高纯高性能氮化硼陶瓷喷嘴

半导体氮化硼陶瓷喷嘴

——上瓷时代高纯高性能氮化硼陶瓷材料介绍

　　六方氮化硼是一种具有优良性能和广泛用途的材料，但由于其片状的显微结构和稳定的化学性质，烧结非常困难，很难通过现有的工艺烧结得到致密的陶瓷块体。以往的六方氮化硼陶瓷往往通过添加大量烧结助剂来改善其性能，但烧结助剂的存在，会对六方氮化硼陶瓷的性能造成很大的影响，严重阻碍了氮化硼陶瓷的应用。

　　上瓷时代高纯高性能氮化硼陶瓷材料技术填补国内空白，是采用了相变增压烧结技术，实现了氮化硼陶瓷的自致 密化，即利用纳米级立方氮化硼在高温发生向六方氮化硼转变的相变时，能够有效地促进六方氮化硼陶瓷的烧结，在不添加烧结助剂的条件下实现了低温烧结，获得了高纯、高密度和高性能六方氮化硼陶瓷材料。

　　该材料可以应用做半导体用氮化硼陶瓷喷嘴、陶瓷环等等，这个在欧美和日本已经应用。

　　氮化硼陶瓷样品的性能数据，具体结果如下：

1.物相检测：

　　样品只检测到对应hBN的（002）、（100）等六个镜面的衍射峰，没有检测到cBN位于43°、50°、和74°的衍射峰，表明所有的cBN原料已在烧结过程中转变为六方相，并且没有杂质相存在。

2.密度检测：

样品的相对密度随着cBNd 的含量增加而显著增大，在30wt%时达到最大值，为97.6%，大大高于之前所报道的氮化硼陶瓷密度。

3.力学性能：

　　高性能六方氮化硼陶瓷具有2-3倍普通hBN陶瓷的抗压强度和抗弯强度，远远大于普通hBN陶瓷的杨氏模量和显微硬度。且随着cBN 添加量的增加，高性能六方氮化硼陶瓷的强度持续提高。其抗弯强度和抗压强度高达94.51MPa 和118.67MPa，杨氏模量和显微硬度分别为29.44 和1.15GPa。

4.介电性能：

　　制备的高性能六方氮化硼陶瓷具备较低的介电常数和明显减小的介电损耗，随着 cBN  的加入，介电常数小幅度降低，介电损耗亦减小。最优值介电常数为4.37，而介电损耗低至2.48×10-4。

不同cBN 添加量样品的介电常数和介电损耗