Trong bối cảnh ngành công nghiệp sản xuất cao cấp ngày càng đòi hỏi tính ổn định ở nhiệt độ cao, hệ số ma sát thấp và khả năng dẫn nhiệt xuất sắc, gốm nitrua boron đang dần thay thế kim loại truyền thống để trở thành thành phần cốt lõi trong các lĩnh vực như bán dẫn, hệ thống chân không và lò nung nhiệt độ cao.

Gốm nitrua boron (Boron Nitride Ceramics) là một loại vật liệu vô cơ phi kim loại mới, về mặt cấu trúc được chia thành hai loại tinh thể: nitrua boron lục giác (h-BN) và nitrua boron lập phương (c-BN). Boron nitride lục giác có cấu trúc lớp, thể hiện đặc tính bôi trơn tương tự như than chì; boron nitride lập phương nổi tiếng với độ cứng gần bằng kim cương.

Do đó, gốm boron nitride có các đặc tính như “tự bôi trơn”, “ổn định ở nhiệt độ cao”, “ma sát thấp”, “cách điện cao” và “truyền nhiệt cao”, trở thành giải pháp thay thế lý tưởng cho nhiều thiết bị có độ chính xác cao.

Gốm nitrua boron thuộc nhóm vật liệu gốm nitrua, là một loại vật liệu vô cơ phi kim loại mới điển hình. Nó không phải là kim loại cũng không phải là polymer hữu cơ, mà là một loại vật liệu gốm rắn có cấu trúc liên kết cộng hóa trị.

Gốm nitrua boron là loại gốm không oxit điển hình, có độ dẫn nhiệt cao, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, tính cách điện xuất sắc và độ ổn định hóa học cực cao. Điều này khiến nó thể hiện hiệu suất vượt trội trong đóng gói điện tử, cấu trúc lò chân không, bảo vệ nhiệt hàng không và sản xuất gốm.

• Khả năng chịu nhiệt cực cao: Gốm nitrua boron có thể chịu nhiệt độ lên đến trên 2000℃ (trong môi trường khí trơ), vẫn duy trì được cấu trúc ổn định trong môi trường chân không nhiệt độ cao.

• Tính dẫn nhiệt xuất sắc: Hệ số dẫn nhiệt của gốm nitrua boron lên tới 40–60 W/m·K, vượt xa hầu hết các loại gốm kỹ thuật.

• Tự bôi trơn với ma sát thấp: Cấu trúc lớp boron nitride lục giác mang lại tính năng bôi trơn tự nhiên, rất phù hợp cho ứng dụng tốc độ cao.

• Độ cách điện cao: Điện trở suất thể tích vượt quá 10¹⁴ Ω·cm, phù hợp cho các ứng dụng điện áp cao và tần số cao.

• Tính ổn định hóa học cao: Không dễ phản ứng trong môi trường axit, kiềm và kim loại nóng chảy.

• Nhẹ và có độ bền cao: Độ đặc của gốm boron nitride chỉ khoảng 2,1–2,3 g/cm³, nhẹ hơn so với các loại gốm như oxit nhôm, cacbua silic, v.v.

• Độ bền cơ học thấp: So với gốm silicon nitride hoặc gốm zirconia, gốm boron nitride có độ bền uốn thấp hơn, không thích hợp để chịu tải trọng va đập.

• Dễ hút ẩm: Khi tiếp xúc với môi trường ẩm ướt, có thể xảy ra hiện tượng suy giảm nhẹ về tính năng.

• Chi phí sản xuất cao: Quy trình ép nóng và nung kết phức tạp, giá thành của gốm nitrua bo tương đối đắt đỏ.

• Khó gia công: Gốm BN có độ cứng cao, dễ vỡ, đòi hỏi thiết bị gia công và dụng cụ cắt phải có chất lượng cao.

Tóm lại, gốm nitrua boron có tính năng vượt trội trong các môi trường đặc biệt như nhiệt độ cao, chân không, ăn mòn và cách điện, nhưng cần sử dụng thận trọng trong các ứng dụng chịu tải nặng và va đập mạnh.

Từ đó có thể thấy, gốm nitrua bo có những ưu điểm không thể thay thế về tính năng trong điều kiện nhiệt độ cao và cách điện, trong khi gốm nitrua silic lại vượt trội hơn về độ bền cơ học và khả năng chịu va đập.

