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·cm1000℃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)

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。

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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