Bornitrid (BN)
Bornitrid ist ein fortschrittliches synthetisches Keramikmaterial, das in fester und pulverförmiger Form erhältlich ist. Seine einzigartigen Eigenschaften – von hoher Wärmekapazität und hervorragender Wärmeleitfähigkeit über leichte Bearbeitbarkeit und Schmierfähigkeit bis hin zu niedriger Dielektrizitätszahl und überragender Spannungsfestigkeit – machen Bornitrid zu einem wirklich herausragenden Material.
In seiner festen Form wird Bornitrid oft als „weißer Graphit“ bezeichnet, da es eine ähnliche Mikrostruktur wie Graphit aufweist. Im Gegensatz zu Graphit ist Bornitrid jedoch ein ausgezeichneter elektrischer Isolator, der eine höhere Oxidationstemperatur aufweist. Es bietet eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und lässt sich leicht mit engen Toleranzen in praktisch jeder Form bearbeiten. Nach der Bearbeitung ist es ohne zusätzliche Wärmebehandlung oder Brennvorgänge einsatzbereit.
Material Vorteile
Zur Herstellung fester Formen werden Pulver und Bindemittel aus hexagonalem Bornitrid (hBN) bei einem Druck von bis zu 2000 psi und Temperaturen von bis zu 2000°C zu Barren von bis zu 490 mm x 490 mm x 410 mm heißgepresst. Durch diesen Prozess entsteht ein dichtes, leicht zu bearbeitendes und gebrauchsfertiges Material. Es ist in praktisch jeder beliebigen Form erhältlich, die bearbeitet werden kann, und verfügt über einzigartige Merkmale und physikalische Eigenschaften, die es für die Lösung schwieriger Probleme in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen wertvoll machen.
- Ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit
- Hoher elektrischer Widerstand – ausgenommen Aerosole, Farben und ZSBN-Qualität
- Geringe Dichte
- Hohe Wärmeleitfähigkeit
- Anisotrop (die Wärmeleitfähigkeit unterscheidet sich zwischen Ebenen, die parallel und senkrecht zur Pressrichtung verlaufen)
- Korrosionsbeständig
- Gute chemische Beständigkeit
- Material für hohe Temperaturen
- Nicht nässend
- Hohe dielektrische Bruchfestigkeit, >40 KV/mm
- Niedrige Dielektrizitätskonstante, k=4
- Ausgezeichnete Bearbeitbarkeit
Anwendungen
- Brechen von Ringen für das Stranggießen von Metallen
- Tiegel und Behälter für hochreine Metall- und Glasschmelzen
- Bodenplatten
- Vorrichtungen für die Hitzebehandlung
- Schmiermittel für hohe Temperaturen
- Ventile für hohe Temperaturen
- Isolatoren für hohe Temperaturen und Hochspannung
- Träger für Induktionsheizspulen
- Laserdüsen
- Formtrennmittel
- Schmelzmetall- und Glasguss
- Spritzdüsen für die Verlagerung oder Zerstäubung
- Nukleare Abschirmung
- Radarkomponenten und Antennenfenster
- Feuerfeste Anwendungen
- Abstandshalter
- Träger für Vakuumöfen, die einen elektrischen Widerstand erfordern
- Setzplatten für Hochtemperaturöfen
- Elektrische Isolatoren für hohe Temperaturen und hohe Spannungen
- Vakuum-Durchführungen
- Auskleidung und Armaturen von Plasmakammern
- Düsen für Nichteisenmetalle und -legierungen
- Schutzrohre und -mäntel für Thermoelemente
- Laserträger
Material Sorten
Klasse A
Allgemeine Eigenschaften
Bornitrid ist eine ausgezeichnete Wahl für alle Anwendungen mit Ausnahme der anspruchsvollsten feuerfesten Anwendungen. Es ist ein Hochleistungsmaterial mit einem glasartigen B2O3-Bindemittel, das ein hartes und dichtes, aber vollständig bearbeitbares Material ergibt.
Grad A ist die ursprünglichste Form von heißgepresstem Bornitrid. Klasse A wurde vor mehr als 50 Jahren für Anwendungen spezifiziert und wird immer noch in erheblichem Umfang als Isolator für relativ hohe Temperaturen in älteren Halbleitergeräten und Verteidigungsanwendungen eingesetzt. Es können Bauteile bis zu 410mm x 495mm x 245mm hergestellt werden. Sein B2O3-Bindemittel ist jedoch hygroskopisch und es muss darauf geachtet werden, dass die Komponenten während der Lagerung und Verwendung vor Feuchtigkeit geschützt sind. Precision Ceramics verwendet viele Verpackungsmethoden, um die hohe Qualität seiner bearbeiteten Komponenten zu erhalten.
