Perspectivas futuras del nitruro de boro

Debido a la alta dureza de los materiales de acero, se genera mucho calor durante el procesamiento. Las herramientas de diamante son fáciles de descomponer a altas temperaturas y reaccionan fácilmente con los metales de transición. Los materiales C-BN tienen buena estabilidad térmica y no son fáciles de reaccionar con aleaciones o metales del grupo del hierro. Reacción, se puede utilizar ampliamente en el procesamiento de precisión, molienda, etc. de productos de acero. Además de una excelente resistencia al desgaste, c-BN también tiene una excelente resistencia al calor. También puede cortar acero resistente al calor, ferroaleaciones, acero endurecido, etc., y puede cortar rollos refrigerados de alta dureza e infiltrarse a temperaturas de corte relativamente altas. Material de temple de carbono y aleación Si-A1 que es muy grave para el desgaste de la herramienta. De hecho, las herramientas de corte y las herramientas abrasivas hechas de cuerpo sinterizado de cristal c-BN (sintetizado a alta temperatura y alta presión) se han utilizado en el mecanizado de precisión de alta velocidad de varios materiales de carburo cementado.

Como material semiconductor de banda ancha (banda prohibida 6.4 eV), C-BN tiene alta conductividad térmica, alta resistividad, alta movilidad, baja constante dieléctrica, campo eléctrico de alta ruptura, y puede realizar dopaje de tipo dual y tiene buena estabilidad. Junto con el diamante, SiC y GaN, se denomina material semiconductor de tercera generación después de Si, Ge y GaAs. Su característica común es una banda prohibida amplia, que es adecuada para hacer que los electrones se utilicen en condiciones extremas. Dispositivo. La tabla 10.6 ofrece una comparación de sus diversas propiedades. No es difícil encontrar que en comparación con SiC y GaN, C-BN y el diamante tienen propiedades más excelentes, como un intervalo de banda más amplio, mayor movilidad y más campo eléctrico de alta ruptura, menor constante dieléctrica y mayor conductividad térmica. Obviamente, como materiales de electrónica extrema, C-BN y diamante son mejores. Sin embargo, como material semiconductor, el diamante tiene su debilidad fatal, es decir, el dopaje tipo n del diamante es muy difícil (la resistividad del dopaje tipo n solo puede alcanzar 102 Ω · cm, lo que está lejos del estándar del dispositivo) , mientras que c-BN es Puede lograr el dopaje de tipo dual. Por ejemplo, en el proceso de síntesis a alta temperatura y alta presión y preparación de película delgada, la adición de Be puede obtener semiconductores de tipo p; la adición de S, C, Si, etc. puede obtener semiconductores de tipo n. Por lo tanto, en general, c-BN es el material semiconductor de tercera generación con el rendimiento más excelente. No solo se puede utilizar para preparar dispositivos electrónicos que funcionan en condiciones extremas como alta temperatura, alta frecuencia y alta potencia, sino que también tiene ventajas en detectores y luminiscencia ultravioleta profunda. Amplias perspectivas de aplicación. De hecho, Mishima et al. informó por primera vez que los diodos emisores de luz c-BN fabricados en condiciones de alta temperatura y alta presión pueden funcionar a una temperatura de 650 ° C. Bajo polarización directa, el diodo emite luz azul visible a simple vista, y las mediciones espectrales muestran que es el más corto. La longitud de onda es de 215 nm (5,8 eV). C-BN tiene un coeficiente de expansión térmica similar a GaAs y Si, alta conductividad térmica y baja constante dieléctrica, buen rendimiento de aislamiento y buena estabilidad química, lo que lo convierte en un material disipador de calor y revestimiento aislante para circuitos integrados. Además, C-BN tiene una afinidad electrónica negativa, se puede utilizar como material de emisión de campo de cátodo frío y tiene una amplia gama de posibilidades de aplicación en el campo de las pantallas planas de gran superficie.

En términos de aplicaciones ópticas, debido a la alta dureza de la película c-BN y la alta transmitancia en todo el rango de longitud de onda desde ultravioleta (aproximadamente a partir de 200 nm) hasta infrarrojo lejano, es adecuado como recubrimiento de superficie para algunos componentes ópticos. especialmente como revestimiento de materiales para ventanas como seleniuro de zinc (ZnSe) y sulfuro de zinc (ZnS). Además, tiene buena resistencia al choque térmico y dureza comercial, y se espera que se convierta en un material de ventana ideal para detectores y láseres de alta potencia.