Material von Bor-Nitrid-Keramik
- Pyrolytisches Bor-Nitrid: 99,99 % Bor-Nitrid*
- UHB: >99,7 % Bor-Nitrid
- HB: >99 % Bor-Nitrid
- BC: >97,5 % Bor-Nitrid
- BAN: Bor-Nitrid + Aluminiumnitrid
- BMZ: Bor-Nitrid + Zirkonoxid
- BMA: Bor-Nitrid + Zirkonoxid + Aluminiumoxid
- BSC: Bor-Nitrid + Siliciumcarbid
- BMS: Bor-Nitrid + Siliciumoxid + Aluminiumoxid
- BSN: Bor-Nitrid + Siliciumnitrid
Verarbeitung von Bor-Nitrid-Keramik
- Hot Pressed Sintering
- Chemical Vapor Deposition
Anwendungen von Bor-Nitrid-Keramik
-
Wärmebehandlung
Hervorragende elektrische Isolierung und Wärmeleitfähigkeit machen BN ideal als Kühlkörper in Hochleistungs-Elektronikanwendungen. Seine Eigenschaften schneiden besser ab als Berylliumoxid, Aluminiumoxid und andere Elektronikverpackungsmaterialien und lassen sich einfacher in die gewünschten Formen und Größen bearbeiten.
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Hochtemperatursituationen
Temperaturstabilität und hervorragende Beständigkeit gegen thermischen Schock machen BN das ideale Material in den anspruchsvollsten Hochtemperaturumgebungen wie Ausrüstung für Plasmaschweißen, Diffusionsquellenwafer und Halbleiterkristallwachstumsgeräte & -verarbeitung.
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Umgang mit geschmolzenem Metall
BN ist anorganisch, inert, reagiert nicht mit Halogeniden und Reagenzien, und wird von den meisten geschmolzenen Metallen und Schlacken nicht benetzt. Diese Eigenschaften, kombiniert mit geringer thermischer Ausdehnung, machen es ideal für Interface-Materialien in verschiedenen Prozessen mit geschmolzenem Metall.
Vergleich von Bor-Nitrid-Keramik
| Eigenschaften | Einheit | UHB | HB | BC | BMS | BMA | BSC | BMZ | BAN | BSN |
| Hauptzusammensetzung | - | BN>99,7% | BN>99% | BN>97,5% | BN+SiO2 | BN+Al2O3 | BN+SiC | BN+ZrO2 | BN+AlN | BN+Si3N4 |
| Farbe | - | Weiß | Weiß | Weiß | Weißes Graphit | Weißes Graphit | Graugrün | Weißes Graphit | Graugrün | Grauschwarz |
| Dichte | g/cm3 | 1,6 | 2 | 2,0~2,1 | 2,2~2,3 | 2,25~2,35 | 2,4~2,5 | 2,8~2,9 | 2,8~2,9 | 2,2~2,3 |
| Dreipunkt-Biegefestigkeit | MPa | 18 | 35 | 35 | 65 | 65 | 80 | 90 | 90 | / |
| Druckfestigkeit | MPa | 45 | 85 | 70 | 145 | 145 | 175 | 220 | 220 | 400~500 |
| Wärmeleitfähigkeit | W/(m·k) | 35 | 40 | 32 | 35 | 35 | 45 | 30 | 85 | 20~22 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (20~1000°C) | 10-6/K | 1,5 | 1,8 | 1,6 | 2 | 2 | 2,8 | 3,5 | 2,8 | / |
| Maximale Einsatztemperatur In Atmosphäre In Inertgas In Hochvakuum (Langzeit) |
°C | 900 2100 1800 |
900 2100 1800 |
900 2100 1900 |
900 1750 1750 |
900 1750 1750 |
900 1800 1800 |
900 1800 1800 |
900 1750 1750 |
900 1750 1700 |
| Elektrischer Widerstand bei Raumtemperatur | Ω·cm | >1014 | >1014 | >1013 | >1013 | >1013 | >1012 | >1012 | >1013 | / |
| Typische Anwendung | - | Stickstoffnitrid-Sintern | Hochtemperatur-Ofen | Hochtemperatur-Ofen | Pulvermetallurgie | Pulvermetallurgie | Pulvermetallurgie | Gießformen | Pulvermetallurgie | Gießformen |
| Hochtemperatur-Elektrikofen-Bestandteile | - | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| Metallverdampfungskreuzs | √ | √ | √ | √ | ||||||
| Behälter für Metall- oder GlasSchmelzen | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| Formteile für Edelmetalle und Speziallegierungen. | - | - | - | √ | - | √ | - | - | √ | √ |
| Hochtemperatur-Stützteil | - | - | - | - | - | √ | - | √ | √ | √ |
| Diffusionsröhre und Transportrohr für geschmolzenes Metall | - | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| Stickstoffnitrid-Sintern (Sagger und Setterplatte) | - | √ | - | - | - | - | - | - | - | - |
Hinweis: Der Wert dient lediglich zur Überprüfung. Unterschiedliche Einsatzbedingungen können geringfügige Abweichungen ergeben.
Häufig gestellte Fragen
Was sind Bor-Nitrid-Keramiken? Warum werden sie oft als "weißes Graphit" bezeichnet?
Bor-Nitrid-Keramiken, insbesondere hexagonales Bor-Nitrid (HBN), sind fortschrittliche Materialien mit einer Mikrostruktur aus winzigen Plättchenschichten. Sie werden oft als „weißes Graphit“ bezeichnet, weil diese Struktur der von Graphit sehr ähnlich ist und dem Material hervorragende Bearbeitbarkeit und geringe Reibungseigenschaften verleiht. Im Gegensatz zu normalem Graphit bietet Bor-Nitrid eine überlegene elektrische Isolierung kombiniert mit hoher Wärmeleitfähigkeit, was es zur idealen Wahl für die thermische Verwaltung und Kühlkörper in Hochleistungs-Elektronikverpackungen macht.
Wie verhalten sich Bor-Nitrid-Keramiken bei hohen Temperaturen? Was sind ihre Hauptanwendungen in der Industrie?
Bor-Nitrid-Keramiken zeigen hervorragende Temperaturstabilität und Widerstand gegen thermischen Schock und können Temperaturen bis zu 2100°C in Inertgasumgebungen und 1800°C im Hochvakuum standhalten. Da das Material anorganisch, inert und nicht von den meisten geschmolzenen Metallen und Schlacken benetzt wird, sind seine Hauptanwendungen in der Industrie:
– Hochtemperatursituationen: Ausrüstung für Plasmaschweißen, Diffusionsquellenwafer und Halbleiterkristallwachstum.
– Umgang mit geschmolzenem Metall: Metallverdampfungskreuzs, Schmelzbehälter, kontinuierliche Gießformen und Düsen.
– Spezielles Sintern: Verwendung als Sagger und Setterplatte für Stickstoffnitrid-Sinternprozesse.
