Bor İşleme Tesisi

Bor Nitrür

Bor Nitrit

Bor Nitrür, Bor ve Azot elementlerinin oluşturduğu, kimyasal formülü BN olan, kimyasal metodlarla üretilen bir bileşiktir.

Bor Nitrür, düşük reaktifliği ve birçok uygulaması olan inorganik bir malzemedir. En sert insan yapısı malzemelerden bir tanesidir. Isıl, elektriksel, mekanik ve fiziksel özellikler gibi çok geniş bir malzeme nitelikleri dizisine sahip olması nedeniyle, bir çok uygulaması vardır. Farklı uygulamalar ile kullanılmasını sağlayacak şekilde bu niteliklerin çok çeşitli kombinasyonlarını içerir. Malzeme mühendisleri, çok çeşitli elektronik ve elektrik uygulamalarında yararlı olan, mükemmel bir ısıl şok özelliğine ilave olarak elektriksel yalıtkanlığın, yüksek ısıl iletkenliğin alışılmadık beraberliğini bor nitrürde bulmuşlardır.

Bor Nitrürün üç farklı kristal formu mevcuttur; hegzagonal formu (h)BN, kübik formu (c)BN. Üçüncü ticari Bor Nitrür tipi ise kimyasal buhar indirgenmesi ile üretilen Piroliktik Bor Nitrür’dür. Bunlar çok farklı fiziksel özelliklere sahiptirler ve çok farklı uygulamalarda kullanılırlar.

Bor Nitrür Kullanım Alanları

Bor Nitrür Kullanım Alanları
Bor Nitrür Kullanım Alanları
Bor Nitrür Kullanım Alanları
  • Sıcak ve ergimiş metallerle temas eden yüzeylerde kaplama olarak kullanılır. Bor nitrür kaplama, korozyonu ve kimyasal olarak malzemenin reaksiyona girmesini önler. Bu nedenle de, kalıpların yüzeyinin kaplanmasında kullanılır.
  • Aynı amaçlarla cam ve plastik endüstrisinde de kullanılır.
  • Kompozit üretiminde bor nitrür kaplamalar kalıbın oksitlenmesini önler.
  • Yüksek sıcaklıklarda yağlayıcı olarak kullanılır.
  • Yüksek ısıl şok direncinin ve yüksek tokluğun istendiği uygulamalarda kullanılır (potalar ve refrakter astar uygulamaları dahil).
  • Yüksek dielektrik dayanımı, düşük dielektrik sabiti ve yüksek ısıl iletkenliğine haiz olması sebebiyle, dielektrik malzeme olarak elektronik ve elektroteknik endüstrisinde kullanım alanına sahiptir.
  • Bor nitrür, belli oranlarda silisyum nitrür ile karıştırılarak (60:40, 50:50 veya 40:60) nozül pota, termokupul kılıfı ve cam kalıplarla ilgili refrakter malzeme olarak kullanılır.
  • Diğer seramik malzemelerle birlikte kompozit yapımında kullanılır. (Örneğin; Al2O3/BN, AlN/BN, 3Al2O3.2SiO2.xZrO2/BN).
  • Kozmetik endüstrisinde kullanılır.
  • Seramik ve cam endüstrisinde kullanılır (pota, destekleyici vb. malzeme olarak).
  • Refrakter endüstrisinde antioksidan olarak kullanılır.
  • Nükleer reaktörlerde kontrol çubuklarında, radyasyondan koruyucu duvarlarında kullanılır.
  • Lepleme sanayiinde aşındırıcı olarak kullanılır.
  • Tel haddelerinde kılavuz olarak kullanılır.
  • Ekstrüzyon kalıplarında kullanılır.
  • Metal matrisli kompozitlerde, düşük yoğunluklu sermetlerde, alüminyum matristi kompozitlerde kullanılır.
  • Katı füze yakıtlarında kullanılır.
  • Yüzey borlama reaktiflerinde kullanılır.
  • Diğer borürlerin (TiB2, SiB2, MoB2 v.b.) üretiminde kullanılmaktadır.
  • h- BN, sıcak ve ergimiş metallerle temas eden yüzeylerde kaplama olarak kullanılır.
  • BN kaplama, aynı amaçla cam ve plastik endüstrisinde de kullanılır.
  • Kompozit üretiminde BN kaplamalar kalıbın oksitlenmesini önler.
  • Yüksek sıcaklıklarda yağlayıcı olarak kullanılır.
  • Yüksek ısıl şok direncinin ve yüksek tokluğun istendiği (pota, refrakter) uygulamalarda
  • kullanılır.
  • Dielektrik malzeme olarak, elektronik sanayinde kullanılır.
  • c- BN ise, çok yüksek ısıl iletkenliği sebebiyle kesme aletlerinde (cutting tools) kullanılır. Elmasla karşılaştırıldığında c-BN’ün en önemli avantajı, demir veya diğer metallerle temasında veya havada yüksek sıcaklıkta sahip olduğu çok yüksek kararlılığıdır.
  • Sertleştirilmiş çeliklerin işlenmesinde kullanılır. BN kesici aletler, işlenme esnasında sıvı kullanılmadan hızlı işleme için uygundur.
  • Yüksek sıcaklıklarda kesici alet ve aşındırıcı olarak kullanılır.
  • Mekanik şoklara karşı yüksek dayanımı sebebiyle dökümle ve dövmeyle üretilen parçaların işlenmesinde kullanılır.

