Hexagonales Bornitrid kombiniert höchste elektrische Isolation und exzellente Wärmeleitfähigkeit
Herausforderung
Steigende Leistungsdichten, zunehmend kompakte Bauformen und höhere Prozesstemperaturen treiben die Anforderungen an ein effizientes Thermomanagement in nahezu allen Industriezweigen deutlich nach oben. Ob Thermomanagement in der Elektromobilität, wärmeleitfähige Isolationssysteme in der Leistungselektronik oder gezielte Wärmeführung im Hochtemperaturprozess, die Wärmeleitfähigkeit eines Werkstoffs wird zunehmend zum wirtschaftlichen Entscheidungsfaktor.
Konsequenz
Leistungsintensive Bauteile neigen zu Wärmestau, was die Systemeffizienz spürbar reduziert und die maximal erreichbare Leistungsdichte begrenzt. Die daraus resultierende thermische Belastung führt zu einer frühzeitigen Alterung der Komponenten und macht einen erhöhten Kühlaufwand erforderlich. Um die Betriebssicherheit dennoch zu gewährleisten, müssen Systeme häufig überdimensioniert werden. Ein Fakt, der die Gesamtbetriebskosten deutlich steigen lässt.
DIE HENZE-Lösung
Bornitrid wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt – sowohl als Bauteil als auch als funktionaler Füllstoff. Als Komponente dient es unter anderem als elektrisches Isolationsmaterial in Hochtemperaturöfen, etwa für Heizerstützen oder Isolationshülsen, sowie als Substrat für Leiterplatten. Als Füllstoff erhöht Bornitrid die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen, ohne deren elektrische Isolation zu beeinträchtigen. Darüber hinaus findet es Verwendung in verschiedensten Matrixsystemen wie Wärmeleitpasten, Vergussmassen, Klebstoffen, Klebebändern, Thermal‑Interface‑Materialien (TIM) und weiteren gefüllten Formulierungen. Der Einsatz von Bornitrid als Einbettpulver in Sinterprozessen beschreibt die Vielfältigkeit der Einsatzmöglichkeiten.
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Häufig gestellte Fragen
Was ist Bornitrid?
Bornitrid ist eine hochtemperaturbeständige Industrie-Keramik. Es ist ein wahres Multitalent und zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination von Eigenschaften aus: Es bietet eine gute Trenn- und Schmierwirkung, exzellente Wärmeleitfähigkeit, eine niedrige Wärmeausdehnung sowie hervorragende elektrisch isolierende Eigenschaften. Zudem ist der Werkstoff hochgradig thermoschockbeständig.
Wofür wird Bornitrid verwendet?
Aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften wird Bornitrid in zahlreichen Hochtemperatur-Anwendungen und verschiedensten Branchen eingesetzt. Zu den typischen Einsatzgebieten zählen die Sintertechnik, Pulvermetallurgie und der Metallguss, wo es als Trennmittel und zum Schutz vor Aufkohlung dient. Es wird im Hochtemperatur-Ofenbau, beim Aluminium-Strangpressen, in der Schweiß- und Laserbearbeitung sowie zur Herstellung wärmeleitfähiger Kunststoffe eingesetzt. Sogar unter den extremen Bedingungen im Weltraum, etwa zur elektrischen Isolation in Plasmaantrieben für Satelliten, hat sich Bornitrid bewährt.
In welchen Formen gibt es Bornitrid?
- HeBoSint® (Bauteile): Gesinterte Präzisionsbauteile, die leicht bearbeitbar, thermisch extrem hoch belastbar und elektrisch isolierend sind.
- HeBoCoat® (Beschichtungen): Flüssige Beschichtungen (auf Wasser- oder Lösemittel-Basis), die für optimale Trenn- und Schmiereffekte auf Oberflächen sorgen.
- HeBoFill® (Pulver): Vielseitig einsetzbare Pulver, die unter anderem als Füllstoffe die Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen verbessern.
