氮化硼陶瓷

复合氮化硼陶瓷复合氮化硼陶瓷是一类以氮化硼 (BN) 为基体，用其他陶瓷或金属化合物（例如氧化铝 (Al₂O₃)、氮化铝 (AlN)、碳化硅 (SiC)、氧化锆 (ZrO₂) 和氧化硼玻璃）增强或改性的工程陶瓷材料。其设计目标是显著提高机械强度、抗氧化性、耐磨性和导热性，同时保持 BN 优异的高温绝缘性、自润滑性和化学惰性。

与纯BN陶瓷相比，复合氮化硼具有优异的高温强度、密度和环境适应性，可满足冶金、半导体、真空镀膜、航空航天等行业的苛刻操作条件。

主要特点可定制性能：通过选择不同类型和比例的增强相来适应特定的操作条件，可以优化机械性能、热性能和化学稳定性。高温稳定性和绝缘性：大多数复合 BN 陶瓷可以在惰性气氛中承受超过 1800-2000°C 的温度，同时保持优异的电绝缘性（体积电阻率 > 10¹² Ω·cm）。增强机械性能：添加 Al₂O₃、ZrO₂ 或 SiC 可使抗弯强度提高 2-3 倍，改善脆性，提高抗冲击性。提高抗氧化性能：一些复合相（如Al₂O₃和B₂O₃玻璃相）能在高温氧化环境中在表面形成致密的保护膜，有效延缓BN的氧化。热导率可调：通过引入AlN、SiC等高热导率材料，可以将传统BN的热导率由30～60W/(m·K)提高到80～150W/(m·K)，满足大功率散热需求。可加工性保持：BN陶瓷在复合材料应用后仍保留其优异的可加工性，可使用传统硬质合金刀具进行车削、铣削和钻孔等精密加工。典型应用金属熔铸设备高温防粘、绝缘部件高温模具、玻璃成型垫片大功率半导体器件绝缘散热基板（复合高热导相）真空镀膜设备蒸发舟及隔离支架高温轴承、滑块、耐磨导轨（复合增强相提高强度和耐磨性）航空航天高温隔热及结构部件生产加工原材料准备：选取高纯度BN粉末和增强相粉末（如Al₂O₃、AlN、SiC、ZrO₂），按配方比混合均匀。

成型工艺：常用干压、等静压、注浆成型，根据产品的复杂程度选择不同的方法。

烧结方法：热压（HP）、热等静压（HIP）或反应烧结；温度通常在氮气或惰性气体气氛中为 1700–2000°C。

后处理：加工至最终形状。可根据需要添加表面涂层（例如SiC、Al₂O₃），以进一步增强抗氧化和耐磨性。