Pyrolyyttiset boorinitridiupokkaat
Johdanto
Pyrolyyttinen BN tai PBN on lyhenne sanoista pyrolyyttinen boorinitridi. Se on eräänlainen kuusikulmainen boorinitridi, joka on luotu kemiallisella höyrypinnoitusmenetelmällä (CVD), ja se on myös erittäin puhdasta boorinitridiä, joka voi saavuttaa yli 99,99 %, peittäen lähes lainkaan huokoisuutta.
Rakenne
Kuten yllä kuvattiin, pyrolyyttinen boorinitridi (PBN) on kuusikulmaisen järjestelmän jäsen. Kerrosten välinen atomietäisyys on 1,45 ja kerrosten välinen atomiväli on 3,33, mikä on merkittävä ero. PBN:n pinoamismekanismi on ababab, ja rakenne koostuu vuorottelevista B- ja N-atomeista kerroksessa ja vastaavasti C-akselia pitkin.
Etu
PBN-materiaali on erittäin kestävä lämpöshokkia vastaan ja sillä on erittäin anisotrooppinen (suunnasta riippuvainen) lämmönsiirto. Lisäksi PBN on erinomainen sähköeristin. Aine on stabiili inertissä, pelkistävässä ja hapettavassa ilmakehässä 2800°C ja 850°C asti.
Tuotteen kannalta PBN:stä voidaan muodostaa 2D- tai 3D-objekteja, kuten upokkaita, veneitä, levyjä, kiekkoja, putkia ja pulloja, tai sitä voidaan levittää grafiitin pinnoitteena. Suurin osa sulaista metalleista (Al, Ag, Cu, Ga, Ge, Sn jne.), happo ja kuuma ammoniakki ovat niitä tilanteita, joissa PBN osoittaa poikkeuksellista lämpötilastabiilisuutta pinnoitettuna grafiitilla 1700 °C asti, kestää lämpöshokkia ja kestää kaasun korroosiota.
Tuote
PBN-upokas: PBN-upokas on sopivin säiliö puolijohdeyhdistekiteiden muodostamiseen, eikä sitä voi vaihtaa.
MBE-prosessissa se on ihanteellinen säiliö elementtien ja yhdisteiden haihduttamiseen;
Myös pyrolyyttistä boorinitridiupokasta käytetään haihdutuselementtisäiliönä OLED-tuotantolinjoilla.
PG/PBN-lämmitin: PBN-lämmittimien potentiaalisia sovelluksia ovat MOCVD-lämmitys, metallin lämmitys, haihdutuskuumennus, suprajohdesubstraatin lämmitys, näyteanalyysin lämmitys, elektronimikroskoopin näytteen lämmitys, puolijohdesubstraatin lämmitys ja niin edelleen.
PBN-levy/rengas: PBN:llä on poikkeuksellisia ominaisuuksia korkeissa lämpötiloissa, kuten sen korkea puhtaus ja kyky kestää kuumennuksen 2300 °C:seen ultrakorkeassa tyhjiössä hajoamatta. Lisäksi se ei päästä kaasuja epäpuhtauksia. Tällaiset ominaisuudet mahdollistavat myös PBN:n jalostamisen erilaisiksi geometrioiksi.
PBN-pinnoitettu grafiitti: PBN voi olla tehokas fluoridisuolalla kostutettu materiaali, joka grafiitille levitettynä saattaa pysäyttää materiaalien välisen vuorovaikutuksen. Siksi sitä käytetään usein suojaamaan koneiden grafiittikomponentteja.
PBN-materiaali TFPV-prosessissa
PBN-materiaalin hyödyntäminen TFPV-prosessissa (ohutkalvo aurinkosähkö) auttaa vähentämään kerrostuksen kustannuksia ja lisää tuloksena olevien aurinkokennojen tehokkuutta, mikä tekee aurinkosähköstä yhtä halpaa tuottaa kuin hiilipohjaisilla menetelmillä.
Johtopäätös
Monilla teollisuudenaloilla on huomattavaa käyttöä pyrolyyttiselle boorinitridille. Sen laaja käyttö johtuu joistakin sen upeista ominaisuuksista, mukaan lukien erinomainen puhtaus ja korroosionkestävyys. Pyrolyyttisen boorinitridin mahdollisia sovelluksia eri aloilla tutkitaan edelleen.
