ในภาคการผลิตระดับสูงในปัจจุบัน ที่การแสวงหาความเสถียรที่อุณหภูมิสูง ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ และคุณสมบัติการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมเป็นสิ่งสำคัญที่สุด เซรามิกบอรอนไนไตรด์กำลังค่อยๆ เข้ามาแทนที่โลหะแบบดั้งเดิมเพื่อกลายเป็นส่วนประกอบหลักในสาขาต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์ ระบบสุญญากาศ และตัวเตาเผาที่ทนความร้อนสูง

เซรามิกบอรอนไนไตรด์เป็นวัสดุอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่ไม่ใช่โลหะ โดยจัดอยู่ในกลุ่มโครงสร้างผลึกสองรูปแบบ ได้แก่ บอรอนไนไตรด์เฮกซะโกนัล (h-BN) และบอรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ (c-BN) บอรอนไนไตรด์ชนิดหกเหลี่ยมมีโครงสร้างเป็นชั้น ๆ แสดงคุณสมบัติการหล่อลื่นคล้ายกับกราไฟต์ ในขณะที่บอรอนไนไตรด์ชนิดลูกบาศก์มีชื่อเสียงในด้านความแข็งที่ใกล้เคียงกับเพชร

ดังนั้น เซรามิกบอรอนไนไตรด์จึงรวมคุณสมบัติต่างๆ เช่น การหล่อลื่นตัวเอง, ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง, การเสียแรงเสียดทานต่ำ, การฉนวนไฟฟ้าสูง, และการนำความร้อนสูง ทำให้เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงหลายประเภท

ข้อดีและข้อเสียของเซรามิกบอรอนไนไตรด์

เซรามิกไนไตรด์บอรอนจัดอยู่ในประเภทวัสดุใด?

เซรามิกบอรอนไนไตรด์จัดอยู่ในกลุ่มวัสดุเซรามิกประเภทไนไตรด์ และเป็นวัสดุอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่เป็นตัวแทนของวัสดุเซรามิกที่ไม่ใช่โลหะ พวกมันไม่ใช่โลหะหรือโพลิเมอร์อินทรีย์ แต่เป็นวัสดุเซรามิกที่มีโครงสร้างพันธะโคเวเลนต์

หมวดหมู่ของวัสดุ องค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างผลึก ลักษณะ คำอธิบาย
บอรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (h-BN) บีเอ็น โครงสร้างแบบชั้น การหล่อลื่นที่อุณหภูมิสูง, คุณสมบัติการเป็นฉนวนที่ยอดเยี่ยม, การนำความร้อนที่เหนือกว่า
ไนไตรด์บอรอนคิวบิก (c-BN) บีเอ็น โครงสร้างลูกบาศก์ ความแข็งสูง, ความต้านทานการสึกหรอสูง, ความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมี
เซรามิกบอรอนไนไตรด์ชนิดอัดร้อนแบบเผาผนึก BN + เฟสผสม มวลที่กะทัดรัด ความแข็งแรงสูง, การนำความร้อนสูง, ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ

เซรามิกบอรอนไนไตรด์ถือเป็นวัสดุเซรามิกที่ไม่ใช่ออกไซด์ที่มีความโดดเด่น โดดเด่นด้วยความสามารถในการนำความร้อนสูง, ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ, คุณสมบัติการเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม, และความเสถียรทางเคมีที่โดดเด่น คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้มันมีประสิทธิภาพสูงในการใช้งานในบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์, ส่วนประกอบโครงสร้างเตาสูญญากาศ, ระบบป้องกันความร้อนในอวกาศ, และการผลิตเซรามิก

การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของเซรามิกบอรอนไนไตรด์

ข้อได้เปรียบ (ลักษณะเด่น)

  • ทนต่ออุณหภูมิสูงได้อย่างยอดเยี่ยม: เซรามิกบอรอนไนไตรด์สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 2000°C (ในบรรยากาศเฉื่อย) โดยยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างไว้ได้แม้ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศที่มีอุณหภูมิสูง

  • การนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม: เซรามิกบอรอนไนไตรด์มีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนสูงถึง 40–60 W/m·K ซึ่งสูงกว่าเซรามิกวิศวกรรมส่วนใหญ่มาก

  • การหล่อลื่นตนเองด้วยแรงเสียดทานต่ำ: โครงสร้างแบบชั้นของเฮกซะโกนัลบอร์อนไนไตรด์มอบคุณสมบัติการหล่อลื่นในตัวเอง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความเร็วสูง

