Desarrollo y aplicación de materiales de nitruro de boro de alto rendimiento.
Como nuevo material cerámico con excelente rendimiento y gran potencial de desarrollo, el nitruro de boro incluye cinco isómeros, a saber, nitruro de boro hexagonal (h-BN), nitruro de boro cúbico (c-BN), nitruro de boro mineral de zinc (w-BN), romboédrico. nitruro de boro (r-BN) y nitruro de boro rómbico (o-BN).
Aplicaciones del nitruro de boro
La investigación actual sobre BN se centra principalmente en su fase hexagonal (h-BN) y fase cúbica (c-BN). El primero tiene lubricidad, conductividad térmica y buen rendimiento a altas temperaturas; este último también se encuentra en equilibrio termodinámico y en estado estable a temperatura y presión normales. El principal área de aplicación del h-BN es como materia prima para la síntesis de nitruro de boro cúbico.
Nitruro de boro hexagonal
El nitruro de boro hexagonal es un material con resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica, alto aislamiento y excelentes propiedades de lubricación. Según la situación actual, simplificar el proceso, reducir los costes de producción y aumentar la vida útil de los componentes son las comparativas actuales de este tipo de material. Direcciones de investigación activa. Aplicaciones principales: crisoles, embarcaciones, tuberías de suministro de metal líquido, boquillas de cohetes, bases de dispositivos de alta potencia, etc. para fundir metales evaporados. También se puede utilizar como aditivos para diversos materiales.
nitruro de boro cúbico
Utilizado como material abrasivo. Se pueden utilizar pequeñas partículas de monocristal de cBN como material abrasivo. Las herramientas abrasivas de CBN utilizan la acción de un agente adhesivo para unir los granos abrasivos de CBN en productos con una determinada forma geométrica como una herramienta abrasiva de material superduro.
Utilizado como material de herramienta. PcBN supera las deficiencias del monocristal de cBN, como la fácil escisión y la anisotropía, y se utiliza principalmente para fabricar materiales para herramientas. Las herramientas de corte PcBN son particularmente adecuadas para cortes de alta velocidad y también pueden usarse para cortes de alta precisión. Se han utilizado ampliamente en máquinas herramienta CNC y son adecuados para cortar materiales de alta dureza.
Con el avance continuo de la ciencia y la tecnología y la creciente demanda de aplicaciones, el nitruro de boro tiene amplias perspectivas de desarrollo futuro. A continuación se muestran algunas posibles tendencias:
Mejorar la eficiencia de la preparación: mejorar la eficiencia de la preparación es una de las formas de lograr la producción a gran escala de nitruro de boro, y desarrollar métodos de preparación más eficientes y económicos es su objetivo de desarrollo.
En la actualidad, la eficiencia de preparación del nitruro de boro es baja, requiere condiciones de temperatura y presión más altas y el ciclo de preparación es largo. Una de las direcciones de investigación futuras es desarrollar métodos de preparación más eficientes y económicos para mejorar la eficiencia de preparación del nitruro de boro.
Desarrollar nuevos materiales: además de los materiales de nitruro de boro convencionales, se prestará atención a nuevos materiales como el nitruro de boro bidimensional y el nitruro de boro poroso. Estos nuevos materiales tienen estructuras y propiedades únicas y se espera que se utilicen en una gama más amplia de campos.
Ampliar los campos de aplicación: el nitruro de boro se ha utilizado ampliamente en electrónica, optoelectrónica, ciencia de materiales y otros campos. Su excelente rendimiento puede ampliar más campos de aplicación en el futuro, como la biomedicina, la protección del medio ambiente y otros campos.
Mejore el rendimiento y la estabilidad: las propiedades mecánicas y químicas del nitruro de boro se pueden mejorar controlando la estructura cristalina y la pureza para cumplir con requisitos de aplicación más altos en el futuro.