Бор нитридје кристал састављен од атома азота и бора. Хемијски састав је 43,6% бора и 56,4% азота, са четири различите варијанте: ХБН, РБН, ЦБН и ВБН. ЦБН је обично црни, браон или тамно црвени кристал са сфалеритном структуром и добром топлотном проводљивошћу. Тврдоћа је друга након дијаманта и супертврд је материјал који се обично користи као материјали за алат и абразиви. БН је отпоран на хемијске нападе и не еродира га неорганске киселине и вода. Борна азотна веза се прекида у врућој концентрованој лужини. Оксидација почиње у ваздуху на 1200 степени. Разлагање почиње на око 2700 степени у вакууму. Слабо растворљив у горућој киселини, нерастворљив у хладној води, релативна густина 2,29. Чврстоћа на притисак је 170Мпа. Максимална радна температура је 900 степени у оксидационој атмосфери и 2800 степени у неактивној редукционој атмосфери, али перформансе подмазивања су лоше на собној температури. Већина својстава БН је боља од угљеничних материјала. За ХБН: низак коефицијент трења, добра стабилност на високим{19}}температурама, добра отпорност на топлотни удар, висока чврстоћа, висока топлотна проводљивост, низак коефицијент експанзије, висока отпорност, отпорност на корозију, микроталасна или инфрацрвена трансмисија.
|
Хемијска формула |
БН |
|
Тачна маса |
25 |
|
Молецулар Веигхт |
25 |
|
m/z |
25 (100.0%), 24 (24.8%) |
|
Елементална анализа |
B, 43.56; N, 56.44 |
|
|
|
|
Карактеристике материјала
ЦБН је обично црни, браон или тамно црвени кристал са сфалеритном структуром и добром топлотном проводљивошћу. Тврдоћа је друга након дијаманта, то је супертврд материјал који се обично користи као материјал за алат и абразив.
Бор нитридима хемијску отпорност и не кородирају га неорганске киселине и вода. Борна азотна веза се прекида у врућој концентрованој лужини. Оксидација почиње у ваздуху изнад 1200 степени. Разлагање почиње на око 2700 степени под вакуумом. Слабо растворљив у врућој киселини, нерастворљив у хладној води, релативне густине 2,29. Када се прокува са водом, хидролиза је веома спора, стварајући малу количину борне киселине и амонијака. Не реагује са слабим киселинама и јаким базама на собној температури и слабо је растворљив у врућим киселинама. Може се разградити само када се третира растопљеним калијум хидроксидом, а хлор може да реагује са њим само под врелим условима.
Чврстоћа на притисак је 170МПа. Максимална радна температура у оксидационој атмосфери је 900 степени, док може да достигне 2800 степени у нереактивној редукционој атмосфери, али перформансе подмазивања су лоше на собној температури. Већина својстава БН је супериорнија од угљеничних материјала. За ХБН: низак коефицијент трења, добра стабилност на високим{6}}температурама, добра отпорност на топлотни удар, висока чврстоћа, висока топлотна проводљивост, низак коефицијент експанзије, висока електрична отпорност, отпорност на корозију, микроталасна или инфрацрвена провидност.
Структура материјала
БН хексагонални кристални систем, најчешће графитна решетка, такође има аморфне варијанте. Поред хексагоналног кристалног облика, БН има и друге кристалне облике, укључујући р-БН, ц-БН и в-БН. Људи су чак открили две-димензионалне БН кристале који подсећају на танки графит.
Уобичајено произведенобор нитридаима структуру типа графита, обично познат као бели графит. Други тип је дијамантски тип, који је сличан принципу претварања графита у дијамант. Графит типа БН се може трансформисати у дијамант типа БН на високој температури (1800 степени) и високом притиску (8000Мпа) [5-18ГПа]. То је нова врста супертврдог материјала отпорног на високе температуре који се користи за израду бургија, алата за брушење и алата за сечење.
