六方氮化硼:玻璃脱模的新选择

作者:氮硼科技 2025-05-06

在玻璃制造领域,脱模工艺的效率与质量直接决定着产品的良率和生产成本。六方氮化硼(h-BN)粉体,这种被称为“白石墨”的先进陶瓷材料,正凭借其独特的物理化学特性,逐步替代传统脱模材料,成为玻璃加工行业的革新性解决方案。

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h-BN的晶体结构与石墨高度相似,由硼氮原子交替排列形成六方网状层,层间以范德华力结合。这种结构赋予了h-BN极低的摩擦系数,即使在高温环境下,也能保持稳定的润滑性能。实验数据显示,在1500℃的热冲击测试中,h-BN涂层模具经过多次急冷急热循环后仍无裂纹产生,其耐热冲击性能远超石墨基脱模剂。更令人瞩目的是,h-BN在2800℃的惰性气氛中仍能保持结构稳定,这一特性使其能够完美适配光学玻璃、硼硅玻璃等高温成型工艺。

除了优异的高温稳定性,h-BN在化学稳定性方面也表现出色。它既不与熔融玻璃发生反应,也不会被铁、铜、铝等金属熔体润湿。某玻璃容器制造企业的实际应用数据显示,采用h-BN基脱模剂后,模具的使用寿命延长了3倍以上,同时玻璃制品的表面缺陷率从8.7%大幅降低至1.2%。这种卓越的防粘附性能,源于h-BN表面极低的表面能,使得玻璃熔体在凝固过程中无法形成牢固的化学键合。

相较于传统玻璃脱模所依赖的石墨乳或氮化硼喷涂工艺,h-BN粉体的应用实现了三大技术突破。其水性分散体系可通过喷涂、浸渍等多种方式成膜,烘干后形成厚度仅5-10μm的均匀涂层。在行列式制瓶机高速运行场景下,h-BN涂层可承受每分钟超过300次的热循环冲击,确保连续生产的稳定性。此外,h-BN的自清洁特性使模具清理时间缩短了70%,显著提升了生产线的综合效率。

在精密光学玻璃加工领域,h-BN的优势更为凸显。传统脱模剂易在透镜表面残留碳质污染物,而h-BN涂层在脱模后可通过简单吹扫实现99.8%的清除率,满足激光器件对玻璃表面洁净度的严苛要求。某航天光学元件制造商的测试表明,采用h-BN脱模工艺后,高精度非球面透镜的加工合格率从65%提升至92%。

随着全球玻璃制品市场的持续增长,h-BN材料的需求空间也在不断扩大。据预测,2025-2030年中国六方氮化硼市场规模将以12%的年均复合增长率扩张,其中玻璃脱模领域的贡献率预计将达到28%。特别是在新能源汽车玻璃、5G通信滤波器用微晶玻璃等新兴市场,h-BN材料的需求正以每年35%的速度递增。

技术创新进一步拓展了h-BN的应用边界。通过表面功能化改性,科研人员已开发出兼具润滑与导热性能的复合h-BN粉体,其在真空玻璃封接工艺中可同时实现密封与脱模双重功能。某新能源汽车天窗玻璃供应商的数据显示,采用改性h-BN材料后,封接强度提升了40%,同时生产能耗降低了25%。

氮硼科技作为h-BN材料的领先供应商,其h-BN产品采用先进的连续煅烧设备合成,年产量达到了800吨。产品性能稳定,批量供货能力强,且成本优势突出。目前,氮硼科技提供四种规格的h-BN产品:PBN700(纯度≥99.5%)、PBN500(纯度>99%)、PBN300(纯度>98%)、PBN100(纯度>97%)。这四种产品的结晶粒度在1-5μm之间,粉体粒度D50在4μm-20μm之间均可提供,已成功应用于氮化硼陶瓷、高温涂料、脱模剂、润滑剂、导热填料、高温绝缘材料等多个行业。


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