  • คุณสมบัติการเป็นฉนวนที่ยอดเยี่ยม: ความต้านทานต่อปริมาตรเกิน 10¹⁴ Ω·ซม. เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูงและความถี่สูง

  • ความเสถียรทางเคมีสูง: แสดงปฏิกิริยาตอบสนองน้อยมากในสภาวะที่เป็นกรด ด่าง หรือในโลหะหลอมเหลว

  • น้ำหนักเบาแต่มีความแข็งแรงสูง: เซรามิกบอรอนไนไตรด์มีความหนาแน่นเพียง 2.1–2.3 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ทำให้เบากว่าเซรามิกชนิดอื่น เช่น อะลูมินาและซิลิคอนคาร์ไบด์

ข้อเสีย (ข้อจำกัดในการใช้งาน)

  • ความแข็งแรงเชิงกลต่ำ: เมื่อเปรียบเทียบกับเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์หรือเซอร์โคเนีย เซรามิกบอรอนไนไตรด์มีความแข็งแรงในการดัดงอที่ลดลงและไม่เหมาะสำหรับการทนต่อแรงกระแทก

  • มีแนวโน้มดูดซับความชื้น: อาจแสดงประสิทธิภาพลดลงเล็กน้อยเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง

  • ต้นทุนการผลิตสูง: กระบวนการอัดร้อนด้วยแรงดันสูงมีความซับซ้อน และเซรามิกโบโรไนไตรด์มีราคาค่อนข้างสูง

  • ความยากในการกลึงสูง: เซรามิก BN ที่มีความหนาแน่นสูงมีความแข็งและเปราะสูง ทำให้ต้องการอุปกรณ์กลึงขั้นสูงและเครื่องมือตัด

โดยสรุป เซรามิกบอร์อนไนไตรด์แสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมเฉพาะ เช่น อุณหภูมิสูง ภาวะสุญญากาศ การกัดกร่อน และการเป็นฉนวน อย่างไรก็ตาม ควรใช้ด้วยความระมัดระวังเมื่อนำไปใช้ในงานที่ต้องรับน้ำหนักมากหรือมีแรงกระแทกสูง

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเซรามิกบอรอนไนไตรด์กับวัสดุเซรามิกอื่น ๆ

ประเภทของวัสดุ การนำความร้อน ความต้านทานต่ออุณหภูมิ ความแข็งแรงเชิงกล คุณสมบัติการเป็นฉนวน ความหนาแน่น การใช้งานทั่วไป
เซรามิกบอรอนไนไตรด์ ★★★★★ ★★★★★ ★★★ ★★★★★ 2.2 อุปกรณ์สูญญากาศ
เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ ★★★★ ★★★★ ★★★★★ ★★★ 3.2 ตลับลูกปืนความเร็วสูง, แกนหมุนเครื่องจักรกล
เซรามิกออกไซด์อะลูมิเนียม ★★★ ★★★ ★★★★ ★★★★ 3.9 เบ้าหลอมในห้องปฏิบัติการ, การห่อหุ้มอิเล็กทรอนิกส์

เป็นที่ชัดเจนว่าเซรามิกบอร์อนไนไตรด์มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้ในด้านการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและการเป็นฉนวน ในขณะที่เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงเชิงกลและความทนทานต่อแรงกระแทกที่เหนือกว่า

พื้นที่การใช้งานทั่วไปสำหรับเซรามิกบอรอนไนไตรด์

  • อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และห้องสุญญากาศ: ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศสูงพิเศษ ตลับลูกปืน BN ช่วยให้การทำงานโดยไม่ต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น จึงป้องกันการปนเปื้อนในกระบวนการผลิตชิป

  • ระบบป้องกันความร้อนในอวกาศ: เซรามิก BN เนื่องจากมีคุณสมบัติน้ำหนักเบาและมีการนำความร้อนสูง สามารถนำมาใช้ในชิ้นส่วนป้องกันความร้อนสำหรับยานพาหนะความเร็วเหนือเสียงได้

  • เครื่องปฏิกรณ์ทางเคมีและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน: ผลิตภัณฑ์เซรามิกไนไตรด์โบรอนมีความทนทานต่อกรดและด่าง ทนต่อการกัดกร่อนของโลหะ และเป็นส่วนประกอบที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการทางเคมีที่ต้องการความบริสุทธิ์สูง

  • อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เชิงแสงและพลังงาน: ใช้ในระบบเลเซอร์ เซลล์เชื้อเพลิง และวัสดุรองรับฉนวนไฟฟ้า

กระบวนการผลิตเซรามิกบอรอนไนไตรด์: การควบคุมความแม่นยำตั้งแต่ผงจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

Zhi Hao Ceramics ใช้เทคโนโลยีการเผาด้วยความร้อนสูงเพื่อผลิตชิ้นส่วนเซรามิก BN ความบริสุทธิ์สูง โดยขั้นตอนหลักประกอบด้วย:

การทำให้บริสุทธิ์วัตถุดิบ → การผสมผงให้เป็นเนื้อเดียวกัน → การขึ้นรูปแม่พิมพ์ → การเผาผนึกด้วยความร้อนสูงและความดันสูง → การกลึงความแม่นยำสูง → การตกแต่งผิวและการตรวจสอบ

ผ่านการควบคุมอุณหภูมิและความดันอย่างเข้มงวด ทำให้ได้เซรามิกบอรอนไนไตรด์ชนิดอัดร้อนที่มีโครงสร้างหนาแน่นสูง ซึ่งแสดงคุณสมบัติทางกลและความนำความร้อนที่เหนือกว่าวัสดุ BN แบบดั้งเดิม
นอกจากนี้ บริษัทฯ ยังมีโซลูชันเซรามิกผสมโบรอนไนไตรด์ (เช่น BN+Si₃N₄ และ BN+AlN) เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแรงและการนำความร้อนในสภาพแวดล้อมการใช้งานที่หลากหลาย

ทำไมต้องเลือกเรา?

  • ความสามารถในการผลิตขั้นสูง
  • ประสิทธิภาพของวัสดุได้รับการรับรอง
  • ความสามารถในการกลึงความแม่นยำสูงและการปรับแต่งตามความต้องการ
  • วิศวกรรมและการสนับสนุนทางเทคนิคหลังการขาย
  • ความซื่อสัตย์ในความร่วมมือและการส่งมอบระดับโลก

บริษัท เซินเจิ้น จื้อห่าว เซรามิกส์ จำกัด (เกรท เซรามิก) เป็นหนึ่งในผู้ผลิตเซรามิกบอรอนไนไตรด์ชั้นนำของประเทศจีน ด้วยประสบการณ์กว่าทศวรรษ บริษัทได้เชี่ยวชาญในการวิจัย พัฒนา และผลิตแท่งเซรามิกบอรอนไนไตรด์ เตาหลอม หลอดเซรามิก และชิ้นส่วนเซรามิกผสมคอมโพสิต เพื่อตอบสนองความต้องการของสถาบันวิจัยและอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ระดับสูงหลากหลายประเภท

คำแนะนำเกี่ยวกับการกำหนดราคาและการเลือกเซรามิกบอรอนไนไตรด์

ราคาของเซรามิกบอรอนไนไตรด์ได้รับอิทธิพลจาก ความบริสุทธิ์ ความหนาแน่น ขนาด กระบวนการผลิต และวัสดุผสม
โดยทั่วไปแล้ว:

  • เซรามิก BN แบบอัดร้อนความหนาแน่นสูง: ราคาตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันหยวนต่อชิ้น

  • ผลิตภัณฑ์ไนไตรด์บอรอนที่สะสมด้วย CVD: ราคาสูงกว่า เหมาะสำหรับห้องสุญญากาศเซมิคอนดักเตอร์

  • ท่อเซรามิกหรือเบ้าหลอมไนไตรด์โบรอนคอมโพสิต: ปรับตามความหนาและเส้นผ่านศูนย์กลาง

เมื่อทำการเลือก ควรให้ความสำคัญกับ:

  1. ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (วัตต์ต่อเมตรเคลวิน);

  2. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่เข้ากัน (CTE);

  3. ช่วงอุณหภูมิการทำงานและประเภทของบรรยากาศ

  4. ความแม่นยำของพื้นผิวและความทนทานต่อการสึกหรอ

เทคโนโลยีเซรามิก BN ในอนาคตจะพัฒนาไปในทิศทางต่อไปนี้:

  • เซรามิกคอมโพสิต BN–Si₃N₄: ผสานความแข็งแรงสูงกับความสามารถในการนำความร้อน

  • เซรามิกคอมโพสิต BN–AlN: ประสิทธิภาพการจัดการความร้อนที่ดีขึ้น เหมาะสำหรับการบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์;

