Две кристаллические формы нитрида бора: H-BN и C-BN

Нитрид бора (химическая формула BN), синтетическое кристаллическое соединение бора и азота, промышленный керамический материал ограниченного, но важного применения, главным образом в электрических изоляторах и режущих инструментах. Он имеет две кристаллографические формы: гексагональный нитрид бора (H-BN) и кубический нитрид бора (C-BN).

BN получают несколькими способами, включая нагревание оксида бора (B2O3) с аммиаком (NH3). Это пластинчатый порошок, состоящий на молекулярном уровне из листов шестиугольных колец, которые легко скользят друг мимо друга. Эта структура, аналогичная структуре углеродного минерала графита (см. Рисунок), делает H-BN мягким, смазывающим материалом; Однако в отличие от графита H-BN отличается низкой электропроводностью и высокой теплопроводностью. H-BN часто формуют, а затем подвергают горячему прессованию в такие формы, как электрические изоляторы и плавильные тигли. Его также можно наносить с жидким связующим в качестве термостойкого покрытия для металлургического, керамического или полимерного оборудования.

C-BN чаще всего получают в форме мелких кристаллов, подвергая H-BN чрезвычайно высокому давлению (от шести до девяти гигапаскалей) и температуре (от 1500 до 2000 ° C, или от 2730 до 3630 ° F). Он уступает толькоалмазпо твердости (приближается к максимуму 10 наТвердость по шкале Моосамасштаб) и, каксинтетический алмаз, часто приклеивается к металлическим или металлокерамическим режущим инструментам для обработки твердых сталей. Благодаря высокой температуре окисления (выше 1900 ° C или 3450 ° F) он имеет гораздо более высокую рабочую температуру, чем алмаз (который окисляется при температуре выше 800 ° C или 1475 ° F).