Boron nitrid: nastajajoča sila na polju prevleke

Lastninska osnova borovega nitrida

Visoka trdota in odpornost na obrabo

Kubični bonski nitrid ima trdoto drugo le do diamanta, z trdoto Vickers pa doseže 5000 - 8000 hv. Ta značilnost omogoča filmski plasti, ki nastane z vključitvijo C-BN v prevleko, da se učinkovito upira zunanjemu trenju in obrabi. Na področju orodja, ko je površina orodja prevlečena s plastjo, ki vsebuje C-BN, med rezanjem kovinskih materialov visoke hitrosti lahko prevleka znatno zmanjša koeficient trenja med orodjem in obdelovancem, zmanjšuje obrabo orodja in močno razširi življenje orodja in izboljša učinkovitost rezanja. Na primer, pri obdelavi materialov z zlitinami z visoko trdoživo lahko navadna orodja v kratkem času občutijo hudo obrabo, medtem ko lahko orodja, prevlečena s C-BN, ohranijo ostro rezalno prednost, kar omogoča neprekinjeno in stabilno obdelavo ter znatno poveča natančnost obdelave in kakovosti površine.

Kemična stabilnost

Šesterokotni bonski nitrid ima odlično kemično stabilnost in težko reagira s staljenimi kovinami. V postopku vakuumske prevleke mora izhlapevalni čoln kot jedro potrošnega mogoče stabilno delovati pod visokimi temperaturami (＞ 1500 stopinj), v zelo korozivnih kovinskih talinah (kot sta aluminij in baker) in v okolju z visoko vakuum. Tradicionalni grafitni izhlapevalni čolni so ranljivi za erozijo staljenih kovin in imajo kratko življenjsko dobo. V nasprotju s tem so keramični materiali na osnovi H-BN postali idealna alternativa zaradi svoje kemične stabilnosti. H-bn izhlapevalni čolni lahko preprečijo korozijo telesa čolna, se izognejo kontaminaciji prevleke, ki jo povzroči korozija telesa čolna, in zagotovi stabilnost procesa prevleke in zanesljivost kakovosti prevleke.

Visoka toplotna prevodnost in nizka koeficient toplotne ekspanzije

Boronski nitrid ima visoko toplotno prevodnost v ravnini. Na primer, H-bn prah lahko med pripravo izhlapevalnih čolnov tvori odlično vodoravno usmerjeno omrežje toplotne prevodnosti z vplansko toplotno prevodnostjo ＞ 250 W\/(M · K). Medtem je njegov koeficient toplotne ekspanzije izjemno nizek. Med postopkom prevleke, zlasti v nekaterih procesih, ki vključujejo hitre cikle ogrevanja in hlajenja, mora material za prevleko zadržati drastične temperaturne spremembe. Visoka toplotna prevodnost in nizke lastnosti toplotne ekspanzije borovega nitrida zagotavljata enakomerno porazdelitev toplote, učinkovito vzdržujejo večkratne šoke hitrega ogrevanja in hlajenja med postopkom prevleke, preprečujejo razpokanje filmov in ohranijo celovitost in stabilnost uspešnosti filma. Na primer, v postopku prevleke polprevodniške proizvodnje čipov, ki ima izjemno visoke zahteve za toplotno stabilnost filmske plasti, lahko prevleke borovega nitrida ustrezajo tem strogim zahtevam, kar zagotavlja stabilne in zanesljive temelje za proizvodnjo čipov.

Uporaba borovega nitrida v različnih procesih prevleke

Fizično odlaganje hlapov (PVD)

V postopku PVD se za pripravo trdih premazov pogosto uporablja bonski nitrid. Kot primer vzemite več-arc ionske plošče. Kovinski vir izhlapevanja služi kot katoda in s pomočjo loka med njo in anodno lupino ciljni material izhlapi in ionizira, da tvori prostorsko plazmo za odlaganje prevleke na obdelovanca. Ko se uporablja tarča borovega nitrida, ima deponirana bonska nitridna prevleka izjemno visoko gostoto in oprijem. Ta prevleka ima visoko trdoto, več kot trikrat večjo od die jekla in lahko doseže celo več kot 5000HV; Je fina in gladka, z nizkim koeficientom trenja z jeklo; Ne drži se zlahka na kovine, ki preprečuje kopičenje čipov in izboljšuje kakovost površine obdelanih delov; Prav tako ima dobro žilavost, odpornost na udarce in odpornost proti trkom, zato ga je mogoče uporabiti za kalupe, ki iztekajo, žigosanje kalupov itd. Na primer pri izdelavi avtomobilskih delov, potem ko premažemo nekatere plesni z borovnim nitridom, se odpornost na plesni bistveno poveča, da je proizvodna cesto, ki se izboljša, in nadomestni del, ki se izboljša, in nadomestni odmik. povečan.