Anwendungen
- Elektrische Hochtemperaturisolatoren und Träger für Vakuumöfen, die elektrische Widerstandsfähigkeit, hohe Temperaturfestigkeit, Temperaturschockbeständigkeit und geringe chemische Reaktivität erfordern
- Tiegel und Behälter für hochreine Metallschmelzen
- Isolatoren und Halterungen für Ionenimplantationssysteme, die hohe Temperaturreinheit und elektrische Isolierung erfordern
- Radarkomponenten und Antennenfenster, die anspruchsvolle elektrische und thermische Eigenschaften erfordern
- Setzplatten für die Verarbeitung anderer fortschrittlicher Materialien, die stabile, inerte Oberflächen erfordern
- Düsen für das Sprühen von pulverförmigem Metall
Klasse AX05
Allgemeine Eigenschaften
Bornitrid der Güteklasse AX05 ist einer der reinsten Feststoffe aus hexagonalem Bornitrid (hBN) auf dem Markt. Es ist eine gute Wahl für Anwendungen, bei denen die Korrosionsbeständigkeit wichtiger ist als die Verschleißfestigkeit. Es ist eine diffusionsgebundene Keramik und hängt nicht an B2O3 oder anderen Bindemitteln für die mechanische Integrität. Daher wird es von fast allen geschmolzenen Metallen nicht benetzt. Dieser Reinheitsvorteil ermöglicht Anwendungen, die andere heißgepresste Bornitrid-Feststoffe nicht bieten, wie zum Beispiel Tiegel für hochreine Metallschmelzen. Es wird häufig bei Anwendungen eingesetzt, die eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit erfordern, wie z.B. bei Düsen mit kleinen Öffnungen.
Wichtige Eigenschaften
Chemisch
Die Güteklasse AX05 ist extrem inert und wird von vielen geschmolzenen Materialien wie Metallen, Gläsern, Halogenidsalzen und anderen Materialien nicht benetzt. Dank seiner chemischen Stabilität ist Klasse AX05 ein stabiles, nicht reaktives Material für Düsen, Durchführungen, Tiegel und Träger.
Thermisch
Die Güteklasse AX05 hat eine minimale Wärmeausdehnung, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine Einsatztemperatur in bestimmten inerten Atmosphären von über 2000°C. Die Temperaturwechselbeständigkeit ist über einen weiten Bereich von Einsatztemperaturen hervorragend.
Mechanisch
Bei der Güteklasse AX05 nimmt die relative Festigkeit mit der Temperatur zu. Diese wichtige Eigenschaft bietet eine höhere Temperaturleistung für Anwendungen, die bisher mit B2O3 und anderen gebundenen Bornitriden unerreichbar waren.
Elektrisch
Die Sorte AX05 ist für Mikrowellenenergie transparent. Es bietet außerdem einen hohen spezifischen Widerstand und eine hohe Durchschlagsfestigkeit bei einem niedrigen Verlustfaktor und einer niedrigen Dielektrizitätskonstante. Diese Eigenschaften machen AX05 zu einem ausgezeichneten Material für verlustarme Hochleistungs-Isolatoren, Behälter und Vorrichtungen.
Bearbeitbarkeit
Die Qualität AX05 kann mit Standard-Hochgeschwindigkeits-Werkzeugstahlmaschinen mit extrem engen Toleranzen bearbeitet werden. Die Bearbeitung durch Schleifen kann verwendet werden, wenn dies gewünscht wird oder strenge Toleranzen erforderlich sind. Gewinde können mit Gewindebohrern und Schneideisen bearbeitet werden. Schneidöle und Kühlmittel sollten auf keinen Fall verwendet werden.
Anwendungen
- Elektrische Hochtemperaturisolatoren und Träger für Vakuumöfen, die elektrische Widerstandsfähigkeit, hohe Temperaturfestigkeit, Temperaturschockbeständigkeit und geringe chemische Reaktivität erfordern
- Tiegel und Behälter für hochreine Metallschmelzen
- Isolatoren und Halterungen für Ionenimplantationssysteme, die eine hohe Temperaturreinheit und elektrische Isolierung erfordern
- Setzplatten für die Verarbeitung anderer fortschrittlicher Materialien, die stabile, inerte Oberflächen erfordern
- Düsen für das Sprühen von pulverförmigem Metall
Klasse HP
Allgemeine Eigenschaften
Die Sorte HP ist das Arbeitspferd unter den Bornitriden. Es ist nützlich, wenn eine geringe Wärmeausdehnung, hohe Temperaturwechselbeständigkeit und starke elektrische Eigenschaften erforderlich sind. Die Sorte HP wurde mit einem Calciumborat-Glasbindemittel entwickelt, um die Feuchtigkeitsprobleme der Klasse A zu minimieren. Es ist in Größen von bis zu 410mm x 495mm x 245mm erhältlich. Mit seiner hervorragenden Bearbeitbarkeit und einer maximalen Einsatztemperatur von über 1000°C in inerten oder Vakuumatmosphären findet es viele verschiedene Anwendungen.
