氮化硼陶瓷制品
2026-01-22
第一部分 六方氮化硼陶瓷制品
一、产品概述
六方氮化硼(h-BN)陶瓷是福维科新材料基于自主研发的高端六方氮化硼粉体原料,通过精准配方设计与先进成型、烧结工艺制备的先进结构陶瓷材料。其独特的层状晶体结构赋予材料卓越的综合性能,具备高温稳定性、优良导热性、优异电绝缘性、极佳化学惰性及低摩擦自润滑特性,是极端工况下核心部件的理想材料选择。
本产品可根据客户具体工况参数、设备尺寸及性能要求,提供从材料配方设计到产品加工的全流程定制化解决方案,性能全面对标国际品牌,关键指标达国际先进水平,有效打破进口依赖,广泛服务于半导体、新能源光伏、航空航天、冶金、化工等高端制造领域。
二、核心性能
- 耐高温性:适配多气氛高温环境,氮气/氩气气氛中耐热温度可达2800℃,中性还原气氛中可达2000℃,无明显熔点,有氧气氛中950℃可持续稳定工作。
- 导热性能:室温热导率≥50W/(m·K),600℃以上热导率优于多数电绝缘体,1000℃时垂直c轴方向热导率约27W/(m·K),热量传导高效均匀。
- 绝缘性能:绝缘性能优异且高温下稳定保持,室温电阻率10¹⁶~10¹⁸Ω·cm,1000℃时仍维持10¹⁶~10¹⁸Ω·cm,击穿电压30~40kV/mm,介电常数3~5,介电损耗(2~8)×10⁻⁴。
- 化学稳定性:化学惰性极强,不溶于冷水,对无机酸、碱、盐溶液及有机溶剂具有优异抗腐蚀性,与多数金属和玻璃高温熔体不润湿、不反应,无杂质释放。
- 抗热冲击性:热稳定性突出,1000℃高温保温20min后急冷至室温,反复循环数百次仍无开裂破坏,适配频繁温变工况。
- 高纯度特性:高纯度品级BN含量≥99.6%,低杂质含量可满足下游电子级、光学级等高端产品的纯度要求。
三、核心技术参数(典型值)
性能类别 | 具体指标 |
耐高温性 | 氮气/氩气气氛:≤2800℃;中性还原气氛:≤2000℃;有氧气氛:≤950℃ |
室温热导率 | ≥50W/(m·K) |
1000℃热导率(垂直c轴) | 约27W/(m·K) |
室温电阻率 | 10¹⁶~10¹⁸Ω·cm |
击穿电压 | 30~40kV/mm |
介电常数 | 3~5 |
介电损耗 | (2~8)×10⁻⁴ |
BN纯度(高纯度品级) | ≥99.6% |
热膨胀系数 | (2.0~4.0)×10⁻⁶K⁻¹ |
尺寸精度 | 可达±0.02mm |
四、适用领域
(一)光伏单晶硅、多晶硅制备领域
可制备绝缘隔热部件(电极保护套管、垫板、密封环、隔热罩)、高温盛装器皿(熔融硅料坩埚)、高温支撑部件(坩埚支架、托架)、工艺控制喷嘴、蒸发舟等,保障晶体制备高温环境稳定性,提升能源利用效率与产品合格率。
(二)半导体行业领域
应用于半导体晶体生长核心部件(专用坩埚、薄膜生长支撑部件)、半导体制造设备部件(晶圆传输部件、真空腔体部件、高温加热元件)、封装与散热部件(导热绝缘基板、高效散热片/管),满足芯片制造对纯度、稳定性及精度的严苛要求。
(三)镀膜行业领域
适配真空镀膜、等离子镀膜等工艺,可制作镀膜腔体核心部件(绝缘垫板、屏蔽罩、支撑座)、蒸发/溅射源部件(蒸发舟、溅射靶材支撑座)、工艺辅助部件(遮蔽板、导向喷嘴),保障镀膜环境洁净与镀膜层均匀性。
(四)金属冶炼行业领域
用于熔融金属盛装与导流部件(坩埚、浇铸嘴、导流槽)、冶炼设备隔热绝缘部件(隔热罩、电极保护套管)、连铸工艺核心部件(结晶器内衬、减压环、导向辊),抵御高温金属侵蚀,提升金属材料纯度。
(五)高端玻璃模具行业领域
可制作高端玻璃成型模具本体、模具辅助隔热部件(隔热套、定位垫板)、特殊成型工艺部件(模具镶件、流道组件),适配光学玻璃、药用玻璃等热成型工艺,避免玻璃粘连,保障制品表面光洁度。
