Crucible seramik boron nitridakelebihan

  • Ketumpatan: 1.9–2.2 g/cm³
  • Kekerasan (Vickers): 200–300 HV
  • Kekuatan lenturan: 40–100 MPa
  • Kekuatan mampatan: 150–250 MPa
  • Modulus Young: 25–40 GPa

Keterangan

Boron nitrida adalah sebatian kovalen yang terdiri daripada unsur boron dan nitrogen. Bergantung pada struktur kristalnya, ia boleh dikategorikan kepada pelbagai bentuk termasuk boron nitrida heksagon (h-BN), boron nitrida kubik (c-BN), dan boron nitrida amorf. Antara bentuk-bentuk ini, boron nitrida heksagon (h-BN) digunakan secara meluas dalam pengeluaran crucible seramik berprestasi tinggi kerana struktur berlapisnya dan sifat pelinciran serta penebatannya yang cemerlang.

Struktur kristal BN menyerupai grafit, oleh itu ia juga dikenali sebagai “grafit putih”. Ia mempunyai sifat berganda iaitu kekonduksian terma yang tinggi dan penebat elektrik yang tinggi, tergolong antara sedikit bahan yang mampu mengekalkan kestabilan terma dan penebat elektrik pada suhu tinggi. Ciri ini menjadikannya bahan kuali peleburan yang ideal untuk peleburan logam dan sebatian berkepekaan tinggi.

Sifat Teras Tungku Seramik Boron Nitrida

Ukuran Prestasi Parameter tipikal Spesifikasi Prestasi
ketumpatan 1.9–2.2 g/cm³ Reka bentuk ringan memudahkan pemasangan peralatan dan pengurusan terma.
Suhu operasi maksimum 1800°C (atmosfera inert) Menjaga kestabilan struktur pada suhu tinggi
Konduktiviti terma 30–60 W/m·K Konduktiviti terma yang tinggi, pengagihan suhu yang sekata
Garis tengah pengembangan termal 1.5 × 10⁻⁶ /K Ketahanan kejutan terma yang cemerlang
Kekuatan lenturan 40–100 MPa Memiliki tahap kekuatan mekanikal tertentu
Ketahanan dielektrik 10⁶ volt per meter Sifat penebat elektrik yang cemerlang
Kestabilan kimia Tidak bertindak balas dengan kebanyakan logam Pencairan berkepekatan tinggi tanpa pencemaran
Sifat pelincir sangat baik Bahan yang cair mudah terpisah, memudahkan pembersihan yang mudah.

Sifat-sifat ini membolehkan krucible boron nitrida mengekalkan kestabilan yang luar biasa di bawah keadaan suhu tinggi, vakum tinggi dan atmosfera korosif. Ia amat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan ketulenan bahan yang tertinggi, seperti pertumbuhan kristal semikonduktor dan penguapan metalisasi.

Proses Pembuatan Bekas Tungku Seramik Boron Nitrida

Pemilihan dan Pengagihan Bahan Mentah

Great Ceramic menggunakan serbuk boron nitride berkepekaan tinggi (kekotoran ≤99.91%) dan memasukkan sedikit fasa pengikat (seperti alumina atau silikon nitrida) yang disesuaikan mengikut keperluan aplikasi tertentu, sekali gus meningkatkan ketumpatan sintering dan sifat mekanikal.

Proses pembentukan

Menggunakan proses pembentukan pemampatan isostatik sejuk (CIP) atau proses sintering pemampatan panas (HP).

  • Pembentukan CIP sesuai untuk mangkuk leburan bersaiz besar, memastikan ketepatan dimensi dan keseragaman struktur;

  • Proses sintering tekan panas menghasilkan struktur kuali peleburan dengan ketumpatan lebih tinggi dan kekonduksian terma yang unggul.

Pembakaran dan rawatan susulan

Suhu sintering untuk seramik boron nitrida biasanya antara 1800 dan 2000°C.
Great Ceramic menggunakan proses sintering terkawal dalam persekitaran vakum dan gas inert untuk meminimumkan pengoksidaan dan pengenalan kekotoran.
Akhirnya, pemesinan ketepatan CNC mencapai dimensi yang sangat tepat dan permukaan yang licin untuk memenuhi keperluan pelanggan bagi integriti penyegelan dan ketepatan pemasangan.

Bidang Aplikasi Utama Krus Keramik Boron Nitrida

  • Pencairan logam dan aloi berkepekaan tinggi: Bekas peleburan seramik boron nitrida digunakan secara meluas dalam peleburan dan tuangan logam berkepekaan tinggi termasuk titanium, zirkonium, aluminium, magnesium, besi dan silikon. Kestabilan kimia BN mengelakkan pencemaran logam dan meningkatkan ketulenan bahan, menjadikannya amat sesuai untuk aloi aeroangkasa dan proses metalisasi semikonduktor.