Bornitrid Klasse HP ist eine überlegene Feststoffsorte für Anwendungen mit einer Temperatur von weniger als 1000°C. Darüber hinaus ist Klasse HP zehnmal feuchtigkeitsbeständiger als Klasse A. Es wird häufig für viele Leichtmetallanwendungen wie Al, Ti, Mg und Zn verwendet.
Wichtige Eigenschaften
Chemisch
Die Klasse HP hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit durch den Zusatz von Bornitrid. Durch den Zusatz von Kalzium, das sich mit Boroxid zu Kalziumborat verbindet, ist es zehnmal feuchtigkeitsbeständiger als andere Bornitrid-Feststoffe.
Thermisch
Hervorragende Beständigkeit gegen Wärmeschock und Leitfähigkeit – wird häufig in vielen Leichtmetallanwendungen wie Al, Ti, Mg und Zn verwendet.
Elektrisch
Werkstoff mit niedriger Dielektrizitätskonstante – wird auch häufig in vielen Hochtemperaturisolatoren verwendet.
Bearbeitbarkeit
Wie andere Bornitrid-Sorten kann auch die Sorte HP mit herkömmlichen Maschinen aus Hochgeschwindigkeits-Werkzeugstahl bearbeitet werden. Die Bearbeitung durch Schleifen kann verwendet werden, wenn dies gewünscht wird oder strenge Toleranzen erforderlich sind.
Anwendungen
- Elektrische Hochtemperaturisolatoren und Träger für Vakuumöfen, die elektrische Widerstandsfähigkeit, hohe Temperaturfestigkeit, Temperaturschockbeständigkeit und geringe chemische Reaktivität erfordern
- Tiegel und Behälter für hochreine Metallschmelzen
- Isolatoren und Halterungen für Ionenimplantationssysteme, die hohe Temperaturreinheit und elektrische Isolierung erfordern
- Radarkomponenten und Antennenfenster, die strenge elektrische und thermische Eigenschaften erfordern
- Setzplatten für die Verarbeitung anderer fortschrittlicher Materialien, die stabile, inerte Oberflächen erfordern
- Düsen für das Sprühen von pulverförmigem Metall
Klasse M/M26
Allgemeine Eigenschaften
Festes Bornitrid der Sorte M/M26 ist eine hydrophobe Hochleistungskeramik. Bestehend aus Bornitrid und Siliziumdioxid, ist es absolut feuchtigkeitsbeständig. Diese Qualität hat den MIL-I-10A Grad L542 Test erfolgreich bestanden, ein Verfahren, das ein Eintauchen in Wasser für 48 Stunden vor dem Test bei erhöhten Frequenzen vorsieht. Die Klasse M/M26 ist für die härtesten elektrischen Anwendungen geeignet. Es ist ein ausgezeichnetes feuerfestes Material für Temperaturen bis zu 1400°C und unvergleichlich widerstandsfähig gegen Temperaturschocks.
Anwendungen
- Elektrische Hochtemperatur-Isolatoren und Unterlagen für Vakuumöfen, die elektrische Widerstandsfähigkeit, hohe Temperaturfestigkeit, Temperaturschockbeständigkeit und geringe chemische Beständigkeit erfordern
- Tiegel und Behälter für hochreine Metallschmelzen
- Werkzeuge und feuerfeste Materialien für die Glasformung, die nicht-benetzende, nicht-B2O3 enthaltende Kontakte liefern
- Radarkomponenten und Antennenfenster, die anspruchsvolle elektrische und thermische Eigenschaften erfordern
Klasse ZSBN
Allgemeine Eigenschaften
Bornitrid der Klasse ZSBN ist ein Verbundwerkstoff, der die besten thermischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit von heißgepresstem Bornitrid mit der Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Nicht-Reaktivität von Siliciumcarbid und Zirkonia kombiniert. Es wurde für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt, die eine Kombination aus Wärmeleitfähigkeit, hoher Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern.
