BNるつぼ
Detail
BN には、六方晶窒化ホウ素 (HBN)、最密六方晶窒化ホウ素 (WBN)、立方晶窒化ホウ素 (CBN) の 3 つの結晶構造があります。六方晶窒化ホウ素は共有結合性化合物で、融点がなく、2700℃で直接昇華します。
HBN は常圧で安定した相であり、WBN と CBN は高圧で安定した相です。BN製品は、一般的にホットプレスで成形されます。アルゴンや窒素などの不活性ガス中では、最高使用温度が2800℃、酸素中での安定性が悪く、900℃以下でしか使用できず、窒化アルミニウム焼結基板(AlN基板)のキャリアとして使用可能ボード。
窒化ホウ素の熱膨張係数は石英と同等ですが、熱伝導率が石英の10倍であるため、耐熱衝撃性*注1に優れ、20~1200℃で数サイクル繰り返しても壊れません。
酸、アルカリ、ガラス、ほとんどの金属に反応せず、機械的強度は低いですが、高温での荷重軟化現象がなく、一般的な金属加工機で加工できるため、金属のるつぼとして使用できます。
金属の溶解および蒸発 器具、液体金属パイプおよび鋳造鋼用の型。窒化ホウ素は熱伝導体であり、電気絶縁体でもあるため、各種ヒーターの断熱材やガラス器具、加熱管スリーブ、高温、高周波、高圧の放熱材などに利用できます。熱衝撃特性、耐食性、潤滑性、高温絶縁性、高温非反応性に優れています。セラミックの焼結に使用される窒化ホウ素製のるつぼは、ほとんどがホットプレス焼結によって製造されており、他のるつぼに比べて高価です。
注1: いわゆる「熱衝撃」は、急激な温度変化によって破壊することを指す熱衝撃とも呼ばれます。ガラスやセラミックなどの材料は、靭性が低く、熱伝導率が低く、熱膨張係数が高いため、熱衝撃の影響を受けやすく、有効性が低下します。 熱衝撃は、物体の温度勾配が大きく(各部の温度差が大きい)、その結果、物体の異なる部分が異なる度合いで膨張し、物体の内部に応力や張力が生じ、特定の場所でこれらの応力が発生することで発生します。物体自体の強度、熱衝撃が発生します。物体が損傷の広がりを止めることができない場合、最終的には物体の破裂や構造物の損傷につながります。