Dalam sektor pembuatan berteknologi tinggi hari ini, di mana pencarian kestabilan pada suhu tinggi, pekali geseran rendah dan kekonduksian terma unggul adalah sangat penting, seramik boron nitrida secara beransur-ansur menggantikan logam tradisional untuk menjadi komponen teras dalam bidang seperti semikonduktor, sistem vakum dan badan relau suhu tinggi.

Seramik boron nitrida mewakili bahan anorganik bukan logam baharu, yang secara struktur dikategorikan kepada dua bentuk kristal: boron nitrida heksagon (h-BN) dan boron nitrida kubik (c-BN). Boron nitrida heksagon mempunyai struktur berlapis, mempamerkan sifat pelincir yang serupa dengan grafit; manakala boron nitrida kubik terkenal dengan kekerasannya yang hampir dengan berlian.

Oleh itu, seramik boron nitrida menggabungkan sifat seperti pelinciran sendiri, kestabilan pada suhu tinggi, geseran rendah, penebat elektrik yang tinggi, dan kekonduksian terma yang tinggi, menjadikannya penyelesaian alternatif yang ideal untuk pelbagai peranti berketepatan tinggi.

Kelebihan dan Kekurangan Seramik Boron Nitrida

Kepada kategori bahan manakah seramik boron nitrida tergolong?

Seramik boron nitrida tergolong dalam keluarga nitrida bahan seramik dan mewakili jenis baharu bahan anorganik bukan logam. Mereka bukan logam mahupun polimer organik, tetapi bahan pepejal seramik yang mempunyai struktur ikatan kovalen.

Kategori bahan Komposisi kimia Struktur kristal Keterangan Ciri-ciri
Boron nitrida heksagon (h-BN) BN struktur berlapis Pelinciran suhu tinggi, sifat penebatan yang cemerlang, kekonduksian terma yang unggul
Boron nitrida kubik (c-BN) BN struktur kubik Kekerasan tinggi, ketahanan haus tinggi, ketahanan kakisan kimia
Seramik boron nitrida yang disinter dan ditekan panas BN + fasa komposit Jisim padat Kekuatan tinggi, kekonduksian terma tinggi, pemalar dielektrik rendah

Seramik boron nitrida merupakan bahan seramik bukan oksida unggul, dicirikan oleh kekonduksian terma yang tinggi, pekali pengembangan terma yang rendah, sifat penebat elektrik yang cemerlang, dan kestabilan kimia yang luar biasa. Sifat-sifat ini menjadikannya sangat berkesan dalam pembungkusan elektronik, komponen struktur tanur vakum, sistem perlindungan terma aeroangkasa, dan aplikasi pembuatan seramik.

Analisis Mendalam Mengenai Kelebihan dan Kekurangan Seramik Boron Nitrida

Kelebihan (Ciri-ciri Unggul)

  • Ketahanan suhu tinggi yang luar biasa: Seramik boron nitrida boleh menahan suhu melebihi 2000°C (dalam atmosfera inert), mengekalkan kestabilan struktur walaupun dalam persekitaran vakum bersuhu tinggi.

  • Konduktiviti terma yang cemerlang: Seramik boron nitrida mempamerkan pekali konduktiviti terma setinggi 40–60 W/m·K, jauh melebihi kebanyakan seramik kejuruteraan.

  • Pelinciran kendiri berfriksi rendah: Struktur berlapis boron nitrida heksagon memberikan sifat pelinciran semula jadi, menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi berkelajuan tinggi.

  • Sifat penebat cemerlang: rintangan isip melebihi 10¹⁴ Ω·cm, sesuai untuk aplikasi voltan tinggi dan frekuensi tinggi.

  • Kestabilan kimia yang tinggi: menunjukkan reaktiviti minimum dalam persekitaran berasid, alkali, atau logam cair.

  • Ringan tetapi berkekuatan tinggi: seramik boron nitrida mempunyai ketumpatan hanya 2.1–2.3 g/cm³, menjadikannya lebih ringan daripada seramik seperti alumina dan silikon karbida.