Odlaganje kemičnih hlapov (CVD)

Metoda CVD ima edinstvene prednosti pri pripravi tankih filmov borovega nitrida, kot so preprost postopek priprave, kakovostni filmi in velika območja rasti. Pri pripravi tankih filmov za zaščito pred korozijo kovine se lahko za zaščito pred korozijo neposredno uporabijo tanki filmi, pripravljeni na CVD, tanjši filmi. H-BN, podobno kot ravninska omrežna struktura grafita, je splošno znan kot "beli grafen" in ima odlične lastnosti, kot so dobra izolacija, visoka toplotna stabilnost in močna kemična stabilnost. Enoplastni bonski nitrid brez napak ima odlične zmogljivosti zaščite, kar lahko blokira korozijske faktorje, kot so molekule kisika in vode, da dosežejo površino kovinske podlage in zavirajo prenos elektronov, s čimer zmanjša možnost galvanske korozije osnovne kovine. Vendar imajo tanki filmi, pripravljeni na CVD, neizogibno zrnci in pomanjkljivosti. Z združevanjem z odlaganjem atomske plasti lahko kovinski oksidni delci enakomerno porazdelimo na prostih mestih, mejih zrnja in nagubanih napak v plasti borovega nitrida in na površini, da tvorijo boronski nitridni kompozitni film, ki lahko znatno izboljšajo korozijsko odpornost kovine in dosežejo dolgotrajno zaščito.

Primeri aplikacij in učinki

Primer aplikacije orodja

Podjetje za proizvodnjo orodij je za svoje izdelke za rezanje rezalnikov uporabilo tehnologijo prevleke C-BN. Med rezkalnim testom visoko trdnega zlitinskega jekla je neobremenjen navadni reznik rezalnika po obdelavi 100 obdelovancev očitno obrabo roba, kar je povzročilo zmanjšanje natančnosti obdelave in povečanje hrapavosti površine obdelovanca. V nasprotju s tem je rezalnik, prevlečen s C BN, imel minimalno obrabo po obdelavi enakega števila obdelovancev, njegov rezalni rob pa je ostal oster, kar omogoča neprekinjeno in stabilno visoko natančno obdelavo. Nadaljnji testi so pokazali, da je bila življenjska doba rezalnika, prevlečenega z C BN, več kot petkrat večja od običajnega rezkalnega rezalnika, kar je znatno zmanjšalo stroške zamenjave orodij, izboljšanje učinkovitosti obdelave in prineslo izjemne gospodarske koristi podjetju.

Primer uporabe kovinske zaščitne prevleke

Podjetje za proizvodnjo vesoljskih komponent je sprejelo tehnologijo kompozitne prevleke borove nitride za izboljšanje korozijske odpornosti komponent aluminijeve zlitine v zapletenih okoljih. Po površinski obdelavi komponent aluminijeve zlitine so bili tanki filmi H-BN odstranjeni po metodi CVD, nato pa je bil na H-bn tankih filmih prevlečen z enotnim kovinskim oksidnim filmom z nalaganjem atomskega sloja, da tvori kompozitni film borovega nitrida. Po različnih simuliranih ostrih okoljskih testih, kot so testi korozijskega soli in preskusi staranja vlaga, so rezultati pokazali, da so neobremenjene komponente aluminijeve zlitine po 24 urah v okolju razprševanja soli očitne korozijske lise, medtem ko so sestavni deli, obloženi s kompozitnim filmom o borovem niridu. Uporaba te tehnologije učinkovito poveča zanesljivost in življenjsko dobo vesoljskih komponent in zagotavlja varno delovanje zrakoplovov v zapletenih okoljih.

