半導體氮化硼陶瓷噴嘴

——上瓷時代高純高性能氮化硼陶瓷材料介紹

　　六方氮化硼是一種具有優(yōu)良性能和廣泛用途的材料，但由于其片狀的顯微結構和穩(wěn)定的化學性質(zhì)，燒結非常困難，很難通過現(xiàn)有的工藝燒結得到致密的陶瓷塊體。以往的六方氮化硼陶瓷往往通過添加大量燒結助劑來改善其性能，但燒結助劑的存在，會對六方氮化硼陶瓷的性能造成很大的影響，嚴重阻礙了氮化硼陶瓷的應用。

　　上瓷時代高純高性能氮化硼陶瓷材料技術填補國內(nèi)空白，是采用了相變增壓燒結技術，實現(xiàn)了氮化硼陶瓷的自致 密化，即利用納米級立方氮化硼在高溫發(fā)生向六方氮化硼轉變的相變時，能夠有效地促進六方氮化硼陶瓷的燒結，在不添加燒結助劑的條件下實現(xiàn)了低溫燒結，獲得了高純、高密度和高性能六方氮化硼陶瓷材料。

　　該材料可以應用做半導體用氮化硼陶瓷噴嘴、陶瓷環(huán)等等，這個在歐美和日本已經(jīng)應用。

　　氮化硼陶瓷樣品的性能數(shù)據(jù)，具體結果如下：

1.物相檢測：

　　樣品只檢測到對應hBN的（002）、（100）等六個鏡面的衍射峰，沒有檢測到cBN位于43°、50°、和74°的衍射峰，表明所有的cBN原料已在燒結過程中轉變?yōu)榱较?，并且沒有雜質(zhì)相存在。

2.密度檢測：

樣品的相對密度隨著cBNd 的含量增加而顯著增大，在30wt%時達到最大值，為97.6%，大大高于之前所報道的氮化硼陶瓷密度。

3.力學性能：

　　高性能六方氮化硼陶瓷具有2-3倍普通hBN陶瓷的抗壓強度和抗彎強度，遠遠大于普通hBN陶瓷的楊氏模量和顯微硬度。且隨著cBN 添加量的增加，高性能六方氮化硼陶瓷的強度持續(xù)提高。其抗彎強度和抗壓強度高達94.51MPa 和118.67MPa，楊氏模量和顯微硬度分別為29.44 和1.15GPa。

4.介電性能：

　　制備的高性能六方氮化硼陶瓷具備較低的介電常數(shù)和明顯減小的介電損耗，隨著 cBN  的加入，介電常數(shù)小幅度降低，介電損耗亦減小。最優(yōu)值介電常數(shù)為4.37，而介電損耗低至2.48×10-4。

不同cBN 添加量樣品的介電常數(shù)和介電損耗