五、使用说明
- 使用时需根据产品适用的气氛环境与温度范围匹配工况,避免超出额定温度或在不适宜化学环境中使用。
- 安装时应轻拿轻放,避免剧烈碰撞与划伤,确保装配精度符合设备要求。
- 长期使用后若出现表面污染,可采用无水乙醇等中性溶剂擦拭清洁,禁止使用强酸强碱清洗。
- 储存时需放置于干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中,避免潮湿与暴晒。
第二部分 氧化铝制品
一、产品概述
福维科氧化铝制品是以高纯度氧化铝(Al₂O₃)为主要原料,采用先进成型工艺(干压、等静压、注浆等)与高温烧结技术制备的高性能结构陶瓷产品。依托公司深厚的陶瓷工程技术积淀与严格的质量管控体系,产品具备高强度、高硬度、优良的耐高温性、电绝缘性及化学稳定性,且尺寸精度可控、性能均一性好。
本产品可根据客户需求定制不同纯度(95%、99%、99.5%、99.9%等)、不同规格尺寸及特殊结构的制品,广泛应用于电子电器、冶金机械、化工环保、航空航天、生物医药等多个领域,为各行业核心部件提供可靠的材料支撑。
二、核心性能
- 高强度与高硬度:常温下具有优异的机械强度,抗压强度高,硬度可达莫氏9级,耐磨性能突出,可抵御各类机械磨损与冲击。
- 优异耐高温性:长期使用温度可达1600℃,短期高温耐受度更高,高温下结构稳定性好,无明显变形与性能衰减。
- 优良电绝缘性:室温及高温下均保持良好的电绝缘性能,绝缘电阻高,击穿电压强,适用于各类电气绝缘部件。
- 稳定化学稳定性:对多数无机酸、碱、盐溶液具有良好的抗腐蚀性(除氢氟酸等少数强腐蚀性介质外),化学惰性强,不易与其他物质发生反应。
- 良好导热性:相较于其他绝缘陶瓷,具备更优的导热性能,可高效传导热量,避免局部过热。
- 精密尺寸可控:通过精准的成型与烧结工艺控制,产品尺寸精度高,表面光洁度好,可满足精密设备装配需求。
三、核心技术参数(典型值)
性能类别 | 95%氧化铝制品 | 99%氧化铝制品 | 99.5%以上高纯度氧化铝制品 |
Al₂O₃纯度 | ≥95% | ≥99% | ≥99.5% |
长期使用温度 | ≤1400℃ | ≤1550℃ | ≤1600℃ |
室温抗压强度 | ≥250MPa | ≥350MPa | ≥400MPa |
室温抗弯强度 | ≥120MPa | ≥180MPa | ≥220MPa |
硬度(HV) | ≥1200 | ≥1500 | ≥1800 |
室温电阻率 | ≥10¹³Ω·cm | ≥10¹⁴Ω·cm | ≥10¹⁵Ω·cm |
热导率(20℃) | 15~20W/(m·K) | 20~25W/(m·K) | 25~30W/(m·K) |
热膨胀系数(20~1000℃) | (7.5~8.5)×10⁻⁶K⁻¹ | (7.0~8.0)×10⁻⁶K⁻¹ | (6.5~7.5)×10⁻⁶K⁻¹ |
尺寸精度 | 可达±0.05mm | 可达±0.03mm | 可达±0.02mm |
四、适用领域
(一)电子电器领域
用于制作绝缘支架、绝缘子、电子管外壳、半导体封装基座、加热器套管等部件,凭借优良的绝缘性与导热性,保障电子设备稳定运行。
(二)冶金机械领域
可制作耐磨衬板、研磨介质、刀具、模具、高温炉管、热电偶保护套管等,适配冶金冶炼、机械加工等高温、耐磨工况,延长设备使用寿命。
(三)化工环保领域
应用于化工反应釜内衬、管道、阀门、填料球、过滤元件等,具备优异的耐腐蚀性,可抵御各类化学介质侵蚀,适用于酸碱处理、污水处理等场景。
(四)航空航天领域
用于制作航空航天设备中的高温结构部件、绝缘部件、耐磨部件等,满足极端环境下的性能要求,保障设备可靠性。