Lastninska osnova borovega nitrida

​

Visoka trdota in odpornost na obrabo

Kubični bonski nitrid ima trdoto drugo le do diamanta, z trdoto Vickers pa doseže 5000 - 8000 hv. Ta značilnost omogoča filmski plasti, ki nastane z vključitvijo C-BN v prevleko, da se učinkovito upira zunanjemu trenju in obrabi. Na področju orodja, ko je površina orodja prevlečena s plastjo, ki vsebuje C-BN, med rezanjem kovinskih materialov visoke hitrosti lahko prevleka znatno zmanjša koeficient trenja med orodjem in obdelovancem, zmanjšuje obrabo orodja in močno razširi življenje orodja in izboljša učinkovitost rezanja. Na primer, pri obdelavi materialov z zlitinami z visoko trdoživo lahko navadna orodja v kratkem času občutijo hudo obrabo, medtem ko lahko orodja, prevlečena s C-BN, ohranijo ostro rezalno prednost, kar omogoča neprekinjeno in stabilno obdelavo ter znatno poveča natančnost obdelave in kakovosti površine.

Kemična stabilnost

Šesterokotni bonski nitrid ima odlično kemično stabilnost in težko reagira s staljenimi kovinami. V postopku vakuumske prevleke mora izhlapevalni čoln kot jedro potrošnega mogoče stabilno delovati pod visokimi temperaturami (＞ 1500 stopinj), v zelo korozivnih kovinskih talinah (kot sta aluminij in baker) in v okolju z visoko vakuum. Tradicionalni grafitni izhlapevalni čolni so ranljivi za erozijo staljenih kovin in imajo kratko življenjsko dobo. V nasprotju s tem so keramični materiali na osnovi H-BN postali idealna alternativa zaradi svoje kemične stabilnosti. H-bn izhlapevalni čolni lahko preprečijo korozijo telesa čolna, se izognejo kontaminaciji prevleke, ki jo povzroči korozija telesa čolna, in zagotovi stabilnost procesa prevleke in zanesljivost kakovosti prevleke.

Visoka toplotna prevodnost in nizka koeficient toplotne ekspanzije

Boronski nitrid ima visoko toplotno prevodnost v ravnini. Na primer, H-bn prah lahko med pripravo izhlapevalnih čolnov tvori odlično vodoravno usmerjeno omrežje toplotne prevodnosti z vplansko toplotno prevodnostjo ＞ 250 W\/(M · K). Medtem je njegov koeficient toplotne ekspanzije izjemno nizek. Med postopkom prevleke, zlasti v nekaterih procesih, ki vključujejo hitre cikle ogrevanja in hlajenja, mora material za prevleko zadržati drastične temperaturne spremembe. Visoka toplotna prevodnost in nizke lastnosti toplotne ekspanzije borovega nitrida zagotavljata enakomerno porazdelitev toplote, učinkovito vzdržujejo večkratne šoke hitrega ogrevanja in hlajenja med postopkom prevleke, preprečujejo razpokanje filmov in ohranijo celovitost in stabilnost uspešnosti filma. Na primer, v postopku prevleke polprevodniške proizvodnje čipov, ki ima izjemno visoke zahteve za toplotno stabilnost filmske plasti, lahko prevleke borovega nitrida ustrezajo tem strogim zahtevam, kar zagotavlja stabilne in zanesljive temelje za proizvodnjo čipov.

Uporaba borovega nitrida v različnih procesih prevleke

Fizično odlaganje hlapov (PVD)

V postopku PVD se za pripravo trdih premazov pogosto uporablja bonski nitrid. Kot primer vzemite več-arc ionske plošče. Kovinski vir izhlapevanja služi kot katoda in s pomočjo loka med njo in anodno lupino ciljni material izhlapi in ionizira, da tvori prostorsko plazmo za odlaganje prevleke na obdelovanca. Ko se uporablja tarča borovega nitrida, ima deponirana bonska nitridna prevleka izjemno visoko gostoto in oprijem. Ta prevleka ima visoko trdoto, več kot trikrat večjo od die jekla in lahko doseže celo več kot 5000HV; Je fina in gladka, z nizkim koeficientom trenja z jeklo; Ne drži se zlahka na kovine, ki preprečuje kopičenje čipov in izboljšuje kakovost površine obdelanih delov; Prav tako ima dobro žilavost, odpornost na udarce in odpornost proti trkom, zato ga je mogoče uporabiti za kalupe, ki iztekajo, žigosanje kalupov itd. Na primer pri izdelavi avtomobilskih delov, potem ko premažemo nekatere plesni z borovnim nitridom, se odpornost na plesni bistveno poveča, da je proizvodna cesto, ki se izboljša, in nadomestni del, ki se izboljša, in nadomestni odmik. povečan.