Kekurangan (sekatan penggunaan)

  • Kekuatan mekanikal yang lebih rendah: Berbanding seramik nitrid silikon atau zirkonia, seramik boron nitrid menunjukkan kekuatan lenturan yang lebih rendah dan tidak sesuai menahan beban hentakan.

  • Mudah menyerap lembapan: Mungkin mengalami sedikit penurunan prestasi apabila terdedah kepada persekitaran lembap.

  • Kos pembuatan yang tinggi: Proses sintering tekan panas adalah kompleks, dan boron nitrida seramik adalah agak mahal.

  • Kesukaran pemesinan yang tinggi: Seramik BN yang padat mempamerkan kekerasan dan kerapuhan yang tinggi, memerlukan peralatan pemesinan dan alat pemotong yang canggih.

Secara ringkas, seramik boron nitrida mempamerkan prestasi luar biasa dalam persekitaran khusus seperti suhu tinggi, vakum, kakisan, dan penebat. Walau bagaimanapun, berhati-hati perlu diamalkan apabila menggunakannya dalam aplikasi yang melibatkan beban berat atau impak tinggi.

Perbandingan Prestasi Seramik Boron Nitrida dengan Bahan Seramik Lain

Jenis bahan Konduktiviti terma Ketahanan suhu Kekuatan mekanikal Penebat ketumpatan Aplikasi tipikal
Seramik boron nitrida ★★★★★ ★★★★★ ★★★ ★★★★★ 2.2 Peralatan vakum
Seramik nitrida silikon ★★★★ ★★★★ ★★★★★ ★★★ 3.2 Galas berkelajuan tinggi, poros mesin alatan
Seramik oksida aluminium ★★★ ★★★ ★★★★ ★★★★ 3.9 Kruisel makmal, pengekal elektronik

Jelas bahawa seramik boron nitrida mempunyai kelebihan prestasi yang tiada tandingan dalam aplikasi suhu tinggi dan penebat, manakala seramik silikon nitrida menunjukkan kekuatan mekanikal dan ketahanan hentakan yang unggul.

Bidang aplikasi tipikal bagi seramik boron nitrida

  • Peralatan semikonduktor dan ruang vakum: Dalam persekitaran vakum ultra-tinggi, galas BN membolehkan operasi pelinciran tanpa minyak, mencegah pencemaran proses pembuatan cip.

  • Sistem perlindungan terma aerokosmik: seramik BN, kerana sifatnya yang ringan dan kekonduksian terma yang tinggi, boleh digunakan dalam komponen perlindungan terma untuk kenderaan hipersonik.

  • Reaktor kimia dan persekitaran korosif: Komponen seramik boron nitrida menahan asid dan alkali sambil menahan kakisan logam, menjadikannya komponen yang ideal untuk proses kimia berkepekaan tinggi.

  • Peralatan optoelektronik dan tenaga: Digunakan dalam sistem laser, sel bahan api, dan penyokong penebat elektrik.

Proses Pengilangan Seramik Boron Nitrida: Kawalan Tepat dari Serbuk hingga Produk Siap

Zhi Hao Ceramics menggunakan teknologi sintering tekan panas untuk menghasilkan komponen seramik BN berkepekatan tinggi, dengan langkah-langkah utama termasuk:

Pemurnian bahan mentah → Pencampuran serbuk seragam → Pembentukan acuan → Sintrering suhu tinggi dan tekanan tinggi → Pemesinan tepat → Rawatan permukaan dan pemeriksaan

Melalui kawalan suhu dan tekanan yang ketat, seramik boron nitrida sintered yang ditekan panas dengan struktur padat diperoleh, mempamerkan sifat mekanikal unggul dan kekonduksian terma berbanding bahan BN konvensional.
Selain itu, syarikat ini menawarkan penyelesaian seramik boron nitrida komposit (seperti BN+Si₃N₄ dan BN+AlN) untuk memenuhi keperluan kekuatan dan kekonduksian terma dalam pelbagai persekitaran aplikasi.

Mengapa memilih kami?