Công ty Chizhao Ceramics sử dụng công nghệ nung ép nhiệt để sản xuất các bộ phận gốm BN có độ tinh khiết cao, các bước chính bao gồm:

Tinh chế nguyên liệu → Trộn bột đồng đều → Đúc khuôn → Nung ở nhiệt độ cao và áp suất cao → Gia công chính xác → Xử lý bề mặt và kiểm tra

Thông qua việc kiểm soát nhiệt độ và áp suất nghiêm ngặt, chúng tôi đã thu được gốm nitrua bo nung nóng có cấu trúc dày đặc, với tính chất cơ học và tính chất dẫn nhiệt vượt trội so với vật liệu BN thông thường.
Ngoài ra, công ty cung cấp các giải pháp gốm nitrua boron composite (như BN+Si₃N₄, BN+AlN) để đáp ứng các yêu cầu về độ bền và dẫn nhiệt trong các môi trường ứng dụng khác nhau.

• Năng lực sản xuất tiên tiến
• Đảm bảo tính năng của vật liệu
• Khả năng gia công chính xác và tùy chỉnh
• Hỗ trợ kỹ thuật công trình và sau bán hàng
• Hợp tác trung thực và giao hàng toàn cầu

Công ty TNHH Gốm sứ Great Ceramic Thâm Quyến (Great Ceramic) là một trong những nhà sản xuất gốm sứ nitrua boron hàng đầu tại Trung Quốc. Trong hơn mười năm qua, công ty đã tập trung vào nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm như thanh gốm sứ nitrua boron, nồi nấu, ống gốm sứ và các bộ phận gốm sứ composite, phục vụ rộng rãi cho các viện nghiên cứu khoa học và ngành sản xuất thiết bị cao cấp.

Giá của gốm boron nitride bị ảnh hưởng bởi độ tinh khiết, mật độ, kích thước, quy trình sản xuất và vật liệu composite.
Nói chung:

• Gốm BN nén nhiệt: Giá dao động từ vài trăm đến vài nghìn nhân dân tệ/chiếc;

• Sản phẩm nitrua bo lắng đọng CVD: Giá cao, thích hợp cho buồng chân không bán dẫn;

• Ống hoặc nồi nung gốm nitrua boron composite: Điều chỉnh tùy theo độ dày và đường kính.

Khi mua hàng, nên ưu tiên xem xét:

1. Thông số hiệu suất dẫn nhiệt (W/m·K);

2. Hệ số giãn nở nhiệt (CTE);

3. Phạm vi nhiệt độ ứng dụng và loại khí quyển;

4. Độ chính xác bề mặt và tuổi thọ chống mài mòn.

Công nghệ gốm sứ BN trong tương lai sẽ phát triển theo các hướng sau:

• Gốm composite BN–Si₃N₄: Kết hợp giữa độ bền cao và tính dẫn nhiệt;

• Gốm composite BN–AlN: Nâng cao hiệu suất quản lý nhiệt, thích hợp cho đóng gói điện tử;

• Gốm nitrua boron trong suốt: Dùng cho cửa sổ quang học và thiết bị cảm biến hồng ngoại;

• In ấn 3D gốm BN: Cung cấp giải pháp sản xuất tùy chỉnh cho các hình dạng gốm phức tạp.

Gốm nitrua boron không chỉ là đại diện cho vật liệu vô cơ phi kim loại mới, mà còn là thành phần cốt lõi không thể thiếu của các thiết bị cao cấp trong tương lai.
Dù trong môi trường nhiệt độ cao, chân không, cách nhiệt, dẫn nhiệt hay chống ăn mòn, gốm nitrua boron đều thể hiện tính năng tổng hợp vượt trội so với kim loại và gốm truyền thống.

Nếu bạn đang tìm kiếm các phụ kiện gốm nitrua boron hiệu suất cao, vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Gốm sứ Shenzhen Zhihao (Great Ceramic). Với 10 năm kinh nghiệm chuyên sâu trong lĩnh vực gốm nitrua boron, chúng tôi cung cấp các giải pháp gốm sứ đáng tin cậy cho các nhà máy và cơ sở nghiên cứu khoa học trên toàn thế giới.