Odlaganje kemičnih hlapov (CVD)

Metoda CVD ima edinstvene prednosti pri pripravi tankih filmov borovega nitrida, kot so preprost postopek priprave, kakovostni filmi in velika območja rasti. Pri pripravi tankih filmov za zaščito pred korozijo kovine se lahko za zaščito pred korozijo neposredno uporabijo tanki filmi, pripravljeni na CVD, tanjši filmi. H-BN, podobno kot ravninska omrežna struktura grafita, je splošno znan kot "beli grafen" in ima odlične lastnosti, kot so dobra izolacija, visoka toplotna stabilnost in močna kemična stabilnost. Enoplastni bonski nitrid brez napak ima odlične zmogljivosti zaščite, kar lahko blokira korozijske faktorje, kot so molekule kisika in vode, da dosežejo površino kovinske podlage in zavirajo prenos elektronov, s čimer zmanjša možnost galvanske korozije osnovne kovine. Vendar imajo tanki filmi, pripravljeni na CVD, neizogibno zrnci in pomanjkljivosti. Z združevanjem z odlaganjem atomske plasti lahko kovinski oksidni delci enakomerno porazdelimo na prostih mestih, mejih zrnja in nagubanih napak v plasti borovega nitrida in na površini, da tvorijo boronski nitridni kompozitni film, ki lahko znatno izboljšajo korozijsko odpornost kovine in dosežejo dolgotrajno zaščito.

Primeri aplikacij in učinki

Primer aplikacije orodja

Podjetje za proizvodnjo orodij je za svoje izdelke za rezanje rezalnikov uporabilo tehnologijo prevleke C-BN. Med rezkalnim testom visoko trdnega zlitinskega jekla je neobremenjen navadni reznik rezalnika po obdelavi 100 obdelovancev očitno obrabo roba, kar je povzročilo zmanjšanje natančnosti obdelave in povečanje hrapavosti površine obdelovanca. V nasprotju s tem je rezalnik, prevlečen s C BN, imel minimalno obrabo po obdelavi enakega števila obdelovancev, njegov rezalni rob pa je ostal oster, kar omogoča neprekinjeno in stabilno visoko natančno obdelavo. Nadaljnji testi so pokazali, da je bila življenjska doba rezalnika, prevlečenega z C BN, več kot petkrat večja od običajnega rezkalnega rezalnika, kar je znatno zmanjšalo stroške zamenjave orodij, izboljšanje učinkovitosti obdelave in prineslo izjemne gospodarske koristi podjetju.

Primer uporabe kovinske zaščitne prevleke

Podjetje za proizvodnjo vesoljskih komponent je sprejelo tehnologijo kompozitne prevleke borove nitride za izboljšanje korozijske odpornosti komponent aluminijeve zlitine v zapletenih okoljih. Po površinski obdelavi komponent aluminijeve zlitine so bili tanki filmi H-BN odstranjeni po metodi CVD, nato pa je bil na H-bn tankih filmih prevlečen z enotnim kovinskim oksidnim filmom z nalaganjem atomskega sloja, da tvori kompozitni film borovega nitrida. Po različnih simuliranih ostrih okoljskih testih, kot so testi korozijskega soli in preskusi staranja vlaga, so rezultati pokazali, da so neobremenjene komponente aluminijeve zlitine po 24 urah v okolju razprševanja soli očitne korozijske lise, medtem ko so sestavni deli, obloženi s kompozitnim filmom o borovem niridu. Uporaba te tehnologije učinkovito poveča zanesljivost in življenjsko dobo vesoljskih komponent in zagotavlja varno delovanje zrakoplovov v zapletenih okoljih.

Shengyang New Material Co., Ltd. je zavezan proizvodnji izdelkov, ki so predelani z borovim nitridom in borovnim nitridom, in lahko prilagodi različne keramične dele borovega nitrida v skladu s potrebami strank. Po potrebi se obrnite na nas.
Tel: +8618560961205
E -pošta: sales@zbsyxc.com