(五)生物医药领域
可制作生物陶瓷假体、医疗器械部件、实验室器皿(坩埚、培养皿)等,生物相容性好、化学稳定性高,无有害杂质释放。
五、使用说明
- 根据实际工况选择匹配纯度与性能的产品,避免在超出额定温度或强腐蚀性介质(如氢氟酸)环境中使用。
- 装配过程中避免强力敲击与碰撞,防止产品破损;对于精密部件,装配时需保证装配面清洁无杂物。
- 清洁时可采用清水或中性洗涤剂擦拭,待干燥后再投入使用;若沾染顽固污渍,可采用超声波清洗。
- 储存于干燥、通风、平整的环境中,避免堆叠过高导致受压变形,远离腐蚀性物质与尖锐硬物。
第三部分 六方氮化硼陶瓷与氧化铝陶瓷制品性能对比说明
本说明旨在系统对比六方氮化硼(h-BN)陶瓷与氧化铝(Al₂O₃)陶瓷制品的核心性能差异,为相关领域的材料选型、应用场景匹配提供参考依据。对比范围涵盖物理性能、力学性能、热学性能、电学性能、化学稳定性等关键维度,同时简要说明二者性能差异带来的应用方向差异。
一、核心性能对比表
性能类别 | 具体性能指标 | 六方氮化硼陶瓷 | 氧化铝陶瓷(99%纯度为例) | 核心差异总结 |
物理性能 | 密度(g/cm³) | 2.10-2.25 | 3.85-3.90 | 六方氮化硼陶瓷密度远低于氧化铝陶瓷,且具备独特的类石墨层状结构带来的润滑性;氧化铝陶瓷颜色更丰富,致密性通常更高 |
颜色 | 白色、淡黄色 | 白色、乳白色,可掺杂呈红色、蓝色等 | ||
硬度(莫氏硬度) | 2-3 | 9 | ||
力学性能 | 抗弯强度(MPa) | 40-80 | 300-450 | 氧化铝陶瓷的抗弯强度、抗压强度远高于六方氮化硼陶瓷,耐磨性能更优;六方氮化硼陶瓷脆性相对更大,但抗剪切性能有一定优势 |
抗压强度(MPa) | 200-300 | 2000-3000 | ||
耐磨性能(相对磨损量) | 较大(约为氧化铝的3-5倍) | 较小 | ||
热学性能 | 导热系数(W/(m·K),室温) | 60-120(平行于层状方向);20-40(垂直于层状方向) | 20-30 | 六方氮化硼陶瓷具备优异的导热性能(尤其是平行层状方向)和极低的热膨胀系数,抗热震性远优于氧化铝陶瓷;氧化铝陶瓷导热性能一般,热膨胀系数相对较高,抗热震性中等 |
热膨胀系数(×10⁻⁶/℃,20-1000℃) | 1-2(平行层状方向);4-6(垂直于层状方向) | 7-8 | ||
熔点/分解温度(℃) | 2700(常压下2700℃升华分解) | 2072 | ||
抗热震性(ΔT/℃) | 800-1000 | 300-500 | ||
电学性能 | 介电常数(1MHz) | 3-5 | 9-10 | 六方氮化硼陶瓷介电常数更低、介电损耗更小,高频绝缘性能更优异;氧化铝陶瓷绝缘强度更高,适用于中高压绝缘场景,且不具备导电性 |
介电损耗(1MHz) | <0.001 | 0.001-0.005 | ||
体积电阻率(Ω·cm,室温) | >10¹⁶ | >10¹⁵ | ||
化学稳定性 | 耐酸碱性 | 耐大多数酸、碱腐蚀(除强氧化性酸如浓硝酸、浓硫酸) | 耐酸性较好,耐碱性中等(易被强碱侵蚀) | 六方氮化硼陶瓷化学稳定性更优,尤其耐碱性显著优于氧化铝陶瓷;二者均具备良好的高温抗氧化性,但六方氮化硼在空气中1000℃以上开始轻微氧化 |
高温抗氧化性 | 空气中1000℃以下稳定,1000℃以上缓慢氧化生成B₂O₃ | 空气中1600℃以下稳定,1600℃以上开始轻微氧化 |
二、关键性能差异详细说明
1. 结构与基础物理特性差异