Начин припреме
1957. Венторф је први вештачки синтетизовао кубни БН. Када се температура приближи или пређе 1700 степени, а минимални притисак је 11-12 ГПа, чисти ХБН се директно трансформише у ЦБН. Касније је откривено да употреба катализатора може значајно смањити прелазну температуру и притисак. Обично коришћени катализатори укључују алкалне и земноалкалне метале, нитриде земноалкалне и земноалкалне, флуоронитриде земноалкалне, соли амонијум бората и неорганске флуориде. Температура и притисак потребни за коришћење амонијум бората као катализатора су најнижи, са притиском од 5ГПа на 1500 степени и температурним опсегом од 600-700 степени на 6ГПа. Из овога се може видети да иако додавање катализатора може у великој мери смањити температуру и притисак трансформације, потребна температура и притисак су и даље релативно високи. Због тога је опрема за његову припрему сложена, трошкови су високи, а индустријска примена ограничена.
Године 1979. Соколовски је успешно припремио ЦБН филмове користећи технологију пулсне плазме на ниској температури и ниском притиску. Опрема која се користи је једноставна и процес је једноставан за имплементацију, што је довело до брзог развоја. Појавило се више метода таложења паром. Традиционално, то се углавном односи на термохемијско таложење паре. Експериментална поставка се углавном састоји од -отпорних кварцних цеви и уређаја за грејање. Подлога се може загревати помоћу пећи за грејање (ЦВД са врућим зидом) или високофреквентног индукционог грејања (ЦВД са хладним зидом). Реакциони гас се разлаже на површини супстрата са високом{9}температуром и подвргава се хемијској реакцији за таложење филма. Реакциони гас је мешавина БЦл3 или Б2Х6 и НХ3.
Ова метода користи воду као реакциони медијум у реакционом окружењу са високо{{0}температуром и високим-притиском унутар аутоклава, омогућавајући супстанцама које су обично нерастворљиве или тешко растворљиве да се растворе. Реакција се такође може подвргнути рекристализацији. Хидротермална технологија има две карактеристике: прво, има релативно ниску температуру, и друго, спроводи се у затвореном контејнеру како би се избегло испаривање компоненти. Као метода синтезе на ниским{5}}температурама и ниском{6}}притиску, користи се за синтезу кубног БН на ниским температурама.
Као метода која се недавно појавила за синтезу наноматеријала на ниским{0}}температурама, термална синтеза бензена је добила широку пажњу. Због своје стабилне коњуговане структуре, бензен је одличан растварач за солвотермалну синтезу и недавно је успешно развијен у технику термалне синтезе бензена, као што је приказано у једначини реакције:
БЦл3 + Ли3Н → БН + 3ЛиЦл
Или ББр3+Ли3Н → БН+3ЛиБр
Реакциона температура је само 450 степени, а технологија термалне синтезе бензена може да припреми метастабилну фазу која може постојати само у екстремним условима и ултра{1}}високом притиску при релативно ниским температурама и притисцима. Овај метод омогућава припрему кубнихбор нитрида. Међутим, ова метода је још увек у фази експерименталног истраживања и представља синтетичку методу са великим потенцијалом за примену.
Технологија самопропагирања
Коришћењем спољашње енергије за индуковање високо егзотермних хемијских реакција, систем пролази кроз локализоване реакције да би се формирао фронт хемијске реакције (талас сагоревања). Хемијска реакција се брзо одвија уз подршку сопственог ослобађања топлоте, а талас сагоревања се шири по целом систему. Иако је ова метода традиционална метода неорганске синтезе, пријављена је тек последњих година за синтезу БН.
Технологија распршивања јонским снопом
Коришћењем технологије таложења распршивањем снопа честица добија се мешани производ кубног БН и хексагоналног БН. Иако овај метод има мање нечистоћа, морфологију производа је тешко контролисати због потешкоћа у контроли реакционих услова. Још увек постоји велики потенцијал за развој истраживања ове методе.
Технологија термалне синтезе угљеника
Ова метода користи борну киселину као сировину, угљеник као редукционо средство и гас амонијака за нитрид БН на површини силицијум карбида. Добијени производ има високу чистоћу и велику примену за припрему композитних материјала.
