वैक्यूम भट्टियों में बोरॉन नाइट्राइड सिरेमिक

बोरॉन नाइट्राइड (बीएन) सिरेमिक, विशेष रूप से हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड (एच-बीएन), मुख्य रूप से उनके अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण वैक्यूम भट्टियों में एक्सेल। निम्नलिखित उनके उत्कृष्ट प्रदर्शन का एक विस्तृत विश्लेषण है:

1। उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध

उच्च पिघलने बिंदु: बोरान नाइट्राइड का पिघलने बिंदु लगभग 3000 डिग्री है, और इसका उपयोग वैक्यूम वातावरण में लंबे समय तक 1800 ~ 2000 डिग्री के उच्च तापमान पर किया जा सकता है, जो कि अधिकांश सिरेमिक सामग्री से कहीं अधिक है (जैसे, एल्यूमिना का पिघलने बिंदु 2072 डिग्री है)।

थर्मल शॉक रेजिस्टेंस: थर्मल विस्तार का कम गुणांक (× 1 × 10-} ⁶\/ डिग्री, क्वार्ट्ज के समान) उच्च थर्मल चालकता (30 ~ 60 w\/ mk, ऊर्ध्वाधर लामिना दिशा) के साथ संयुक्त, ताकि तेजी से तापमान परिवर्तन में दरार करना आसान न हो।

2। उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता

अक्रिय वातावरण अनुकूलनशीलता **: वैक्यूम या अक्रिय वातावरण के तहत, इसमें पिघले हुए धातुओं (जैसे एल्यूमीनियम, तांबा), लवण और अम्लीय वातावरण के लिए मजबूत संक्षारण प्रतिरोध होता है, भट्ठी सामग्री के साथ प्रतिक्रिया से बचता है।

कम आउटगैसिंग दर: उच्च तापमान पर गैसों की लगभग कोई रिहाई (जैसे H₂o, Co₂), उच्च वैक्यूम को बनाए रखना (1 × 10- ⁵ PA से कम या उसके बराबर या संदूषण के जोखिम को कम करना।

3। अद्वितीय विद्युत इन्सुलेशन और स्नेहन गुण

उच्च तापमान वाले इन्सुलेशन: 10⁴ ~ 10⁶--सेमी (अभी भी 1000 डिग्री पर 10⁶ the-cm बनाए रखता है) के रूप में उच्च के रूप में प्रतिरोध, पड़ोसी इलेक्ट्रिक हीटिंग तत्वों के भागों को इन्सुलेट करने के लिए उपयुक्त है।

सेल्फ-ल्यूब्रिकेटिंग: लामिना की संरचना घर्षण का एक कम गुणांक देती है (0।

4। मशीनी और यांत्रिक शक्ति के बीच संतुलन

आसान मशीनबिलिटी: मोह्स हार्डनेस केवल 2 है, इसे जटिल आकृतियों (जैसे कि पतली-दीवार वाले क्रूसिबल, सटीक जुड़नार) में बदल दिया जा सकता है, विनिर्माण लागत को कम करना।

मध्यम शक्ति: फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ लगभग 30 ~ 100 एमपीए है, जो सिलिकॉन कार्बाइड (400 ~ 600 एमपीए) की तुलना में कम है, लेकिन लोड क्षमता को समग्र सुदृढीकरण (जैसे कि एसआईसी फाइबर जोड़ना) द्वारा बढ़ाया जा सकता है।

5। विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग: एपिटैक्सियल वेफर की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए MOCVD उपकरण, एक समान गर्मी चालन के हीटिंग प्लेट के रूप में उपयोग किया जाता है।

धातु उपचार: वैक्यूम सिन्टरिंग भट्ठी के लिए क्रूसिबल सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, उच्च शुद्धता टाइटेनियम मिश्र धातु को पिघलाता है (जैसे कि ti -6 al -4 v) प्रदूषण के बिना।

क्रिस्टल ग्रोथ: नीलम सिंगल क्रिस्टल फर्नेस के लिए हीट इन्सुलेशन स्क्रीन, बिना किसी विकृति के 1000 घंटे के लिए 2000 डिग्री पर लगातार काम करना।

अन्य सामग्रियों के साथ 6.comparative लाभ

वीएस ग्रेफाइट: ग्रेफाइट प्रवाहकीय है और उच्च तापमान पर कम ताकत है (अक्रिय वातावरण में आसानी से नरम हो जाता है), जबकि एच-बीएन उच्च तापमान पर इन्सुलेट और स्थिर है।

VS AL₂O₃: एल्यूमीनियम ऑक्साइड में खराब तापीय चालकता (~ 30 w\/ mk) और कमजोर थर्मल शॉक प्रतिरोध (8 × 10-} ⁶\/ डिग्री) का थर्मल विस्तार गुणांक है, तेजी से तापमान वृद्धि और गिरने के परिदृश्यों के लिए उपयुक्त नहीं है।

बनाम सी*: सिलिकॉन कार्बाइड विद्युत प्रवाहकीय और प्रक्रिया में मुश्किल है, और इसका उपयोग भागों को इन्सुलेट करने के लिए नहीं किया जा सकता है।

7। संभावित सीमाएं और सुधार

ऑक्सीकरण का जोखिम: 800 डिग्री से ऊपर की हवा में b₂o₃ के लिए ऑक्सीकरण, वैक्यूम या अक्रिय वातावरण के सख्त रखरखाव की आवश्यकता होती है।

ताकत सुधार: एच-बीएन और टीआईबीओ के समग्र द्वारा, लचीले ताकत को 200 एमपीए तक बढ़ाया जा सकता है, भारी लोड स्थितियों के तहत इसके आवेदन का विस्तार किया जा सकता है।

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