  • Keupayaan pembuatan lanjutan
  • Kinerja bahan terjamin
  • Keupayaan pemesinan tepat dan pengubahsuaian
  • Sokongan Teknikal Kejuruteraan dan Selepas Jualan
  • Integriti dalam Kerjasama dan Penyampaian Global

Shenzhen Zhihao Ceramics Co., Ltd. (Great Ceramic) merupakan salah satu pengeluar terkemuka seramik boron nitrida di China. Selama lebih sedekad, syarikat ini telah mengkhusus dalam penyelidikan, pembangunan dan pengeluaran rod seramik boron nitrida, kuali peleburan, tiub seramik dan komponen seramik komposit, berkhidmat kepada pelbagai institusi penyelidikan dan perusahaan pembuatan peralatan berteknologi tinggi.

Cadangan Penentuan Harga dan Pilihan untuk Seramik Boron Nitrida

Harga seramik boron nitrida dipengaruhi oleh ketulenan, ketumpatan, dimensi, proses pembuatan, dan bahan komposit.
Secara amnya:

  • Seramik BN padat yang ditekan panas: berharga dari beberapa ratus hingga beberapa ribu yuan setiap satu;

  • Produk boron nitrida yang disimpan melalui CVD: agak mahal, sesuai untuk ruang vakum semikonduktor;

  • Tiub atau kraf seramik boron nitrida komposit: Pelarasan hendaklah dibuat mengikut ketebalan dan diameter.

Apabila memilih, adalah dinasihatkan untuk memprioritaskan:

  1. Parameter kekonduksian terma (W/m·K);

  2. Keserasian pekali pengembangan terma (CTE);

  3. Julat suhu operasi dan jenis atmosfera;

  4. Ketepatan permukaan dan ketahanan haus.

Teknologi seramik BN masa depan akan berkembang dalam arah-arah berikut:

  • Seramik komposit BN–Si₃N₄: menggabungkan kekuatan tinggi dengan kekonduksian terma;

  • Seramik komposit BN–AlN: prestasi pengurusan terma yang dipertingkatkan, sesuai untuk pembungkusan elektronik;

  • Seramik boron nitrida telus: untuk tingkap optik dan peranti pengesan inframerah;

  • Seramik BN cetakan 3D: menyediakan penyelesaian pembuatan khusus untuk geometri seramik yang rumit.

Soalan Lazim: Mengenai Perolehan dan Penggunaan Seramik Boron Nitrida

Ya. Seramik Boron Nitrida (BNC) adalah bahan seramik anorganik bukan logam baharu yang diklasifikasikan sebagai seramik nitrida. Terutama terdiri daripada boron nitrida (BN), ia mempamerkan kestabilan suhu tinggi yang luar biasa, penebat elektrik, dan kekonduksian terma. Oleh itu, ia banyak digunakan dalam aplikasi vakum, suhu tinggi, dan penebat.

  • Seramik nitrida silikon (Si₃N₄) mempunyai kekerasan yang tinggi dan ketahanan impak yang cemerlang, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang melibatkan kelajuan putaran tinggi dan beban mekanikal yang ketara.

  • Seramik boron nitrida (BN) menawarkan konduktiviti terma yang cemerlang, sifat penebat elektrik yang tinggi, dan boleh beroperasi tanpa minyak dalam vakum serta persekitaran suhu tinggi. Sekiranya anda memerlukan bahan yang tahan suhu tinggi, mempunyai geseran rendah dan tidak mencemarkan, seramik boron nitrida adalah pilihan utama. Apabila kekuatan mekanikal dan ketahanan jangka panjang menjadi pertimbangan utama, seramik silikon nitrida mungkin lebih sesuai.

  • Menahan suhu sehingga 2000°C dalam atmosfera inert atau vakum;
  • Ia kekal stabil untuk digunakan dalam udara sehingga 900–1000°C.
    Rintangan suhu khusus berkait rapat dengan ketulenan bahan, ketumpatan struktur, dan persekitaran aplikasi.
  • Ketumpatan: kira-kira 2.1–2.3 g/cm³;

  • Kekerasan: Kira-kira 2 pada skala Mohs; boron nitrida kubik (c-BN) boleh mencapai 9 pada skala Mohs, kedua tertinggi selepas intan.
    Oleh itu, boron nitrida heksagon terutamanya digunakan dalam komponen struktur yang bersifat penebat dan konduktif secara terma, manakala boron nitrida kubik pula digunakan dalam aplikasi tahan haus dan pemesinan.