Elmastan sonra bilinen en sert malzemedir. Bu özelliği nedeniyle sert malzemelerin kesilmesi ve işlenmesinde, ayrıca yüksek ısı iletkenliği nedeniyle yüksek sıcaklıkta kesme ve aşındırma işlemlerinde kullanılmaktadır.

Özellikleri:
  • Elmasın aksine yüksek ısıl dirence sahip olup, çok yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. (13700C)
  • Elmas gibi çok yüksek ısıl iletkenliğe sahiptir.
  • Mekanik şoklara karşı dayanımı yüksektir.
Kullanım Alanları:
  • Çok yüksek ısıl iletkenliği sebebiyle kesme aletlerinde (cutting tools) kullanılır. Elmasın aksine yüksek ısıl dirence sahip olup, çok yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır (1370°C’ye kadar). Elmasla karşılaştırıldığında kübik Bor Nitrür’ün en önemli avantajı , demir veya diğer metaller ile temasında veya havada yüksek sıcaklıkta sahip olduğu çok yüksek karalılığıdır. Çok kristalli kübik Bor Nitrür endüstriyel alanda son birkaç yıldır kullanım alanı bulmaktadır. Ferro malzemeler ile reaksiyon direnci ve mükemmel abrasif direnci ile kombine edilen c(BN) diğer takım malzemelerden daha yüksek sıcaklıklarda ve daha yüksek hızlarda sert malzemelerin işlenmesinde kullanılmaktadır.
  • Sertleştirilmiş çeliklerin işlenmesinde kullanılır. Bor Nitrür kesici aletler, işlenme esnasında sıvı kullanılmadan çok yüksek hızlı işlenme için uygundur.
  • Yüksek sıcaklıklarda kesici alet ve aşındırıcı olarak kullanılır.
  • Mekanik şoklara karşı yüksek dayanımı sebebiyle dökümle ve dövmeyle üretilen parçaların işlenmesinde kullanılır.
  • Aşındırıcı malzeme olarak kullanılır (küçük kristaller halinde aşındırıcı diskler içerisine ilave edilerek demirli metallerin aşındırılmasında kullanılır). Yüksek sertliği ve yüksek sıcaklıklara dayanımı sebebiyle kübik Bor Nitrür’den üretilmiş parçalar yüksek dayanıma ve uzun ömre sahiptirler. Ayrıca, yüksek ısıl iletkenliğe sahip olması, aşındırıcı disk olarak kullanım esnasında oluşan ısının kolaylıkla uzaklaştırılabilmesinde bir avantajdır.
  • 50 HRc’den daha sert demir bazlı malzemelerin ve 35 HRc’den daha yüksek sertliğe sahip kobalt ve nikel bazlı malzemelerin taşlanmasında, işlenmesinde ve parlatılmasında kullanılır.

Kübik Bor Nitrür

Bor Nitrür Kullanım Alanları

Pirolitik Bor Nitrür

Pirolitik Bor Nitrür’ün kullanma alanları kısmen sıcakta sıkıştırılmış Bor Nitrür ile çakışır. Bu yüzden potalarda ve fırın parçalarında kullanılabilir. Çeşitli tiplerdeki kalıp şekilleri ve kapların kaplanmasında ve sıcakta çalışan memelerin üretiminde kullanılmaya uygundur. Pirolitik Bor Nitrür’den ayrıca ısı kalkanı, elektrik kablolarının ısı izolasyonu, indüksiyon ısıtma bobinleri taşıyıcıları, elektrik dirençleri ve yüksek sıcaklık kondansatörleri, infrared cam ve plarizatörleri üretilebilir.