- HeBoLub® (Schmierstoff-Additiv): Eine Dispersion mit hochkonzentrierten, feinen Bornitrid-Partikeln in Öl, die Reibung und Verschleiß effektiv minimiert.
Ist Bornitrid eine Alternative zu PTFE oder PFAS?
Ja, absolut. Wenn Sie sich frühzeitig auf ein mögliches PFAS-Verbot vorbereiten möchten und eine PTFE-Alternative suchen, ist Bornitrid die ideale Lösung. Es ist physiologisch unbedenklich, sehr gut verträglich mit Kunststoffen sowie Dichtungen und behält seine schmierende Wirkung selbst unter extremsten Bedingungen.
Kann Bornitrid im Lebensmittelbereich eingesetzt werden?
Ja, für sensible Bereiche haben wir spezielle Produkte im Portfolio. Unsere Pulver HeBoFill® LL-SP 010 und HeBoFill® LL-SP 050 sind NSF-zertifiziert (Kategorie HX-1). Sie dürfen in Schmierstoffen verwendet werden, bei denen ein unbeabsichtigter Lebensmittelkontakt entstehen kann, was den Einsatz in und um die Lebensmittelverarbeitung sicher und möglich macht.
Wo werden die Bornitrid-Produkte hergestellt?
Wir fertigen unsere Bornitrid-Produkte direkt an unserem Unternehmensstandort in Lauben im Allgäu (Südbayern) – echtes „Made in Germany“. Dabei legen wir großen Wert auf Nachhaltigkeit: Durch ein ausgeklügeltes Energierückgewinnungskonzept können wir beispielsweise Bornitrid-Sinterkörper mit regenerativer Energie fertigen.
Warum wachsen die Anforderungen an die Wärmeleitfähigkeit in der Industrie stetig?
Steigende Leistungsdichten, immer kompaktere Bauweisen und höhere Prozesstemperaturen stellen in nahezu allen Industriebereichen enorme Anforderungen an das Thermomanagement. Oft besteht in Hochtemperatur- und Energieanwendungen dabei die scheinbar widersprüchliche Herausforderung, dass Bauteile Wärme hocheffizient ableiten, gleichzeitig aber zwingend elektrisch isolieren müssen. Herkömmliche Materialien stoßen hier an ihre Grenzen, während Bornitrid genau diese Multitalent-Eigenschaften in sich vereint.
Wärme hocheffizient ableiten, gleichzeitig aber zwingend elektrisch isolieren müssen.
Von Natur aus besitzen Kunststoffe keine nennenswerte Wärmeleitfähigkeit, obwohl ihr Einsatz insbesondere im Elektronikbereich massiv zunimmt. Um dieses Problem zu lösen, bieten wir unsere HeBoFill® Bornitrid-Pulver an. Sie eignen sich ideal als Füllstoffe, um die Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffe signifikant zu erhöhen, während die hervorragenden elektrischen Isoliereigenschaften vollständig erhalten bleiben. Ein großer Vorteil für die Produktion: Durch die geringe Härte von Bornitrid entsteht bei der Einarbeitung in den Kunststoff kein Werkzeugverschleiß und somit kein störender Metallabrieb.
Welche speziellen Bornitrid-Werkstoffe bieten eine maximale Wärmeleitfähigkeit für Hightech-Anwendungen?
Für Bauteile mit extremen Ansprüchen an die Wärmeableitung haben wir spezielle Hochleistungs-Mischkeramiken wie HeBoSint® SL-A 800 entwickelt. Dieser Werkstoff auf Basis von Aluminiumnitrid und Bornitrid besticht durch eine herausragende Wärmeleitfähigkeit von 115 W/mK bei gleichzeitig exzellenter elektrischer Isolation. Er eignet sich als ideale und kosteneffiziente Lösung für modernste Anwendungen in der Halbleitertechnik, Leistungselektronik, Röntgentechnik sowie der Luft- und Raumfahrt.