  • Penguapan Vakum dan Penempatan Wap Fizikal (PVD): Dalam peralatan penempatan filem nipis dan pelapisan, krusibel BN berfungsi sebagai bekas sumber penguapan, menawarkan kestabilan terma unggul dan sifat anti-kontaminasi. Berbanding krusibel grafit, BN mempamerkan reaktiviti minimum dengan bahan yang diuapkan, memastikan ketulenan salutan dan konsistensi warna.

  • Pertumbuhan Kristal dan Pembungkusan Semikonduktor: Crucible seramik boron nitrida berfungsi sebagai bekas suhu tinggi yang tidak tergantikan dalam proses pertumbuhan kristal GaAs, GaN, SiC, dan safir. Koefisien pengembangan terma yang rendah dan sifat dielektrik yang tinggi secara berkesan mencegah retakan tegasan terma pada kristal, sekaligus meningkatkan integriti kristal.

  • Pencairan kaca dan penyelidikan bahan jarang: Ketahanan lembapan dan ketahanan kakisan mangkuk peleburan BN menjadikannya sesuai untuk persekitaran penyelidikan suhu tinggi yang melibatkan kaca borosilikat, kaca oksida, dan bahan serupa. Di institusi penyelidikan, ia digunakan secara meluas dalam reaktor suhu tinggi, analisis termal bahan, dan eksperimen sintetik.

Crucible Boron Nitrida Dibandingkan dengan Bahan Seramik Lain

Ciri-ciri Crucible boron nitrida Crucible grafit Crucible alumina Crucible zirkonia
Suhu maksimum 1800°C (atmosfera inert) 1700°C (di bawah vakum) 1600°C 2200°C
Penebat elektrik Cemerlang mengalir Penebat Penebat
Kestabilan kimia Tidak bertindak balas dengan logam Mudah teroksida reaksi separa Baik
Konduktiviti terma
Ketahanan terhadap kejutan terma Secara amnya Secara amnya miskin
Kawalan kemurnian sangat tinggi mudah tercemar
Harga sederhana hingga tinggi

Jelas bahawa krucible seramik boron nitrida menawarkan prestasi menyeluruh yang paling cemerlang dalam penebat elektrik, peleburan berkepekaan tinggi, dan ketahanan terhadap pencemaran, menjadikannya bahan pilihan bagi industri berteknologi tinggi masa kini.

Trend Pembangunan Teknikal dan Arah Hadapan bagi Bekas Tungku Seramik Boron Nitrida

Crucible seramik boron nitrida bukan sekadar bekas suhu tinggi, tetapi juga komponen berfungsi yang kritikal dalam sistem pembuatan canggih. Pada masa hadapan, pembangunan teknologi mereka akan berkembang mengikut trajektori berikut:

Teknologi serbuk kristal ultrahalus dan berkepekaan tinggi

  • Penyediaan serbuk BN ultrahalus menggunakan teknologi deposisi wap kimia (CVD) dan spheroidisasi plasma;

  • Saiz zarah dikawal pada 0.5–1 μm untuk meningkatkan ketumpatan kuali dan kekuatan mekanikal;

  • Mengurangkan kandungan ion kekotoran (Na, Fe, Ca) untuk memenuhi keperluan ketulenan gred semikonduktor.

Pemotakan Presisi dan Pembuatan Pintar

  • Pengenalan pencetakan 3D yang digabungkan dengan teknologi pemadatan isostatik panas (HIP) membolehkan pembentukan satu bahagian acuan bagi mangkuk peleburan yang kompleks dan berbentuk tidak teratur.

  • Melalui pemesinan CNC ketepatan tinggi + pemeriksaan digital, ketepatan dimensi dijamin dalam lingkungan ±0.02 mm;

  • Gunakan kecerdasan buatan untuk mengawal lengkung sintering, sekaligus mencapai pengoptimuman automatik parameter proses.

Pengilangan Hijau dan Berkelanjutan

  • Membangunkan teknologi penyinteran semula kuali BN boleh diperbaharui;

  • Kitar semula serbuk kuali sisa mengurangkan penggunaan tenaga pembuatan dan pelepasan karbon;

  • Memajukan sistem pembuatan seramik hijau yang dicirikan oleh amalan tanpa pencemaran, berkepekaan tinggi dan lestari.

