氮化硼材料

新一代的高溫氮化硼是專門為鑄造企業(yè)制定的材料，可以用作流槽、澆包、鑄模和坩堝，它們可提供致密的保護層防止液態(tài)鋁的熔蝕。在這種鍛造技術(shù)中的一個關(guān)鍵因素就是一種新的納米級粘合劑，他能夠形成一層緊密粘附在不同材料表面的氮化硼涂料層。

鋁液是全世界所有鋁制產(chǎn)品的基礎(chǔ)。在鋁液從熔爐到接下來的生產(chǎn)工部的轉(zhuǎn)移過程中，避免污染物是十分重要的。比如鋁液在鑄造車間的流動傳輸中，它們通常是在一種有耐火襯底的流槽中流動。當然，為了防止液態(tài)金屬的快速冷卻，這種流槽具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)。但是，在高溫鋁液表面會有一層氧化物薄層形成。必須加入一種隔離劑，以防止這層薄層黏住流槽表面。傳統(tǒng)的方法是加入骨灰粉，這樣確實能夠起到所需要的隔離的特性，但是由于骨灰粉的粘附性很差，它會順著液態(tài)鋁流走，所以使用時必須反復(fù)填充骨灰粉。

相對骨灰粉，陶瓷涂層提供了另一種選擇。這種鑄造用的涂層，可以在液態(tài)時候涂刷然后固化形成一種薄膜，它具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，而且具有和鑄型表面相近的熱膨脹系數(shù)，這樣可防止因熱脹冷縮引起的涂層剝落。

而高溫氮化硼卻可以滿足上述的需求，它類似石墨的化學(xué)結(jié)構(gòu)使它成為一種理想的隔離劑和潤滑劑。石墨會在大于500℃的空氣中被氧化。但是，氮化硼又不同于石墨，它具有非常高的熱穩(wěn)定性，可承受3000℃的溫度，在超過900℃下仍可使用。這使得在輕金屬的鑄造溫度范圍內(nèi)，氮化硼擁有足夠的熱穩(wěn)定性。

在鑄造過程中，氮化硼不被液態(tài)鋁和其它熔融金屬濕潤的特質(zhì)使得液態(tài)鋁不會粘附在氮化硼光滑的表面上，只會像水滴在荷葉上那樣滑落下來。陶瓷被熔融金屬潤濕的程度通常是用潤視角來測量與描述。潤濕角度大于90°表明物體不會被潤濕，反之表明有好的潤濕性。氮化硼的熔點在2500℃~3000℃，而高溫氮化硼相對氮化硼抗熱更加穩(wěn)定，在900℃時，氮化硼的潤濕角達到160℃，符合不潤濕的條件。