型应用 | 粉末冶金、金属蒸发坩埚、绝缘子 | 半导体设备高温绝缘部件 | 真空镀膜、半导体加热器、绝缘元件 | 粉末冶金、高温支架 | 粉末冶金 | 金属铸造模具 | 粉末冶金 | 粉末冶金 | 粉末冶金 |
氮化硼陶瓷的加工
氮化硼的一个独特优势是其相对较低的硬度（h-BN 的莫氏 ~2），这使得它比许多其他陶瓷更易于加工。标准硬质合金或高速钢工具可用于 h-BN，而较硬的 BN 复合材料可能需要金刚石研磨、CNC 加工、激光切割或超声波加工，以确保精度和表面光洁度。
凭借全系列的先进加工设备和广泛的技术专长，致好陶瓷提供端到端的解决方案——从材料选择和设计优化到精密加工和组装——确保高质量、高性能的氮化硼陶瓷产品满足最苛刻的应用要求。
数控磨削和铣削
CNC 铣削、车削和磨削，公差达到微米级。
研磨和抛光
表面抛光可获得光滑的表面和光学级表面。
陶瓷激光切割
用于复杂几何形状的激光钻孔和切割。
金属化和焊接
用于陶瓷-金属钎焊的金属化（Mo/Mn、W）。
常见问题
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