热解氮化硼 (PBN) 是一种高纯度(高达 99.99%)的先进陶瓷材料。它具有六方晶体结构,与石墨有某些相似之处。它是通过化学气相沉积 (CVD) 工艺,在高温、高真空条件下利用氨和卤化硼合成的。用于制造 PBN 的化学气相沉积 (CVD) 工艺会产生层状结构。
PBN 具有热性能、相对较低的密度、良好的化学稳定性和高频绝缘等优点。由于其卓越的高温稳定性和导热性,PBN 陶瓷是各种行业的理想选择,包括半导体和 OLED 行业的坩埚、高温电子元件以及航空航天行业的热管理系统。
如前所述,PBN 是一种层状材料。这种特殊的结构对传统机械加工技术提出了挑战,因为使用硬质刀具加工多层零件可能会导致层间分层或不必要的材料剥落。在处理硬质或脆性材料时,选择合适的切削刀具和加工参数以尽量减少磨损至关重要,并且通常需要适当的加工冷却液。
Luxinar 封离型 CO2 激光技术解决了传统工具面临的许多挑战:
- 虽然激光切割过程相对较慢,但切割材料时不会出现裂纹、崩边或分层,且成品零件仅需进行轻微的后期清洁以去除表面粉尘。
- 作为一种非接触式且无摩擦的工艺,无需使用加工冷却液或润滑剂。因此减少了后期清洁工作,使得整体加工时间比传统工具更短。
- 由于 CO2 激光切割是一种数字化工艺,因此不需要特殊模具,也不存在磨损或工具交货周期问题。
波长为 10.6μm 的 SR 15i 激光源已成功切割不同厚度的 PBN,包括壁厚 1mm、外径 56mm 的锥形漏斗。激光头固定,PBN 样品旋转进行切割,喷嘴到表面的距离为 1mm,激光束聚焦在材料表面。氧气辅助气体对该工艺至关重要,可产生光滑且整洁的切割边缘,且无明显的炭化或变色。