Seramik boron nitrida heksagon standard boleh dikerjakan dengan tepat (pusingan, pengamplasan, penggilingan); bagaimanapun, seramik boron nitrida padat atau komposit mempunyai kekerasan tinggi, memerlukan alat berlian untuk pemesinan berketepatan tinggi. Zhihao Ceramics mengendalikan pusat pemesinan sendiri, membolehkan reka bentuk tersuai dan pemotongan tepat mengikut spesifikasi.

  • Peralatan Vakum dan Semikonduktor

  • Alat pemanasan suhu tinggi dan struktur relau

  • Sistem Penebat Terma dan Pemindahan Haba Aeroangkasa

  • Lapisan tahan kakisan untuk reaktor kimia

  • Komponen Penebat Terma untuk Aplikasi Optoelektronik dan Tenaga Baharu

Sila berikan maklumat parameter berikut supaya kami dapat mengesyorkan model yang paling sesuai:

  • Suhu operasi dan atmosfera (udara / nitrogen / vakum)

  • Dimensi Gandar dan Keperluan Beban

  • Keperluan untuk kekonduksian terma, penebat elektrik atau ketahanan kakisan

  • Belanjawan dan Hayat Perkhidmatan Dijangka

Pasukan teknikal Zhi Hao Ceramics boleh menyediakan nasihat pemilihan produk secara percuma dan laporan keserasian bahan.

Ia ditentukan terutamanya oleh empat faktor berikut:

  • Kekekalan bahan mentah (99.1%, 99.5%, 99.9%)
  •  Kaedah sintering (pemampatan panas, penimbalan wap kimia, sintering komposit)
  • Dimensi dan keperluan ketepatan pemesinan
  • Kuantiti batch dan kitaran penghantaran

Seramik BN yang disinter dan ditekan panas dengan ketulenan tinggi dijual pada harga sedikit lebih tinggi, namun menawarkan ketahanan dan kebolehpercayaan yang unggul.

Sudah tentu. Shenzhen Zhihao Ceramics menawarkan perkhidmatan prototaip dan pengubahsuaian dalam kuantiti kecil, mereka bentuk rod seramik boron nitrida, tiub seramik, kuali peleburan, plat penebat dan produk lain mengikut spesifikasi pelanggan. Kami juga menyediakan ujian sifat fizikal dan laporan data untuk memudahkan pengesahan kejuruteraan.

Produk bersaiz standard tersedia dari stok, manakala barangan khusus biasanya memerlukan 7–15 hari bekerja untuk penghantaran. Semua barangan seramik dibungkus menggunakan buih penyerapan hentakan, beg vakum, dan peti kayu gred eksport untuk memastikan penghantaran selamat.

Kesimpulan: Seramik Boron Nitrida – Bahan Kunci untuk Peralatan Suhu Tinggi Masa Depan

Seramik boron nitrida bukan sahaja mewakili jenis bahan anorganik bukan logam baharu, tetapi juga berfungsi sebagai komponen teras yang tidak tergantikan bagi peralatan berteknologi tinggi masa depan.
Sama ada dalam persekitaran suhu tinggi, vakum, penebat, konduktif terma atau tahan kakisan, seramik boron nitrida mempamerkan sifat menyeluruh yang tidak dapat ditandingi oleh logam dan seramik tradisional.

Sekiranya anda mencari komponen seramik boron nitrida berprestasi tinggi, sila hubungi Shenzhen Zhihao Ceramics Co., Ltd. (Great Ceramic). Dengan pengkhususan selama sedekad dalam seramik boron nitrida, kami menyediakan penyelesaian seramik yang boleh dipercayai untuk kilang pembuatan dan institusi penyelidikan di seluruh dunia.

Sentiasa kemas kini dengan maklumat terkini.

Ikuti kami untuk mengetahui lebih lanjut tentang seramik lanjutan.

Artikel Terbaru

Mari kami menjawab soalan anda.

Hubungi segera (86)14775525696

Mari kita mulakan di sini.