Ursprünglich für Bremsringe für horizontale Stranggussanlagen entwickelt, ermöglichen seine einzigartigen thermischen, chemischen, elektrischen, Verschleiß- und Bearbeitungseigenschaften eine Vielzahl von Anwendungen mit Kontakt zu geschmolzenem Metall. Hexagonales Bornitrid (hBN) ist ein von Natur aus weiches Material. Da die harten Zirkonia-Partikel von ZSBN jedoch gleichmäßig mit Bornitridplättchen in der harten Borosilikatglasmatrix verteilt sind, verfügt es zusätzlich zu den inhärenten nicht-benetzenden Aspekten des hBN über hervorragende verschleißfeste Eigenschaften.
ZSBN ist ein einzigartig leistungsfähiger Feststoff, der sich besonders für Anwendungen in der Metallschmelze eignet, wie z.B. für Strangguss-Trennringe, bei denen Verschleißfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit von entscheidender Bedeutung sind. Weitere Anwendungen sind Zerstäubungsdüsen für geschmolzenes Metall, Verschleißteile für Glaskontakte und unzählige Führungen und Rollen in verschiedenen Leichtmetallbädern aus Zn, Mg, Al und Li.
Wichtige Eigenschaften
Chemisch
Einzigartige Beständigkeit gegen die Benetzung durch geschmolzenes Metall aufgrund des Bornitrid-Gehalts.
Thermisch
Ausgezeichnete Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Temperaturschocks.
Mechanisch
Hervorragende Verschleißfestigkeit und erhöhte Festigkeit durch Zirkonia und einen geringen Anteil an Siliciumcarbid. Bemerkenswerte Korrosionsbeständigkeit über einen weiten Bereich von Temperaturen.
Bearbeitbarkeit
Die Klasse ZSBN lässt sich einfach, schnell und kostengünstig bearbeiten, auch zu komplexen Formen. Es sind Bearbeitungstoleranzen von 0,002″ oder besser möglich.
Anwendungen
- Brechen von Ringen für das Stranggießen von Metallen
- Komponenten
- Tiegel
- Bodenplatten
- Vorrichtungen für die Hitzebehandlung
- Lager für hohe Temperaturen
- Mechanische Komponenten für hohe Temperaturen
- Ventile für hohe Temperaturen
- Vorrichtungen
- Gussformen
- Schmelzmetall- und Glasguss
- Düsen
- Spritzdüsen für die Verlagerung oder Zerstäubung
- Seitenwände
- Abstandshalter
PCBN1000
Allgemeine Eigenschaften
PCBN1000 ist ein heißgepresstes Bornitrid, das für die anspruchsvollsten Anwendungen entwickelt wurde. Dieses hochreine Material ist so konzipiert, dass es eine geringe Wärmeausdehnung aufweist und gleichzeitig über hervorragende Eigenschaften bei Temperaturschocks verfügt.
PCBN1000 ist leicht bearbeitbar, hat eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, ein sehr geringes thermisches Zyklusverhalten im Gebrauch und eine gute chemische Beständigkeit gegenüber geschmolzenem Metall und Glas. Die Schmierfähigkeit des Materials ermöglicht niedrige Reibungswerte selbst bei hohen Temperaturen. Es ist auch ein elektrischer Isolator mit hoher Durchschlagskraft und elektrischem Widerstand.
PCBN1000 ist ideal für Anwendungen bei hohen Temperaturen, die Bornitrid mit minimalem Bindemittel erfordern. Er kann bis zu 300 mm im Durchmesser und 300 mm in der Länge gefertigt werden.
Anwendungen
- Entladungskanäle für elektrische Antriebe für Hall-Effekt-Triebwerke
- Setzplatten für Hochtemperaturöfen
- Tiegel für geschmolzenes Glas und Metalle
- Elektrische Isolatoren für hohe Temperaturen und hohe Spannungen
- Vakuum-Durchführungen
- Auskleidung und Armaturen von Plasmakammern
- Düsen für Nichteisenmetalle und -legierungen
- Schutzrohre und -mäntel für Thermoelemente
- Laserträger
PCBN2000
Allgemeine Eigenschaften
PCBN2000 ist ein heißgepresstes Bornitrid/Silizium–Komposit, das eine hervorragende dielektrische Leistung und Isolierung bietet. Dieses Material verfügt über eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit und eine geringe Wärmeausdehnung.
PCBN2000 ist leicht zu bearbeiten und hat eine gute Biegefestigkeit für Bornitrid.
Anwendungen
- Entladungskanäle für elektrische Antriebe für Hall-Effekt-Triebwerke
- Plasma/Korona-Isolatoren
- Plasma-Zwangsbedingungen in PVD-Systemen
- Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit
- Ultrahochvakuum-Isolatoren
PCBN3000
Allgemeine Eigenschaften
PCBN3000 ist ein einzigartiges heißgepresstes Bornitrid, das für die anspruchsvollsten Anwendungen entwickelt wurde. Dieses hochreine Material weist eine sehr geringe Wärmeausdehnung auf und verfügt über hervorragende Temperaturschockeigenschaften.
