PBN 加热器的工作原理是什么？

1. 什么是PBN加热器？

PBN材料是指通过CVD高温沉积得到的热解氮化硼材料。BN是指立方氮化硼，通过热压获得。

由于获取工艺不同，PBN零件常见厚度小于或等于3mm。

PBN加热器是指在PBN基体上沉积一层薄石墨，通过机械加工（激光雕刻）形成石墨带而形成的石墨加热器。

最后在石墨层上覆盖一层PBN覆盖层（露出电极部分），成为完整的石墨加热器。

2. 加工方式有几种？

一般有两种方式：

第一种：PBN片制作好槽，然后涂上热解石墨，再加一层PBN涂层（在pbn片刻好电路后，在电路上沉积热解石墨，然后在pg表面再沉积一层pbn），厚度约mm，电压电流，再加一层石墨。

厚度约3mm左右，电压电流根据客户而定，但要低电压大电流，加热快。

第二种：石墨制作好槽，然后在槽的两面涂上PBN，但石墨作为加热装置，通过交流电加热，会产生磁共振，PBN涂层容易脱落，所以不推荐这种方式制作。

所以这种方式生产不推荐，一般按照第一种方式生产。

因此可以看出基体和绝缘覆盖层都是PBN，发热体是石墨带。

3. 为什么要这样生产呢？

石墨或热解石墨表面包覆涂层，石墨在加热领域应用广泛，但石墨在真空和高温条件下会不断析出杂质，从而会污染超纯材料，利用氮化硼无孔、热膨胀系数低的优点在石墨外层包覆PBN，这样可以阻挡石墨析出的杂质，保护超纯材料不被污染。包覆后的石墨经过多次加热，表面氮化硼层不易剥落。

4. 优点：

PBN加热垫具有化学稳定性、耐腐蚀等优点，一般最高样品加热温度在1200℃左右，可在E-5mbar氧气气氛下工作。

工作时需要注意避免因较大的快速温升和降而导致PBN覆盖层与石墨层脱离，还要注意保证电极的良好电接触，避免接触处过热，损坏电极。

5. 总结性能特点：

-真空中最高温度 1650℃

-空气中最高温度 300 ℃（不推荐）

-高真空、超高压、腐蚀性环境

-升温速率非常快，质量非常低

-非常惰性

-PG 元件封装在 PBN 中，完全不受沉积产物的影响

-样品可直接放置在加热的陶瓷元件板上

-尺寸最大可达 4 英寸方形或圆形

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