Δύο κρυσταλλικές μορφές νιτριδίου του βορίου: H-BN και C-BN
Sep 24, 2021
Νιτρίδιο βορίου, (χημικός τύπος ΒΝ), συνθετικά παραγόμενη κρυσταλλική ένωση βορίου και αζώτου, βιομηχανικό κεραμικό υλικό περιορισμένης αλλά σημαντικής εφαρμογής, κυρίως σε ηλεκτρικούς μονωτές και εργαλεία κοπής. Κατασκευάζεται σε δύο κρυσταλλογραφικές μορφές, εξαγωνικό νιτρίδιο βορίου (H-BN) και κυβικό νιτρίδιο βορίου (C-BN).
Το ΒΝ παρασκευάζεται με διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της θέρμανσης του βορικού οξειδίου (Β2Ο3) με αμμωνία (ΝΗ3). Είναι μια σκόνη από πλακάκι που αποτελείται, σε μοριακό επίπεδο, από φύλλα εξαγωνικών δακτυλίων που ολισθαίνουν εύκολα το ένα δίπλα στο άλλο. Αυτή η δομή, παρόμοια με αυτή του ανθρακικού ορυκτού γραφίτη (βλέπε σχήμα), καθιστά το H-BN ένα μαλακό, λιπαντικό υλικό. σε αντίθεση με τον γραφίτη, όμως, το H-BN διακρίνεται για τη χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και την υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Το H-BN χυτεύεται συχνά και στη συνέχεια πιέζεται θερμά σε σχήματα όπως ηλεκτρικά μονωτικά και χωνευτήρια τήξης. Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί με υγρό συνδετικό υλικό ως ανθεκτική στη θερμοκρασία επίστρωση για μηχανήματα μεταλλουργικής, κεραμικής ή πολυμερούς.
C-Το ΒΝ γίνεται συχνότερα με τη μορφή μικρών κρυστάλλων υποβάλλοντας το Η-ΒΝ σε εξαιρετικά υψηλή πίεση (έξι έως εννέα γιγαπασκάλες) και θερμοκρασία (1.500 ° έως 2.000 ° C, ή 2.730 ° έως 3.630 ° F). Είναι δεύτερη μόνο σεδιαμάντισε σκληρότητα (πλησιάζοντας το μέγιστο των 10 στοΣκληρότητα Mohsκλίμακα) και, όπωςσυνθετικό διαμάντι, συνδέεται συχνά με μεταλλικά ή μεταλλικά-κεραμικά εργαλεία κοπής για την κατεργασία σκληρών χαλύβων. Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας οξείδωσης (πάνω από 1.900 ° C ή 3.450 ° F), έχει πολύ υψηλότερη θερμοκρασία εργασίας από το διαμάντι (το οποίο οξειδώνεται πάνω από τους 800 ° C, ή 1.475 ° F).