Das bindemittelfreie PCBN3000 ist das hexagonale Bornitrid (hBN) mit der geringsten Härte. Es lässt sich leicht mit sehr geringen Toleranzen bearbeiten, hat eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, ein sehr geringes Temperaturwechselverhalten und eine gute chemische Beständigkeit gegenüber geschmolzenen Metallen bei sehr hohen Temperaturen. Die Schmierfähigkeit des Materials ermöglicht niedrige Reibungswerte. Es reagiert nicht mit Graphit und hochschmelzenden Metallen im Bereich von 2000°C.
PCBN3000 ist auch ein elektrischer Isolator mit hoher Spannungsfestigkeit und elektrischem Widerstand bei extremen Temperaturen. PCBN3000 ist ideal für Hochtemperaturanwendungen, die Bornitrid ohne Bindemittel erfordern. Es kann in großen Stücken aus Barren bis zu 490mm x 490mm x 400mm bearbeitet werden.
Anwendungen
- Setzplatten für Hochtemperaturöfen
- Tiegel für nicht-oxidische Keramiken, Phosphore und Metalle
- Elektrische Isolierung für extrem hohe Temperaturen und hohe Spannungen
- Komponenten, die geschmolzenen Salzen ausgesetzt sind
- Hall-Effekt-Isolatoren für Schubdüsen
- Düsen für Nichteisenmetalle und -legierungen
- Schutzrohre und -mäntel für Thermoelemente
- Laserträger
PCBN4000
Allgemeine Eigenschaften
PCBN4000 ist ein einzigartiges heißgepresstes Bornitrid, das für die anspruchsvollsten Anwendungen entwickelt wurde. Diese stärkere und härtere Bornitrid-Sorte weist eine geringe thermische Ausdehnung mit hervorragenden Temperaturschock-Eigenschaften auf.
PCBN4000 ist das kostengünstige Arbeitspferd aus hexagonalem Bornitrid. Es lässt sich leicht mit sehr engen Toleranzen bearbeiten, hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, ein sehr geringes Temperaturwechselverhalten und eine chemische Beständigkeit gegenüber geschmolzenen Metallen bis über 1000°C. Die Schmierfähigkeit des Materials ermöglicht niedrige Reibungswerte.
Die Eigenschaften von PCBN4000 sind ideal, wenn die Stärke des Calciumborat-Glasbinders benötigt wird. Es kann in großen Stücken aus Barren bis zu 490mm x 490mm x 400mm bearbeitet werden.
PCBN4000 ist auch ein elektrischer Isolator mit hervorragenden Eigenschaften, der eine hohe Durchschlagsfestigkeit und einen elektrischen Widerstand bis zu 1000°C beibehält.
Anwendungen
- Setzplatten für Öfen
- Tiegel für nicht-oxidische Keramiken, Phosphore und Metalle
- Elektrische Isolierung für hohe Temperaturen und hohe Spannungen
- Komponenten, die geschmolzenen Salzen ausgesetzt sind
- Düsen für Nichteisenmetalle und -legierungen
- Schutzrohre und -mäntel für Thermoelemente
PCBN5000
Allgemeine Eigenschaften
PCBN5000 ist ein heißgepresstes Bornitrid, das für die anspruchsvollsten Anwendungen entwickelt wurde. Es ist die Kombination dieser Eigenschaften, zusammen mit seiner Bearbeitbarkeit, die diese Sorte so vielseitig und wertvoll macht.
Diese einzigartige Qualität von hexagonalem Bornitrid (hBN) besteht aus hochreinen BN-Kristallen, die in einer Siliziumdioxid-Matrix gebunden sind. Dies verleiht ihm eine Feuchtigkeitsbeständigkeit, die andere Bornitrid-Sorten nicht besitzen. Es lässt sich leicht mit sehr geringen Toleranzen bearbeiten.
Die relativ hohe Bruchzähigkeit von PCBN5000 ergibt sich aus seiner Fähigkeit, die Ausbreitung von Rissen zu verhindern. Darüber hinaus kann es, ähnlich wie Quarzglas, den angegebenen Temperaturbereich für kurze Zeit überschreiten. Es verursacht keinen Thermoschock. Wird es heruntergeholt, bleiben seine Form und Eigenschaften erhalten. Es kann in großen Stücken aus Barren bis zu 490mm x 490mm x 400mm bearbeitet werden.