Tinjauan Tren Industri

  • Dalam pertumbuhan epitaxial semikonduktor sebatian (SiC, GaN), bejana BN akan menjadi komponen piawai;

  • Dalam sistem tindak balas suhu tinggi tenaga hidrogen dan aeroangkasa, dandang komposit BN–Si₃N₄ akan berfungsi sebagai bahan struktur teras;

  • Kruel BN masa depan dijangka berkembang ke arah integrasi fungsi (konduktiviti terma + penebat + pelindung).

Kelebihan Teknikal dan Pembuatan Seramik Zhi Hao

Sebagai pengeluar domestik terkemuka dalam seramik canggih, Shenzhen Zhihao Ceramics Co., Ltd. mengkhususkan diri dalam penyelidikan, pembangunan dan penyesuaian bahan seramik berprestasi tinggi. Syarikat ini memiliki sistem teknologi menyeluruh yang merangkumi keseluruhan proses pengeluaran, daripada penyediaan bahan mentah dan pembentukan acuan hingga sintering dan pemesinan tepat.

Kekuatan kami termasuk:

  1. Kawalan bahan mentah berkepekatan tinggi: Menggunakan serbuk BN import dengan kepekatan ≥99.91% (TP3T), kandungan ion kekotoran dikawal ketat pada tahap ppm.

  2. Sistem pembentukan pelbagai proses: Proses pembentukan CIP, HP atau HIP boleh disediakan mengikut keperluan pelanggan.

  3. Keupayaan pemesinan ketepatan: toleransi boleh dikawal sehingga ±0.02 mm, kemasan permukaan mencapai Ra0.2.

  4. Perkhidmatan Reka Bentuk Tersuai: Menyokong pembuatan kraf tersuai dalam pelbagai dimensi, konfigurasi dan aplikasi (bulat, segi empat sama, konikal, berbilang ruang, dan lain-lain).

  5. Ujian kualiti yang ketat: Setiap batch menjalani ujian ketumpatan, kekonduksian terma, mikrostruktur dan ketulenan untuk memastikan konsistensi batch.

Mengapa Memilih Krus Keramik Boron Nitrida

Memilih kuali BN bukan sahaja meningkatkan prestasi peralatan tetapi juga mengurangkan risiko pengeluaran dan memperbaiki ketulenan bahan.
Dalam aplikasi berteknologi tinggi seperti pembuatan semikonduktor, pemurnian logam bumi jarang, dan sistem pelapisan PVD, setiap tindak balas bahan mengakibatkan kerugian kos dan menjejaskan kestabilan kualiti.

Nilai krucible seramik boron nitrida terletak pada:

  • Pastikan persekitaran pengeluaran berkepekatan tinggi bebas daripada pencemaran logam.

  • Panjangkan jangka hayat crucible dan kurangkan kekerapan penggantian

  • Meningkatkan kestabilan proses dan hasil produk

  • Gabungan berat ringan, kekuatan tinggi dan kebolehmachinan

Kes Aplikasi dan Pengesahan Pelanggan

Crucible boron nitrida daripada Zhi Hao Ceramics telah disahkan oleh pelanggan dalam pelbagai industri:

  • Industri semikonduktor: bekerjasama dengan beberapa pengeluar peralatan pertumbuhan kristal untuk membekalkan set kerucut BN bagi kristal GaN dan SiC;

  • Industri salutan optik: Untuk bekas sumber pengewapan, memastikan keluaran filem logam nipis yang stabil;

  • Institut penyelidikan dan universiti: Pembekalan jangka panjang kepada makmal bahan untuk eksperimen reaksi suhu tinggi dan penyediaan bahan komposit.

Maklum balas pelanggan menunjukkan bahawa crucible BN mempamerkan ketahanan dan ketulenan yang jauh lebih baik berbanding produk alumina konvensional, dengan jangka hayat yang dilanjutkan sebanyak 30% hingga 50%.

Kesimpulan

Crucible seramik boron nitrida bukan sekadar bekas suhu tinggi, tetapi bahan asas penting yang menyokong sistem pembuatan canggih.
Sifat uniknya dalam penebat suhu tinggi, ketahanan terhadap reaksi, dan persekitaran berketulenan tinggi menjadikannya komponen utama yang tidak tergantikan dalam pembuatan berteknologi tinggi.

Zhi Hao Ceramics berdedikasi untuk menyediakan penyelesaian seramik canggih yang boleh dipercayai untuk pelanggan global, berpegang pada prinsip teras “pembuatan tepat, kualiti sebagai asas” sepanjang keseluruhan proses daripada penyelidikan dan pembangunan hingga pengeluaran besar-besaran.
Pilih krus keramik boron nitrida, pilih masa depan yang stabil, tulen tinggi dan kepimpinan teknologi.

Cadangan Produk