六方氮化硼陶瓷具有类石墨的层状晶体结构,这种结构使其具备极低的硬度和良好的自润滑性,同时密度显著低于氧化铝陶瓷(约为氧化铝的55%-58%),轻量化优势明显。而氧化铝陶瓷为刚玉型致密晶体结构,原子间结合紧密,因此具备高硬度、高致密性的特点,莫氏硬度高达9,仅低于金刚石和碳化硅,耐磨性能远超六方氮化硼陶瓷。
2. 热学性能核心差异——导热与抗热震性
导热性能是二者最核心的差异之一:六方氮化硼陶瓷的导热系数(室温下平行层向)可达60-120 W/(m·K),是氧化铝陶瓷的3-6倍,属于高性能导热陶瓷;且其热膨胀系数极低,尤其是平行层状方向仅为1-2×10⁻⁶/℃,因此抗热震性极佳,能承受800-1000℃的剧烈温度变化而不破裂。氧化铝陶瓷导热性能中等,热膨胀系数相对较高,抗热震性较弱,仅能承受300-500℃的温度突变,更适用于温度变化平缓的场景。
3. 电学性能差异——高频绝缘优势
六方氮化硼陶瓷具备极低的介电常数(3-5)和介电损耗(<0.001),在高频、微波领域的绝缘性能远超氧化铝陶瓷;其体积电阻率也更高(>10¹⁶ Ω·cm),绝缘稳定性更优。氧化铝陶瓷的优势则在于绝缘强度更高,适用于中高压绝缘场景,但介电常数和介电损耗相对较大,在高频场景下的信号传输损耗会大于六方氮化硼陶瓷。
4. 化学稳定性差异——耐碱性突出
二者均具备良好的化学稳定性,但六方氮化硼陶瓷的耐碱性显著优于氧化铝陶瓷:氧化铝陶瓷易被强碱侵蚀生成铝酸盐,而六方氮化硼陶瓷对大多数碱溶液稳定,仅在强氧化性酸中会发生轻微反应。在高温抗氧化性方面,氧化铝陶瓷的适用温度更高(1600℃以下稳定),而六方氮化硼陶瓷在1000℃以上空气中会缓慢氧化,需在惰性气氛或真空环境下才能发挥高温性能优势。
三、性能差异带来的应用场景差异
1. 六方氮化硼陶瓷典型应用场景
- 高频、微波器件:如雷达天线罩、微波窗口、高频绝缘支架等,利用其低介电常数、低介电损耗的优势;
- 高温导热部件:如半导体制造中的导热基片、电子元件散热片、高温炉内衬(惰性气氛/真空环境)等,依托其优异的导热性和抗热震性;
- 自润滑部件:如高温、真空环境下的轴承、密封件、滑块等,利用其类石墨结构带来的自润滑性能;
- 耐碱腐蚀部件:如化工领域的碱液处理设备内衬、管道等。
2. 氧化铝陶瓷典型应用场景
- 耐磨部件:如破碎机衬板、研磨介质、喷嘴、轴承球等,利用其高硬度、高耐磨的特性;
- 中高压绝缘部件:如电力设备中的绝缘子、绝缘套管、电器开关触点基座等,依托其高绝缘强度;
- 高温结构部件:如高温炉炉管、热电偶保护套管、航空发动机零部件等(温度变化平缓场景),利用其高温稳定性和较高的力学强度;
- 日常及工业装饰部件:如陶瓷刀具、耐磨地砖、工业装饰面板等,利用其颜色丰富、硬度高、易加工成型的特点。
四、选型建议
1. 若需求为高频绝缘、高效导热、抗热震或耐碱腐蚀,且对力学强度要求不高,优先选择六方氮化硼陶瓷;
2. 若需求为高硬度、高耐磨、中高压绝缘,或在空气环境下高温使用(1000-1600℃),且对重量不敏感,优先选择氧化铝陶瓷;
3. 具体选型需结合实际使用环境(温度、气氛、介质)、力学载荷、绝缘要求、成本预算等综合因素确定。
五、备注
本说明书中性能参数为常规工业级产品典型值,不同生产工艺、纯度(如氧化铝陶瓷纯度有95%、99%、99.9%等)会导致性能存在差异,具体以实际产品检测报告为准。
企业服务与联系信息
(一)服务保障
公司建立完善的质量控制体系,覆盖原料采购、生产加工、成品检测全环节;配备专业技术服务团队,提供技术咨询、产品选型、安装调试及售后维护全周期服务。
(二)联系信息
公司地址:山东省枣庄市滕州市
联系电话: 13589637361(销售)
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