Divas bora nitrīda kristāliskās formas: H-BN un C-BN
Sep 24, 2021
Bora nitrīds (ķīmiskā formula BN), sintētiski ražots kristālisks bora un slāpekļa savienojums, rūpnieciskais keramikas materiāls ar ierobežotu, bet svarīgu pielietojumu, galvenokārt elektroizolatoros un griezējinstrumentos. Tas ir izgatavots divās kristalogrāfiskās formās– sešstūra bora nitrīds (H-BN) un kubiskais bora nitrīds (C-BN).
BN sagatavo ar vairākām metodēm, tostarp bora oksīda (B2O3) sildīšanu ar amonjaku (NH3). Tas ir plats pulveris, kas molekulārā līmenī sastāv no sešstūra gredzenu loksnēm, kas viegli slīd viena aiz otras. Šī struktūra, kas ir līdzīga oglekļa minerālu grafīta struktūrai (skatīt attēlu), padara H-BN par mīkstu, sulīgu materiālu; tomēr atšķirībā no grafīta H-BN ir atzīmēts ar zemu elektrisko vadītspēju un augstu siltumvadītspēju. H-BN bieži tiek veidots un pēc tam karsti saspiests formās, piemēram, elektriskie izolatori un kausējamie tīģeļi. To var uzklāt arī ar šķidru saistvielu kā temperatūras izturīgu pārklājumu metalurģijas, keramikas vai polimēru apstrādes iekārtām.
C-BN visbiežāk tiek izgatavots mazu kristālu veidā, pakļaujot H-BN ārkārtīgi augstam spiedienam (seši līdz deviņi gigapaskāli) un temperatūrai (no 1500° līdz 2000 ° C vai no 2730° līdz 3630 ° F). Tas ir otrais tikaidimantscietībā (tuvojoties ne vairāk kā 10Mohs cietībamērogs) un, piemēram,sintētiskais dimants, bieži ir savienots ar metāla vai metāliski keramikas griezējinstrumentiem cieto tēraudu apstrādei. Pateicoties augstajai oksidācijas temperatūrai (virs 1900 ° C vai 3450 ° F), tam ir daudz augstāka darba temperatūra nekā dimantam (kas oksidējas virs 800 ° C vai 1475 ° F).
