氮化硼 (BN) 涂层的主要功能是作为高温惰性屏障。 在熔炼镁锑 (Mg3Sb2) 时，将涂层施加到石墨坩埚的内壁上，以物理和化学方式将熔融合金与碳基体隔离开。这可以防止活泼的镁与石墨结合，从而确保最终材料保持纯净且不含碳污染。
核心要点 氮化硼通过充当非反应性保护层，解决了化学污染和机械粘附的双重问题。它通过阻止碳扩散来保持热电材料的纯度，并充当脱模剂，确保固化样品可以被取出而不会损坏坩埚。
化学隔离的关键作用
防止碳扩散
熔炼过程中最主要的风险是引入杂质。熔融镁具有高度反应性，会轻易与裸露的石墨表面发生反应。
保持材料纯度
BN 涂层形成了一个坚固的界面，可防止碳原子迁移到 Mg3Sb2 熔体中。这对于热电应用至关重要，因为即使是痕量的碳杂质也会严重降低材料的性能和电子特性。
促进物理加工
确保成功脱模
除了化学保护之外，BN 涂层还充当高温润滑剂或脱模剂。熔融合金通常具有高润湿性，这意味着它们在冷却后倾向于粘附或熔合到石墨表面。
保护坩埚基体
没有这个隔离层，取出固化样品很可能需要机械力，这可能会损坏石墨工具。该涂层可确保样品干净地分离，从而延长石墨坩埚的使用寿命并允许重复使用。
理解局限性和权衡
保护范围
虽然 BN 能有效阻止化学反应，但它并不能解决所有加工挑战。例如，氮化硼可以防止接触相互作用，但它本身并不能防止镁蒸气的挥发。
管理镁的挥发性
镁具有高蒸气压，在熔化温度下容易蒸发。为解决此问题，BN 涂层通常与机械密封的坩埚系统（例如带塞子的系统）结合使用。BN 负责纯度和附着力，而物理密封则保持合金的化学计量稳定性。
为您的目标做出正确选择
- 如果您的主要关注点是材料纯度：确保均匀涂覆 BN 涂层，以防止熔体与石墨之间发生任何直接接触，从而消除碳污染的风险。
- 如果您的主要关注点是操作效率：将 BN 涂层用作脱模剂，以促进快速脱模并最大限度地延长石墨工具的可重复使用寿命。
总结： 施加氮化硼是 Mg3Sb2 加工中不可或缺的步骤，它保护合金的化学完整性，同时保持铸造设备的物理完整性。
总结表：
| 特性 | BN 涂层在 Mg3Sb2 熔炼中的作用 | 益处 |
|---|---|---|
| 化学屏障 | 防止镁与石墨反应 | 确保高材料纯度 |
| 物理隔离 | 阻止碳原子扩散到熔体中 | 保持热电性能 |
| 脱模剂 | 降低熔体与壁之间的润湿性/粘附性 | 易于脱模和样品检索 |
| 工具保护 | 减少取出时的机械应力 | 延长石墨坩埚的使用寿命 |
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