Quais são as diferenças entre nitreto de boro prensado a quente e nitreto de boro pirolítico?
O nitreto de boro é um material cerâmico avançado que vem em quatro variantes diferentes, as mais comuns são nitreto de boro cúbico (c-BN) e nitreto de boro hexagonal (h-BN). c-BN é semelhante ao diamante, usado principalmente para fazer ferramentas de corte; O h-BN é uma estrutura em camadas semelhante ao grafite, que é solto, lubrificado, de fácil absorção de umidade e leve, também conhecido como grafite branco, com excelente condutividade térmica e propriedades isolantes.
De acordo com os diferentes processos de fabricação, o h-BN pode ser dividido em nitreto de boro prensado a quente (HPBN) e nitreto de boro pirolítico (PBN). O nitreto de boro prensado a quente adota a tecnologia de sinterização prensada a quente, e o produto tem as vantagens de alta densidade, alta resistência e baixo custo de produção; nitreto de boro pirolítico adota tecnologia de deposição de vapor químico, que tem as vantagens de menos impurezas e alta pureza.
1. Nitreto de Boro Prensado a Quente (HPBN)
O nitreto de boro prensado a quente é feito pressionando e sinterizando com pó derramando em um molde. É um excelente isolante elétrico com excelente lubricidade e estabilidade em altas temperaturas. Mesmo em temperaturas extremamente altas, também pode manter sua lubricidade e inércia. O nitreto de boro prensado a quente tem baixa resistência mecânica e resistência ao desgaste, mas possui alta capacidade de calor, excelente condutividade térmica, excelente rigidez dielétrica e facilidade de processamento. Em uma atmosfera inerte, o nitreto de boro pode suportar altas temperaturas superiores a 2000 °C, por isso é um material isolante termicamente condutor ideal para altas temperaturas.
Utilizando a excelente estabilidade química da cerâmica de nitreto de boro, pode ser usado como cadinhos, barcos, tubos de transporte de metal líquido para fusão e evaporação de metais, cadinhos para sintetizar cristais de GaAs, bicos de foguete, bases para dispositivos de alta potência, tubos para fusão de metais, e peças de bomba, moldes de fundição de aço, materiais isolantes, etc.
2. Nitreto de Boro Pirolítico (PBN)
O nitreto de boro pirolítico pertence ao sistema cristalino hexagonal e é um material típico em camadas. É formado por deposição química de vapor (CVD) de amônia e haletos de boro sob condições de alta temperatura e alto vácuo. Pode ser depositado em chapas finas ou diretamente em produtos finais de PBN como tubos, anéis ourecipientes com paredes finas. A pureza do nitreto de boro pirolítico é muito alta, podendo chegar a mais de 99,99%.
O nitreto de boro pirolítico possui excelentes propriedades, como alta pureza, alta condutividade térmica, alta resistência mecânica, bom isolamento elétrico, boa inércia química e não toxicidade, tornando-o um material de recipiente ideal para purificação de elementos e crescimento de cristais semicondutores. As principais aplicações são unidades de evaporação OLED, cadinhos de crescimento de cristal único semicondutor (VGF, LEC), cadinhos de evaporação de epitaxia de feixe molecular (MBE), aquecedores MOCVD, barcos policristalinos, placas de isolamento de equipamentos de alta temperatura, alto vácuo, etc.
Diferença entre HPBN e PBN
1. Diferentes processos de produção: HPBN usa moldes tradicionais e processo de sinterização por prensagem a quente; PBN usa processo de deposição de vapor químico.
2. Diferentes produtos podem ser produzidos: HPBN é fácil de usinar e pode ser usinado para obter a forma e o tamanho necessários; O PBN é adequado apenas para a produção com espessuras ou paredes finas.
3. Pureza de material diferente: HPBN precisa adicionar auxiliares de sinterização no processo de produção, então a pureza não pode chegar tão alta quanto PBN; O processo de produção do PBN não precisa adicionar auxiliares de sinterização, e a pureza pode chegar a mais de 99,99%.
4. Diferentes campos de aplicação: PBN é adequado para a produção de recipientes de crescimento de cristal na indústria de semicondutores devido à sua pureza extremamente alta, alto custo de produção e processamento difícil;Devido ao seu custo de produção relativamente baixo e fácil processamento, o HPBN é adequado para peças de isolamento de fornos de alta temperatura, tubos de proteção de termopar, cadinhos ou moldes para metal fundido, bicos de correia amorfa e bicos de atomização de metal em pó, etc.