PCBN5000 ist auch ein elektrischer Isolator mit hervorragenden dielektrischen und Mikrowellen-Eigenschaften, der eine hohe Durchschlagsfestigkeit und einen elektrischen Widerstand von bis zu 1000C aufweist.
Anwendungen
- Mikrowellen-Komponenten
- Elektrische Isolierung für hohe Temperaturen und hohe Spannungen
- Hall-Effekt-Isolatoren für Schubdüsen
Material Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Einheit | Klasse A | Klasse AX05 | Klasse HP | Klasse M26 | Klasse ZSBN | PCBN1000 | PCBN2000 | PCBN3000 | PCBN4000 | PCBN5000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dichte | g/cm3 | 2.0 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.9 | 1.9 | 2.1 | 1.9 | 1.85-2.05 | 2.0 |
| Festigkeit Keramik | MPa | 143 ∥ / 186 ⊥ | 25 ∥ | 96 ∥ | – | 219 ∥ / 254 ⊥ | 40 ∥ / 40 ⊥ | 312 ∥ / 312 ⊥ | 24 ∥ | 95 ∥ | – |
| Poissonsche Konstante | MPa | 94 ∥ / 65 ⊥ | 22 ∥ / 21 ⊥ | 59 ∥ / 45 ⊥ | 62 ∥ / 34 ⊥ | 144 ∥ / 107 ⊥ | 14 ∥ / 30 ⊥ | < 50 | 20 ∥ / 20 ⊥ | 50 ∥ / 50 ⊥ | 50 ∥ / 50 ⊥ |
Anmerkung: ∥ = Parallel und ⊥ = Senkrecht
Wärmetechnische Eigenschaften
| Eigenschaft | Einheit | Klasse A | Klasse AX05 | Klasse HP | Klasse M26 | Klasse ZSBN | PCBN1000 | PCBN2000 | PCBN3000 | PCBN4000 | PCBN5000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit | W/mK | 30 ∥ / 34 ⊥ | 78 ∥ / 130 ⊥ | 27 ∥ / 29 ⊥ | 11 ∥ / 29 ⊥ | 24 ∥ / 34 ⊥ | 21 ∥ / 21 ⊥ | – | 73 ∥ / 128 ⊥ | 27 ∥ / 29 ⊥ | 11 ∥ / 26 ⊥ |
| Max Temp (oxidierend)1 | °C | 850 | 850 | 850 | 1000+ | 850 | 850 | 850 | 850 | 850 | 1000 |
| Max Temp (Inert) 1 | °C | 1200 | 2000 | 1150 | 1000+ | 1600 | 2000 | 1000 | 2000 | 1200 | 1000 |
| CTE2 25°C ➞ 400°C | 10-6/K | 3.0 ∥ / 3.0 ⊥ | -2.3 ∥ / -0.7 ⊥ | 0.6 ∥ / 0.4 ⊥ | 3.0 ∥ / 0.4 ⊥ | 4.1 ∥ / 3.4 ⊥ | – | – | -2.3 ∥ / -0.7 ⊥ | 0.6 ∥ / 0.4 ⊥ | 3.0 ∥ / 0.4 ⊥ |
| CTE2 400°C ➞ 800°C | 10-6/K | 2.0 ∥ / 1.4 ⊥ | -2.5 ∥ / 1.1 ⊥ | 1.1 ∥ / 0.8 ⊥ | 2.5 ∥ / 0.1 ⊥ | 5.6 ∥ / 4.3 ⊥ | – | – | -2.5 ∥ / 1.1 ⊥ | 1.1 ∥ / 0.8 ⊥ | 5.6 ∥ / 4.3 ⊥ |
| CTE2 800°C ➞ 1200°C | 10-6/K | 1.9 ∥ / 1.8 ⊥ | 1.6 ∥ / 0.4 ⊥ | 1.5 ∥ / 0.9 ⊥ | 3.0 ∥ / 0.1 ⊥ | 7.2 ∥ / 5.2 ⊥ | – | – | 1.6 ∥ / 0.4 ⊥ | 1.5 ∥ / 0.9 ⊥ | 7.2 ∥ / 5.2 ⊥ |
| CTE2 1200°C ➞ 1600°C | 10-6/K | 5.0 ∥ / 4.8 ⊥ | 0.9 ∥ / 0.3 ⊥ | 2.8 ∥ / 2.7 ⊥ | – | 4.6 ∥ / 3.4 ⊥ | – | – | 0.9 ∥ / 0.3 ⊥ | 2.8 ∥ / 2.7 ⊥ | 4.6 ∥ / 3.4 ⊥ |
| CTE2 1600°C ➞ 1900°C | 10-6/K | 7.2 ∥ / 6.1 ⊥ | 0.5 ∥ / 0.9 ⊥ | – | – | – | – | – | 0.5 ∥ / 0.9 ⊥ | – | – |
| CTE2 25°C ➞ 1000°C | 10-6/K | – | – | – | – | – | 5.5 ∥ / 1 ⊥ | 2.5 ∥ / 2.0 ⊥ | – | – | – |
2 Der Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) beschreibt, wie sich die Größe eines Objekts bei einer Temperaturänderung ändert.
Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Einheit | Klasse A | Klasse AX05 | Klasse HP | Klasse M26 | Klasse ZSBN | PCBN1000 | PCBN2000 | PCBN3000 | PCBN4000 | PCBN5000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dielektrische Stärke | kV/mm | 88 | 79 | >10 | 66 | 3.5 | >40 | – | >40 | >40 | >40 |
| Dielektrizitätskonstante | 1 MHz | 4.6 ∥ / 4.2 ⊥ | 4.0 ∥ / 4.0 ⊥ | 4.3 ∥ / 4.0 ⊥ | 4.5 ∥ / 3.8 ⊥ | 18 ∥ / 19 ⊥ | – | – | 4.0 ∥ / 4.0 ⊥ | 4.3 ∥ / 4.0 ⊥ | 4.5 ∥ / 3.8 ⊥ |
| Dissipationsfaktor | 1 MHz | 1.2-3 ∥ / 3.4-3 ⊥ | 1.2-3 ∥ / 3.0-3 ⊥ | 1.5-3 ∥ / 2.1-3 ⊥ | 1.7-3 ∥ / 6.7-3 ⊥ | 4.5-2 ∥ / 6.7-2 ⊥ | – | – | 1.2 -3 ∥ / 3.0 -4 ⊥ | 1.5 -3 ∥ / 2.1 -3 ⊥ | 1.7 -3 ∥ / 6.7 -3 ⊥ |
|
Volumenwiderstand @25°C
|
Ohm-cm | >1013 ∥ / 1014 ⊥ | >1013 ∥ / 1014 ⊥ | >1013 ∥ / 1013 ⊥ | >1013 ∥ / 1014 ⊥ | >1013 ∥ / 1012 ⊥ | >1014 | – | >1013 ∥ / 1014 ⊥ | >1013 ∥ / 1013 ⊥ | >1013 ∥ / 1014 ⊥ |
Haftungsausschluss: Die angegebenen Werte sind Mittelwerte und typisch für die Ergebnisse von Testproben. Sie dienen lediglich als Anhaltspunkt für die Gestaltung von Keramikkomponenten und stellen in keiner Weise eine Garantie dar. Die tatsächlichen Werte können je nach Form und Größe der geplanten Komponente variieren.
Datenblätter
Bornitrid
Klasse A
Bornitrid
Klasse AX05
Bornitrid
Klasse HP
Bornitrid
Klasse M & M26
Bornitrid
Klasse ZSBN
Bornitrid
PCBN1000
Bornitrid
PCBN2000
Bornitrid
PCBN3000
Bornitrid
PCBN4000
Bornitrid
PCBN5000
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Bornitrid-Bearbeitung
Das nebenstehende Video zeigt das Fräsen von Bornitrid-HP-Keramik zu einem fertigen Bauteil mit einem Robodrill Bearbeitungszentrum, das mit einem Tastsystem ausgestattet ist.
Precision Ceramics ist Ihr Spezialist für die Bearbeitung von Bornitrid für Ihren Bedarf an technischen Keramikprototypen und deren Herstellung. Wir beraten Sie gerne zu Materialien, Design und Anwendung. Wenn Sie Bornitrid-Platten, -Stäbe, -Rohre, Aerosolsprays, lackierbare Beschichtungen, Industriepulver oder maßgefertigte Teile kaufen möchten, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf und einer unserer Experten wird Ihnen gerne weiterhelfen.
Häufig gestellte Fragen
-
Wofür wird Bornitrid verwendet?
Bornitrid ist in praktisch jeder beliebigen, maschinell bearbeitbaren Form erhältlich und verfügt über außergewöhnliche Merkmale und physikalische Eigenschaften, die es für die Lösung schwieriger Probleme in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen wertvoll machen.