  • เซรามิกไนไตรด์โบรอนโปร่งใส: สำหรับหน้าต่างออปติคัลและอุปกรณ์ตรวจจับอินฟราเรด

  • เซรามิก BN ที่พิมพ์ด้วยระบบ 3D: มอบโซลูชันการผลิตที่ปรับแต่งได้สำหรับรูปทรงเซรามิกที่ซับซ้อน

คำถามที่พบบ่อย: เกี่ยวกับการจัดซื้อและการใช้เซรามิกบอรอนไนไตรด์

ใช่ เซรามิกบอรอนไนไตรด์ (BNC) เป็นวัสดุเซรามิกอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่ไม่ใช่โลหะ จัดอยู่ในกลุ่มเซรามิกไนไตรด์ ประกอบด้วยบอรอนไนไตรด์ (BN) เป็นหลัก มีคุณสมบัติโดดเด่นในด้านความเสถียรสูงที่อุณหภูมิสูง การเป็นฉนวนไฟฟ้า และการนำความร้อนที่ดี ด้วยเหตุนี้ จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในงานที่ต้องการความทนทานต่ออุณหภูมิสูง งานสุญญากาศ และงานฉนวน

  • เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ (Si₃N₄) มีความแข็งสูงและทนต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับการหมุนด้วยความเร็วสูงและการใช้งานที่ต้องรับแรงกลอย่างมาก

  • เซรามิกบอรอนไนไตรด์ (BN) มีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม, คุณสมบัติการฉนวนไฟฟ้าสูง, และสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้น้ำมันในสภาพแวดล้อมที่ว่างเปล่าและอุณหภูมิสูง. หากคุณต้องการวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง, มีแรงเสียดทานต่ำ, และไม่ก่อให้เกิดมลพิษ, เซรามิกบอรอนไนไตรด์คือตัวเลือกที่เหมาะที่สุด. หากความแข็งแรงทางกลและอายุการใช้งานยาวนานเป็นปัจจัยหลัก, เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์อาจเหมาะกว่า.

  • ทนต่ออุณหภูมิได้ถึง 2000°C ในบรรยากาศเฉื่อยหรือสุญญากาศ;
  • ยังคงเสถียรสำหรับการใช้งานในอากาศได้ถึง 900–1000°C
    ความต้านทานต่ออุณหภูมิเฉพาะมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความบริสุทธิ์ของวัสดุ ความหนาแน่นของโครงสร้าง และสภาพแวดล้อมการใช้งาน
  • ความหนาแน่น: ประมาณ 2.1–2.3 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร;

  • ความแข็ง: ประมาณ 2 ในมาตราส่วนโมห์ส; ไนไตรด์บอรอนคิวบิก (c-BN) สามารถถึงความแข็ง 9 ในมาตราส่วนโมห์ส เป็นรองเพียงเพชรเท่านั้น
    ดังนั้น ไนไตรด์บอรอนหกเหลี่ยมจึงถูกนำมาใช้เป็นฉนวนและส่วนประกอบโครงสร้างที่นำความร้อนได้ดี ในขณะที่ไนไตรด์บอรอนลูกบาศก์ถูกนำไปใช้ในด้านการต้านทานการสึกหรอและการกลึง

เซรามิกบอรอนไนไตรด์รูปหกเหลี่ยมมาตรฐานสามารถผ่านกระบวนการกลึงด้วยความแม่นยำสูง (การกลึง การเจียร การกัด) ได้ อย่างไรก็ตาม เซรามิกบอรอนไนไตรด์ที่มีความหนาแน่นสูงหรือเป็นวัสดุผสมมีค่าความแข็งสูง จึงจำเป็นต้องใช้เครื่องมือเพชรสำหรับการกลึงที่ต้องการความแม่นยำสูง Zhihao Ceramics มีศูนย์กลึงของตนเอง ทำให้สามารถออกแบบและตัดตามข้อกำหนดเฉพาะได้อย่างแม่นยำ

