Fördelar och nackdelar med HBN-keramik
Bornitridkeramik, särskilt i desshexagonal bornitrid (HBN) form, är en av de mest utbredda
använda typer av BN-keramik. Varmpressad bornitrid (HPBN) är känd för sina icke-slipande och smörjande egenskaper, låga termiska expansion och ovätbarhet för smälta metaller, och är högt värderad i industrier som kräver högtemperaturbeständighet och kemisk stabilitet.
Fördelar med BN Keramik
1. Exceptionell högtemperaturbeständighet
Bornitridkeramik har en smältpunkt som överstiger 3000 °C, vilket gör att den bibehåller utmärkt strukturell stabilitet och mekaniska egenskaper även i extrema värmemiljöer.
2. Låg termisk expansion
Med en extremt låg värmeutvidgningskoefficient, näst efter kvartsglas, säkerställer BN-keramik enastående dimensionsstabilitet under extrema temperaturfluktuationer. Denna egenskap gör den idealisk för applikationer som kräver exakt storlekskontroll, såsom flyg- och rymdkomponenter och optiska instrument.
3. Överlägsen korrosionsbeständighet
BN-keramik uppvisar anmärkningsvärd motståndskraft mot syror, alkalier och smälta salter, vilket gör dem perfekta för mycket korrosiva miljöer. Deras stabilitet under hård kemisk exponering gör dem ovärderliga inom industrier som metallurgi och halvledartillverkning.
4. Utmärkta smörjegenskaper
Maskinbearbetbara bornitridpulver ger utmärkt smörjning, vilket gör dem idealiska för högtemperaturfriktionstillämpningar. Till skillnad från traditionella smörjmedel bibehåller BN-keramik sin effektivitet även under extrema värmeförhållanden.
4. Enastående elektrisk isolering
BN-keramiska komponenter har en låg dielektricitetskonstant och minimal dielektricitetsförlust, vilket gör dem mycket lämpliga för tillämpningar i både högfrekventa och lågfrekventa elektroniska system. Deras dielektriska hållfasthet är 4,5 gånger högre än för aluminiumoxidkeramik, vilket ökar deras lämplighet för högspänningsisoleringstillämpningar.
5. Maskinbearbetbarhet
Till skillnad från de flesta avancerade keramer är varmpressad bornitrid lätt att bearbeta. Den kan svarvas, fräsas och formas till komplexa strukturer som tunna plåtar och spiralkomponenter med hjälp av konventionella bearbetningsverktyg.
Nackdelar med BN-keramik
1. Relativt låg mekanisk hållfasthet
Jämfört med andra högpresterande keramiker har BN-keramik lägre mekanisk hållfasthet och är mjukare, vilket gör den mindre motståndskraftig mot slitage och deformation. Den är inte idealisk för applikationer som kräver hög mekanisk bärförmåga eller intensiv friktionsmotståndskraft.
2. Hygroskopisk natur
Bornitridkeramik uppvisar viss fuktabsorption, vilket kan vara problematiskt vid exponering för fuktiga miljöer eller långvarig luftexponering. Denna egenskap kan leda till intern spänningsackumulering, särskilt i applikationer med hög temperatur eller termiska cykler. Fuktinducerad expansion och kontraktion kan ytterligare öka spänningskoncentrationen, vilket potentiellt kan orsaka mikrosprickor eller materialfel över tid.
