Guía: con la mejora del rendimiento y la función de los equipos electrónicos, el calor generado por cada equipo aumenta, y es importante que el calor emita, disipe y enfríe eficazmente el calor. Para productos móviles de alto rendimiento, como teléfonos inteligentes 5G y dispositivos ar / vr, debido al uso de IC de alto rendimiento y el diseño altamente integrado que persigue reducir el peso, el espacio de instalación de los componentes de disipación de calor está limitado, por lo que se utilizan materiales Tim como juntas de alta conductividad térmica y geles conductores de calor Para disipar mejor el calor.
¿¿ qué es el nitruro de boron?
El nitruro de Boron es un cristal compuesto por átomos de nitrógeno y átomos de boron. Con una composición química del 43,6% de Boron y del 56,4% de nitrógeno, cuenta con cuatro variantes distintas: el nitruro de Boron hexagonal (hbn), el nitruro de Boron de diamante (rbn), el nitruro de Boron cúbico (cbn) y el nitruro de Boron de Wurtzita (wbn).
El nitruro de Boron salió hace más de 100 años. la primera aplicación fue el nitruro de Boron hexagonal como lubricante de alta temperatura. no solo su estructura, sino también sus propiedades son muy similares a las del grafito, y es blanco por sí mismo, por lo que comúnmente se llama grafito blanco.
La cerámica de nitruro de Boron (lote) es un compuesto descubierto ya en 1842. Se ha llevado a cabo una gran cantidad de trabajo de investigación sobre materiales BNS en el extranjero desde después de la segunda guerra mundial, y no se desarrolló hasta 1955, cuando se resolvió el método de prensado en caliente bns. La compañía estadounidense Diamond y United Carbon entraron por primera vez en la producción y ya produjeron más de 10 toneladas en 1960.
En 1957, R.H. wentrof fue el primero en probar con éxito cbn, en 1969, General Electric vendió el producto borazon, y en 1973, Estados Unidos anunció la fabricación de cuchillos cbn.
En 1975, Japón introdujo tecnología de los Estados Unidos y también preparó cuchillos cbn.
En 1979, por primera vez, se utilizó con éxito la tecnología de plasma pulsado para preparar películas C - lote Colapsadas a baja temperatura y baja presión.
A finales de la década de 1990, la gente había sido capaz de preparar películas C - lote utilizando una variedad de métodos de depósito físico en fase de vapor (pvd) y depósito químico en fase de vapor (cvd).
Desde el punto de vista interno de china, el desarrollo ha avanzado a pasos agigantados. la investigación del polvo BNP comenzó en 1963, se desarrolló con éxito en 1966 y se puso en producción y aplicación en la industria y la tecnología de vanguardia de China en 1967.
Características de la materia:
El CBN suele ser un cristal negro, marrón o rojo oscuro, es una estructura de esfalerita y tiene una buena conductividad térmica. La dureza es solo superada por el diamante y es un material súper duro, que a menudo se utiliza como material de herramienta y abrasivo.
El nitruro de Boron tiene propiedades resistentes a la erosión química y no es erosionado por ácidos inorgánicos y agua. El enlace de Boron - nitrógeno se rompió en una base caliente. Más de 1200 ° C comienzan a oxidarse en el aire. La descomposición comenzó a unos 2.700 ° C al vacío. Ligeramente soluble en ácido caliente, no soluble en agua fría, densidad relativa de 2,29. La resistencia a la compresión es de 170 mpa. La temperatura máxima de uso en la atmósfera de oxidación es de 900 ° c, mientras que en la atmósfera de reducción inactivo puede alcanzar los 2800 ° c, pero el rendimiento de lubricación es pobre a temperatura ambiente. La mayoría de las propiedades del nitruro de Boron son mejores que las de los materiales de carbono. Para el nitruro de Boron hexagonal: bajo coeficiente de fricción, buena estabilidad a alta temperatura, buena resistencia al choque térmico, alta resistencia, alta conductividad térmica, bajo coeficiente de expansión, gran resistencia eléctrica, resistencia a la corrosión, microondas transparentes o infrarrojos.
Estructura material:
La cristalización hexagonal de nitruro de boron, la más común es la red cristalina de grafito, también tiene variantes amorfas, además de la forma cristalina hexagonal, el nitruro de Boron tiene otras formas cristalinas, incluyendo: nitruro de Boron de diamante (r - lote), nitruro de Boron cúbico (c - lote), nitruro de Boron de mineral de zinc de fibra (w - lote). Incluso se han encontrado cristales bidimensionales de nitruro de Boron como la tinta de piedra.
El nitruro de Boron generalmente preparado es una estructura de tipo grafito, comúnmente conocida como grafito blanco. El otro es el tipo de diamante, que es similar al principio de transformación del grafito en diamante. el nitruro de Boron de grafito se puede convertir en nitruro de Boron de diamante a alta temperatura (1800 ° c) y alta presión (8000mpa) (5 a 18gpa). Es un nuevo tipo de material súper duro resistente a altas temperaturas para la fabricación de taladros, herramientas de molienda y herramientas de Corte.
Áreas de aplicación:
1. agente de Liberación de moldes para la formación de metales y lubricante para el dibujo de metales.
2. materiales electroliticos y resistentes especiales en estado de alta temperatura.
3. lubricantes sólidos de alta temperatura, aditivos antidesgaste de extrusión, aditivos para la producción de materiales compuestos cerámicos, aditivos refractarios y antioxidantes, especialmente en aplicaciones resistentes a la corrosión de metales fundidos, aditivos de refuerzo térmico, materiales aislantes resistentes a altas temperaturas.
4. secadores de sellado térmico de Transistor y aditivos de polímeros como resina plástica.