- Brechen von Ringen für das Stranggießen von Metallen
- Tiegel und Behälter für hochreine Metall- und Glasschmelzen
- Deckplatten
- Vorrichtungen für die Wärmebehandlung
- Schmiermittel für hohe Temperaturen
- Ventile für hohe Temperaturen
- Elektrische Hochtemperatur- und Hochspannungs-Isolatoren
- Träger für Induktionsheizspulen
- Laserdüsen
- Formtrennmittel
- Metalle und Glasguss
- Spritzdüsen für die Verlagerung oder Zerstäubung
- Nukleare Abschirmung
- Radarkomponenten und Antennenfenster
- Feuerfeste Anwendungen
- Abstandshalter
- Träger für Vakuumöfen, die einen elektrischen Widerstand erfordern
- Setzplatten für Hochtemperaturöfen
- Elektrische Isolatoren für hohe Temperaturen und hohe Spannungen
- Vakuum-Durchführungen
- Auskleidung und Armaturen von Plasmakammern
- Düsen für Nichteisenmetalle und -legierungen
- Schutzrohre und -mäntel für Thermoelemente
- Laserträger
-
Was ist Bornitrid?
Bornitrid (BN) ist ein fortschrittliches synthetisches Keramikmaterial, das in fester und in Pulverform erhältlich ist. Seine einzigartigen Eigenschaften – von hoher Hitzefähigkeit und hervorragender Wärmeleitfähigkeit bis hin zu leichter Bearbeitbarkeit, Schmierfähigkeit, einer niedrigen dielektrischen Konstante und hervorragender Spannungsfestigkeit – machen Bornitrid zu einem wirklich herausragenden Material.
In fester Form wird Bornitrid oft als „weißer Graphit“ bezeichnet, da es eine graphitähnliche Mikrostruktur aufweist. Im Gegensatz zu Graphit ist Bornitrid jedoch ein ausgezeichneter elektrischer Isolator, der eine höhere Oxidationstemperatur aufweist. Es bietet eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine gute Wärmeschockbeständigkeit und kann leicht mit engsten Toleranzen in praktisch jeder Form bearbeitet werden. Nach der Bearbeitung ist es ohne zusätzliche Hitzebehandlung oder Brennvorgänge einsatzbereit.
In einer inerten und reduzierenden Umgebung können unsere Bornitrid-Produkte Temperaturen von über 2000°C standhalten. Es wird bei diesen Temperaturen häufig als Isolator in Kontakt mit Wolfram- und Graphitelektroden verwendet.
-
In welchen Formen gibt es Bornitrid?
Bornitrid (BN) ist in fester, pulverförmiger, flüssiger und aerosolartiger Form erhältlich.
In fester Form wird Bornitrid oft als „weißer Graphit“ bezeichnet, da es eine graphitähnliche Mikrostruktur aufweist. Große Blöcke aus warmgepresstem Material sind für die Herstellung großer, komplexer Bauteile erhältlich. Das Material ist leicht zu bearbeiten und erfordert keine Nachwärmebehandlung.
Precision Ceramics bietet eine begrenzte Auswahl an Pulvern für Schmierung und Wärmemanagement an.
Bornitrid kann in einer flüssigen Suspension verwendet werden, die sich zum Streichen von Oberflächen eignet, die mit Materialien wie geschmolzenem Aluminium in Berührung kommen.
Es kann auch als Aerosol geliefert werden, um die Anwendung zu erleichtern, und wird in der Glasherstellung und bei der Bearbeitung von Materialien wie Titan verwendet.
Precision Ceramics bietet eine breite Palette an festen Bornitriden an, die für viele Anwendungen geeignet sind, und wir können die beste Option für Ihre Anforderungen besprechen. Wir können das Material oder fertig bearbeitete Werkstücke nach Ihren Vorgaben liefern.
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Was ist der Unterschied zwischen Wurtzit, kubischem und hexagonalem Bornitrid?
Wurtzit-Bornitrid wurde in geringen Mengen auf Meteoriten gefunden, die auf der Erde gelandet sind, und ist nicht im Handel erhältlich. Erste Untersuchungen der Wurtzitform ergaben, dass sie potenziell 18 % stärker als Diamant ist. Da jedoch nur geringe Mengen gefunden wurden, konnte dies nicht schlüssig nachgewiesen werden.
Kubisches Bornitrid hat eine ähnliche Kristallstruktur wie Diamant und ähnliche Eigenschaften. Kubisches Bornitrid ist im Handel erhältlich und wird in Anwendungen als Ersatz für Diamant verwendet. Die Härte ist seine wichtigste Eigenschaft.
Hexagonales Bornitrid ist im Handel leicht erhältlich. In fester Form kann es in großen Knüppeln hergestellt werden. Das feste Material kann hohen Temperaturen standhalten, hat gute elektrische Eigenschaften und widersteht aggressiven Metallschmelzen. Im Gegensatz zu den wurtzitischen und kubischen Formen ist das Material relativ weich.
Precision Ceramics verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Arbeit mit hexagonalen Formen von Bornitrid, die in verschiedenen Qualitäten erhältlich sind.