El nitruro de boro pirolítico (PBN) pertenece al sistema cristalino hexagonal y su pureza puede alcanzar el 99,999 %. Es resistente a ácidos y álcalis, antioxidante, tiene buena conductividad térmica, es denso y se puede procesar. Gracias al proceso de CVD, el nitruro de boro pirolítico presenta una estructura en capas casi perfecta, lo que resulta en una conductividad térmica anisotrópica, lo que lo convierte en un material ideal para la fabricación de crisoles de crecimiento de cristales.
Se fabrica mediante deposición química en fase de vapor (CVD) de amoníaco y haluros de boro en condiciones de alta temperatura y alto vacío. No solo prepara láminas de PBN, sino que también prepara directamente productos finales de PBN, como crisoles, navecillas y recubrimientos.
El nitruro de boro pirolítico es diferente del nitruro de boro prensado en caliente (HBN) convencional. No requiere el proceso tradicional de sinterización por prensado en caliente ni se le añade ningún agente de sinterización.
Por lo tanto, el producto obtenido presenta las siguientes características importantes:
1. No tóxico e insípido;
2. Alta pureza, superior al 99,999 %; 3. No reacciona con ácidos, álcalis, sales ni reactivos orgánicos a temperatura ambiente, y se corroe ligeramente en sales fundidas y soluciones alcalinas, pero puede resistir la corrosión por diversos ácidos a altas temperaturas.
4. No reacciona con la mayoría de los metales fundidos, semiconductores y sus compuestos.
5. Buen rendimiento antioxidante por debajo de 1000 °C.
6. Buena resistencia al choque térmico; no se observaron grietas al sumergirse en agua a 2000 °C.
7. Alta temperatura de funcionamiento, sin punto de sublimación, y se descompone directamente en B y N por encima de 3000 °C.
8. Alta resistencia y buen aislamiento eléctrico.
9. La superficie es lisa, sin poros, y no se humedece con la mayoría de las fundiciones de semiconductores.
Propiedades del nitruro de boro pirolítico:
| Property | Unit | Value | |
| Lattice Constant | μm | a: 2.504 x 10 -10 ; c: 6.692 x 10 -10 |
|
| Density | g/cm3 | 2.10-2.15 (PBN Crucible); 2.15-2.19 (PBN Plates) |
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| Micro Hardness (Knoop)(ab side) | N/mm2 | 691.88 | |
| Resistivity | Ω·cm | 3.11 x 10 11 |
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| Tensile Strength | N/mm2 | 153.86 | |
| Bending Strength | ⊥C | N/mm2 | 243.63 |
| ⊥C | N/mm2 | 197.76 | |
| Elastic Modulus | N/mm2 | 235690 | |
| Thermal Conductivity | W/m·k | “a” direction; “c” direction | |
| 200℃ | W/m·k | 60 2.60 | |
| 900℃ | W/m·k | 43.7 2.8 | |
| Dielectric Strength (at room temperature) | KV/mm | 56 | |
Aplicaciones del nitruro de boro pirolítico:
Debido a la naturaleza del proceso de CVD, las piezas de nitruro de boro pirolítico suelen requerir espesores de pared de 3 mm o menos. Sin embargo, el proceso de CVD confiere al nitruro de boro pirolítico una estructura en capas casi perfecta, lo que resulta en una conductividad térmica anisotrópica, lo que lo convierte en un material ideal para la fabricación de crisoles de crecimiento de cristales.
1. Unidad de evaporación OLED
2. Crisol de crecimiento de monocristales semiconductores (VGF, LEC);
3. Crisol de evaporación de epitaxia de haz molecular (MBE);
4. Calentador de MOCVD;
5. Nave sintética policristalina;
6. Ventana infrarroja PBN;
7. Microondas para comunicaciones por satélite Tubo;
8. Placa portadora recubierta de PBN;
9. Paneles aislantes para equipos de alta temperatura y alto vacío.
Procesamiento de cerámica de nitruro de boro pirolítico:
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