Was ist der Unterschied zwischen heißgepresstem Bornitrid und pyrolytischem Bornitrid?
Bornitrid ist ein hochentwickeltes Keramikmaterial, das in vier verschiedenen Varianten vorkommt. Die gängigsten sind kubisches Bornitrid (c-BN) und hexagonales Bornitrid (h-BN). c-BN ähnelt Diamant und wird hauptsächlich zur Herstellung von Schneidwerkzeugen verwendet. h-BN hat eine Graphit ähnliche Schichtstruktur, ist locker, geschmiert, nimmt leicht Feuchtigkeit auf und hat ein geringes Gewicht. Es wird auch als weißer Graphit bezeichnet und verfügt über ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und Isoliereigenschaften.
Je nach Herstellungsverfahren kann h-BN in heißgepresstes Bornitrid (HPBN) und pyrolytisches Bornitrid (PBN) unterteilt werden. Heißgepresstes Bornitrid wird durch Heißpresssintertechnologie hergestellt und hat die Vorteile einer hohen Dichte, hohen Festigkeit und niedrigen Produktionskosten. Pyrolytisches Bornitrid wird durch chemische Gasphasenabscheidung hergestellt und hat die Vorteile weniger Verunreinigungen und hoher Reinheit.
1. Heißgepresstes Bornitrid (HPBN)
Heißgepresstes Bornitrid wird durch Pressen und Sintern hergestellt, wobei Pulver in eine Form gegossen wird. Es ist ein ausgezeichneter elektrischer Isolator mit ausgezeichneter Schmierfähigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit. Selbst bei extrem hohen Temperaturen behält es seine Schmierfähigkeit und Inertheit. Heißgepresstes Bornitrid hat eine geringe mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit, verfügt jedoch über eine hohe Wärmekapazität, ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, hervorragende Durchschlagsfestigkeit und ist leicht zu verarbeiten. In einer inerten Atmosphäre kann Bornitrid hohen Temperaturen von über 2000 °C standhalten und ist daher ein ideales wärmeleitendes Isoliermaterial für hohe Temperaturen.
Aufgrund der hervorragenden chemischen Stabilität der Bornitrid-Keramik kann sie als Tiegel, Schiffchen, Flüssigmetall-Förderrohre zum Schmelzen und Verdampfen von Metallen, Tiegel zur Synthese von GaAs-Kristallen, Raketendüsen, Sockel für Hochleistungsgeräte, Rohre zum Schmelzen von Metallen, Pumpenteile, Stahlgussformen, Isoliermaterial usw. verwendet werden.
2. Pyrolytisches Bornitrid (PBN)
Pyrolytisches Bornitrid gehört zum hexagonalen Kristallsystem und ist ein typisches Schichtmaterial. Es entsteht durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) von Ammoniak und Borhalogeniden unter Hochtemperatur- und Hochvakuumbedingungen. Es kann in dünne Bleche oder direkt in PBN-Endprodukte wie Rohre, Ringe oderBehälter mit dünne Wände. Die Reinheit von pyrolytischem Bornitrid ist sehr hoch und kann über 99,99 % erreichen.
Pyrolytisches Bornitrid weist hervorragende Eigenschaften wie hohe Reinheit, hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe mechanische Festigkeit, gute elektrische Isolierung, gute chemische Inertheit und Ungiftigkeit auf, was es zu einem idealen Behältermaterial für die Elementreinigung und das Wachstum von Halbleiterkristallen macht. Die Hauptanwendungen sind OLED-Verdampfungseinheiten, Tiegel für das Wachstum von Halbleiter-Einkristallen (VGF, LEC), Verdampfungstiegel für die Molekularstrahlepitaxie (MBE), MOCVD-Heizgeräte, polykristalline Boote, Isolierplatten für Hochtemperatur- und Hochvakuumgeräte usw.
Unterschied zwischen HPBN und PBN
1. Unterschiedliche Produktionsprozesse: Bei HPBN kommen traditionelle Formgebungs- und Heißpresssinterverfahren zum Einsatz, bei PBN das chemische Gasphasenabscheidungsverfahren.
2. Es können verschiedene Produkte hergestellt werden: HPBN lässt sich leicht bearbeiten und kann bearbeitet werden, um die gewünschte Form und Größe zu erhalten. PBN ist nur für die Herstellung mit dünner Dicke oder geringen Wänden geeignet.
3. Unterschiedliche Materialreinheit: Bei HPBN müssen im Produktionsprozess Sinterhilfsmittel zugesetzt werden, sodass die Reinheit nicht so hoch wie bei PBN sein kann. Bei der Herstellung von PBN müssen keine Sinterhilfsmittel zugesetzt werden und die Reinheit kann über 99,99 % liegen.
4. Verschiedene Anwendungsbereiche: PBN eignet sich aufgrund seiner extrem hohen Reinheit, der hohen Produktionskosten und der schwierigen Verarbeitung für die Herstellung von Kristallwachstumsbehältern in der Halbleiterindustrie;Aufgrund seiner relativ geringen Produktionskosten und der einfachen Verarbeitung eignet sich HPBN für Hochtemperatur-Ofenisolationsteile, Thermoelement-Schutzrohre, Tiegel oder Formen für geschmolzenes Metall, amorphe Banddüsen und Pulvermetall-Zerstäubungsdüsen usw.