5. los productos de nitruro de Boron prensados en diversas formas se pueden utilizar como componentes de alta temperatura, alta presión, aislamiento y disipación de calor.
6. materiales de blindaje térmico en aeroespacial.
7. con la participación de catalizadores, el nitruro de Boron cúbico duro como el diamante se puede convertir en tratamiento de alta temperatura y alta presión.
8. materiales estructurales del reactor atómico.
9. respiraderos para aviones y motores de cohetes.
10. aislantes de alta tensión, alta frecuencia y arco de plasma.
11. materiales de embalaje para evitar la radiación de neutrones.
12. los Materiales superduros elaborados a partir del procesamiento de nitruro de Boron se pueden convertir en herramientas de corte de alta velocidad y taladros para exploración geológica y perforación petrolera.
13. anillos de separación para fundición continua de acero en la metalurgia, ranuras de flujo de hierro amorfo, agentes de Liberación de moldes para fundición continua de aluminio.
14. hacer todo tipo de barcos de evaporación con película de condensadores aluminizados, tubos de imagen aluminizados, pantallas aluminizadas, etc.
15. varias bolsas de embalaje frescas y aluminizadas, etc.
16. todo tipo de aluminio antifalsificación láser, materiales de bronceado de marca, todo tipo de etiquetas de cigarrillos, etiquetas de cerveza, cajas de embalaje, cajas de embalaje de cigarrillos aluminizadas y así sucesivamente.
17. los cosméticos se utilizan como rellenos de lápiz labial, no tóxicos, lubricantes y brillantes.
Perspectivas futuras:
Debido a la alta dureza de los materiales siderúrgicos, se produce una gran cantidad de calor durante el procesamiento, las herramientas de diamante se descomponen fácilmente a altas temperaturas y reaccionan fácilmente con metales de transición, mientras que los materiales C - BNS tienen una buena estabilidad térmica y no reaccionan fácilmente con metales o aleaciones de hierro, que se pueden utilizar ampliamente en El procesamiento de precisión y molienda de productos siderúrgicos. Además de tener una excelente resistencia al desgaste, la resistencia al calor del C - BNS también es extremadamente excelente, también puede cortar acero resistente al calor, aleación de hierro, acero templado, etc. a temperaturas de corte bastante altas, y puede cortar rodillos fríos de alta dureza, materiales de carbonización y enfriamiento y aleaciones si - al muy desgastadas para herramientas. De hecho, las herramientas de corte y molienda hechas de cuerpos sinterizados de cristales C - BNS (síntesis de alta temperatura y alta presión) se han aplicado al mecanizado de alta velocidad y precisión de varios materiales de carburo cementado.
Como material semiconductor de banda ancha (brecha de banda 6.4 ev), C - BNB tiene una alta conductividad térmica, alta resistencia, alta movilidad, baja constante dieléctrica, alto campo eléctrico de ruptura, puede lograr un dopaje de doble tipo y tiene una buena estabilidad. junto con diamantes, SIC y gan, se llama material semiconductor de tercera generación después de si, GE y gaas. su característica común es el ancho de banda, adecuado para la fabricación de dispositivos electrónicos utilizados en condiciones extremas. En comparación con SIC y gan, C - BNS tiene propiedades más excelentes con diamantes, como una brecha de banda más ancha, una mayor movilidad, un campo eléctrico de ruptura más alto, una constante dieléctrica más baja y una mayor conductividad térmica. Obviamente, como material electrónico extremo, el C - BNS es mejor que el diamante. Sin embargo, como material semiconductor, el Diamante tiene su talón de aquiles, es decir, el dopaje de tipo N del diamante es muy difícil (su resistencia al dopaje de tipo n solo puede alcanzar los 102 Omega cm, lejos de cumplir con el estándar del dispositivo), mientras que el C - lote puede lograr el dopaje de tipo doble. Por ejemplo, en el proceso de síntesis de alta temperatura y alta presión y preparación de películas, la adición de be puede obtener semiconductores de tipo p; Se pueden obtener semiconductores de tipo n añadiendo s, c, si, etc. Por lo tanto, en conjunto, C - BNS es el material semiconductor de tercera generación con el mejor rendimiento, que no solo se puede utilizar para preparar dispositivos electrónicos que funcionan en condiciones extremas como altas temperaturas, alta frecuencia y alta potencia, sino que también tiene amplias perspectivas de aplicación en la luminiscencia ultravioleta profunda y detectores. De hecho, se informó por primera vez de un LED C - BNB fabricado a altas temperaturas y altas presiones, que puede funcionar a 650 ° c, que emite luz azul visible a simple vista bajo un sesgo positivo, y las mediciones espectrales indican que su longitud mínima de onda es de 215 nm (5,8 ev). El C - lote tiene un coeficiente de expansión térmica similar al de GaAs y si, una alta conductividad térmica y una baja constante dieléctrica, un buen rendimiento de aislamiento y una buena estabilidad química, lo que lo convierte en un material de hundimiento térmico y una capa de recubrimiento aislante para circuitos integrados. Además, C - lote tiene una afinidad electrónica negativa y se puede utilizar como material emisor de campo de cátodo frío, que tiene amplias perspectivas de aplicación en el campo de la pantalla plana a gran escala.
En cuanto a las aplicaciones ópticas, debido a la alta dureza de las películas C - BNN y la Alta transmisibilidad desde la banda ultravioleta (que comienza en unos 200 nm) hasta el infrarrojo lejano, son adecuadas como recubrimientos superficiales para algunos elementos ópticos, especialmente como recubrimientos de materiales de ventana como el selenio de zinc (znse) y el sulfuro de zinc (zns). Además, tiene una buena resistencia al impacto térmico y dureza comercial, y se espera que se convierta en un material ideal de ventana para láseres y detectores de alta potencia.
es 
English
