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氮化硼在高溫脫模劑中的應用

2021-05-20 05:04:25

一、氮化硼的潤滑性


氮化硼問世于100多年前,應用多形體是作為高溫潤滑劑的六方氮化硼,簡稱:h-BN,或a-BN,或g-BN(即石墨型氮化硼),六方氮化硼光滑,粉體之間摩擦系數非常低,其原子結構每一層都含有硼和氮,各層之間沒有B-N鍵合,因此平面在彼此之間滑動,從而得到柔軟和潤滑的效果,非常適合作為高溫脫模劑應用。單體硼

三氧化二硼

從應用場合或者說應用的下游產品體系來說,大體上有如下幾種:


各種光學玻璃脫膜劑


金屬成型的脫模劑和金屬拉絲的潤滑劑


冶金上用于連續鑄鋼的分離環等等。


二、氮化硼脫模劑優勢


潤滑性佳:特殊精細多種粉末調配,強力有效的附著于模具表面,形成極佳的潤滑效果。


可延長模具壽命:有效降低模具損耗,并減少清理模具所需的時間,玻璃加工過程中能使玻璃制品的表面缺陷減至讓玻璃更容易脫模。


操作性佳:特殊噴霧配方,使用手工方式即可均勻涂布于模具表面。


耐高溫:絕佳的耐熱沖擊能力,即使在溫度1500℃時急速加熱、冷卻來回反復數次依然不會破裂,即使加熱至2200℃仍可安心使用。


干燥速度快:特殊的速干配方,干燥速度快,提高生產效率,降低成本。


低的摩擦系數:摩擦系數u僅為0.16,高溫下不增大,比二硫化鉬,石墨耐高溫,氧化氣氛可用到800℃,真空下可用到2000℃。


良好的耐腐蝕性:與一般金屬(鐵、銅、鋁、鉛等),稀土金屬,貴重金屬,半導體材料(鍺、硅、砷化鉀),玻璃,熔鹽(水晶石、氟化物、爐渣)、無機酸和堿等不發生反應。


可機械加工性:其莫氏硬度為2,所以可用一般機械加工方法加工成精度很高的零部件制品


三、氮化硼脫模劑在玻璃模具脫模中的應用


隨著我國酒類、食品、飲料等行業迅速發展,對各類包裝玻璃瓶罐的需求增加。行列式制瓶機已成為玻璃瓶生產的主流機型而廣泛應用,并且行列式制瓶機的運行速度越來越快,對玻璃模具潤滑脫模劑的要求越來越高。傳統的玻璃模具潤滑脫模方法采用手工涂抹或機械噴涂動植物油脂,一般效果不佳。


采用氮化硼潤滑材料,明顯提高了潤滑脫模效果。目前,應用較多的氮化硼脫模劑主要分為以下三大類:


一類是以水為介質,加入高溫粘合劑等助劑,制成水性潤滑劑,一次性涂刷在模具表面,烘干成膜后使用。


另一類是以油為介質,加入助劑,制成油性潤滑劑,在行列式制瓶機運行中不斷涂刷或噴涂。


常用的一種氮化硼脫模劑是用氮化硼包覆高粘度礦物油,在乳化劑作用下摻水制成乳化油型玻璃模具潤滑脫模劑。氮化硼∶油脂∶水=1∶4∶10,乳化劑用量為7wt%時,制得的乳化油脫模劑穩定性好,脫模性能好,并具有油膜薄、分布均勻的特點。使用氮化硼潤滑脫模劑提高了制瓶的成品率,減少了潤滑脫模劑的消耗,凈化了生產環境。


氮化硼脫模劑還可應用于平板玻璃加工,能大幅改善作業環境和提高產品效率。特別用于彎曲玻璃加工上效果更為顯著:


高難度之深彎、異型、熱融、清光等。


四、氮化硼脫模劑在金屬鑄造熔煉焊接中的應用


六方氮化硼化學穩定性極好,可以抵御核反應堆的中子輻射,酸堿都影響不到它,在惰性氣氛(氮氣或氬氣)中,分解溫度高達2500℃,在極端條件下表現出的優異的化學穩定性。


六方氮化硼可以制成氮化硼分離環用于鋼鐵的水平連鑄。六方氮化硼在1800℃對碳和一氧化碳是非常穩定的,也不受鋼鐵中溶融的玻璃、硅、硼、非氧化物爐渣、熔鹽(硼砂、冰晶石)的腐蝕。


六方氮化硼可以制成復合殼層用于鈦金屬的鑄造。鈦金屬的化學穩定性差,在鍛造的高溫劇烈變形時,金屬流動產生新鮮表面極容易發生粘模,造成鍛件和模具同時報廢。氮化硼脫模劑復合殼層涂覆于模具表面可避免鈦金屬與模具之間直接接觸。


六方氮化硼還可用于焊接和爐內釬焊工藝,能保護工件表面避免因焊渣的飛濺遭受破壞,在金屬焊接過程中也可以起到保護作用。


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