  • อุปกรณ์สุญญากาศและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

  • อุปกรณ์ให้ความร้อนอุณหภูมิสูงและโครงสร้างเตาเผา

  • ระบบฉนวนกันความร้อนและถ่ายเทความร้อนในอุตสาหกรรมอากาศยาน

  • วัสดุบุผิวทนการกัดกร่อนสำหรับถังปฏิกรณ์ทางเคมี

  • ส่วนประกอบฉนวนนำความร้อนสำหรับอุตสาหกรรมออปโตอิเล็กทรอนิกส์และพลังงานใหม่

กรุณาให้ข้อมูลพารามิเตอร์ต่อไปนี้เพื่อให้เราสามารถแนะนำรุ่นที่เหมาะสมที่สุดได้:

  • อุณหภูมิในการทำงานและบรรยากาศ (อากาศ / ไนโตรเจน / สูญญากาศ)

  • ขนาดของแบริ่งและข้อกำหนดในการรับน้ำหนัก

  • ข้อกำหนดสำหรับการนำความร้อน, การฉนวนไฟฟ้า หรือความต้านทานการกัดกร่อน

  • งบประมาณและอายุการใช้งานที่คาดหวัง

ทีมเทคนิคของ Zhi Hao Ceramics สามารถให้คำแนะนำในการเลือกผลิตภัณฑ์และรายงานความเข้ากันได้ของวัสดุโดยไม่คิดค่าใช้จ่าย

ปัจจัยหลักที่นำมาพิจารณาคือสี่ประการต่อไปนี้:

  • ความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบ (99.1%, 99.5%, 99.9%)
  •  วิธีการเผาผนึก (การอัดด้วยความร้อน, การสะสมไอเคมี, การเผาผนึกวัสดุผสม)
  • ขนาดและความแม่นยำในการกลึง
  • ปริมาณการสั่งซื้อและระยะเวลาการส่งมอบ

เซรามิก BN ที่มีความบริสุทธิ์สูงและผ่านการอัดด้วยความร้อนมีราคาสูงกว่าเล็กน้อย แต่ให้ความทนทานและความน่าเชื่อถือที่เหนือกว่า

แน่นอน บริษัท เซินเจิ้น จื้อห่าว เซรามิกส์ ให้บริการต้นแบบขนาดเล็กและการปรับแต่งตามความต้องการ ออกแบบแท่งเซรามิกไนไตรด์โบรอน ท่อเซรามิก เตาหลอม ดิสก์ฉนวน และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ตามข้อกำหนดของลูกค้า นอกจากนี้ เรายังให้บริการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและรายงานข้อมูลเพื่ออำนวยความสะดวกในการตรวจสอบทางวิศวกรรม

สินค้าขนาดมาตรฐานมีพร้อมในสต็อก ส่วนสินค้าสั่งทำพิเศษโดยทั่วไปใช้เวลา 7–15 วันทำการในการจัดส่ง สินค้าเซรามิกทุกชิ้นบรรจุด้วยโฟมกันกระแทก ถุงสุญญากาศ และลังไม้มาตรฐานสำหรับการส่งออก เพื่อความปลอดภัยในการขนส่ง

บทสรุป: เซรามิกบอรอนไนไตรด์ – วัสดุสำคัญสำหรับอุปกรณ์ทนความร้อนสูงในอนาคต

เซรามิกบอรอนไนไตรด์ไม่เพียงแต่เป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะชนิดใหม่เท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนประกอบหลักที่ขาดไม่ได้สำหรับอุปกรณ์ระดับสูงในอนาคตอีกด้วย
ไม่ว่าจะเป็นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง, ภาวะสูญญากาศ, ฉนวน, นำความร้อน หรือทนต่อการกัดกร่อน เซรามิกบอรอนไนไตรด์แสดงให้เห็นคุณสมบัติที่ครอบคลุมซึ่งโลหะและเซรามิกแบบดั้งเดิมไม่สามารถเทียบเคียงได้

หากคุณกำลังมองหาชิ้นส่วนเซรามิกโบโรไนไตรด์ประสิทธิภาพสูง กรุณาติดต่อบริษัท เซินเจิ้น จื้อห่าว เซรามิกส์ จำกัด (เกรท เซรามิก) ด้วยประสบการณ์กว่า 10 ปีในเซรามิกโบโรไนไตรด์ เราให้บริการโซลูชั่นเซรามิกที่เชื่อถือได้สำหรับโรงงานผลิตและสถาบันวิจัยทั่วโลก

ติดตามข้อมูลล่าสุด.

ติดตามเราเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเซรามิกขั้นสูง

บทความล่าสุด

ให้เราตอบคำถามของคุณ

โทรทันที (86)14775525696

ให้เราเริ่มต้นที่นี่