Ласер{0}}индукована метода редукције
Коришћење ласера као спољашњег извора енергије за индуковање редокс реакција између прекурсора реакције и комбиновање Б и Н за стварање БН, али овај метод такође производи мешовиту фазу.
1. Средства за одвајање калупа за обликовање метала и мазива за извлачење метала.
2. Специјални електролитички и отпорни материјали у условима високе температуре.
3. Чврста мазива на високим температурама, екструзиони адитиви против хабања, адитиви за производњу керамичких композитних материјала, ватростални материјали и антиоксидативни адитиви, посебно за апликације које су отпорне на корозију растопљеног метала, адитиви за побољшање топлоте и изолациони материјали отпорни на-високу температуру.
4. Средства за сушење транзистора за топлотно заптивање и адитиви за полимере као што су пластичне смоле.
5. Пресовани у различите облике БН производа, који се могу користити као компоненте високе{1}}температуре, високог-напона, изолације и расипање топлоте.
6. Материјали за топлотну заштиту у ваздухопловству.
7. Уз учешће катализатора, може се претворити у кубни БН који је тврд као дијамант кроз третман на високим-температурама и високим{2}}притисцима.
8. Конструкцијски материјали атомских реактора.
9. Млазне млазнице за авионске и ракетне моторе.
10. Изолатори за високо-напонске, високо-електричне и плазма лукове.
11. Материјали за паковање који спречавају неутронско зрачење.
12. Супертврди материјал прерађен од БН, који се може користити за израду-алата за сечење велике брзине и бургија за геолошка истраживања и бушење нафте.
Не само традиционална сајбер и имиграциона фирма
13. Прстенови за раздвајање који се користе у металургији за континуирано ливени челик, прорези за проток за аморфно гвожђе и средства за одвајање за континуирано ливени алуминијум (разна средства за одвајање оптичког стакла).
14. Направите чамце за испаравање за различите алуминијумске облоге кондензатора, алуминијумске облоге катодне цеви, алуминијумске плоче за екране итд.
15. Разне свеже-алуминијумске кесе за паковање итд.
16. Различити ласерски анти-алуминијумски слојеви против фалсификовања, материјали за вруће штанцање заштитних знакова, разне етикете за цигарете, етикете за пиво, кутије за паковање, алуминијумске кутије за паковање цигарета итд.
17. Козметика се користи као пунила за ружеве, који су не-токсични, мазиви и сјајни.
Бор нитридје представљен пре више од 100 година, а његова најранија примена је била шестоугаони БН као мазиво-високотемпературно. Његова структура и својства су веома слични графиту, а такође је чисто беле боје, па је због тога познат као "бели графит".
БН керамика је откривена још 1842. године. Опсежна истраживања БН материјала вршена су у иностранству од Другог светског рата, а тек 1955. године развијена је БН метода врућег пресовања. Америцан Диамонд Цомпани и Унитед Царбон Цомпани су прве ушле у производњу, произвеле преко 10 тона до 1960. године.
Године 1957. РХ Вентроф је био први који је успешно развио ЦБН. Генерал Елецтриц га је 1969. продао као Боразон, а 1973. Сједињене Државе су објавиле производњу ЦБН алата за сечење.
1975. Јапан је увезао технологију из Сједињених Држава и такође је припремио ЦБН алате за сечење.
Године 1979, технологија пулсне плазме је успешно коришћена по први пут за припрему колабираних ц-БН танких филмова на ниској температури и ниском притиску.
Крајем 1990-их, људи су могли да припреме ц-БН танке филмове коришћењем различитих метода физичког таложења паром (ПВД) и хемијског таложења паре (ЦВД).
Из домаће перспективе у Кини, развој је брзо напредовао. Истраживање БН праха почело је 1963. године, успешно је развијено 1966. и пуштено је у производњу и примењено у кинеској индустрији и најсавременијој-технологији 1967. године.
Све што треба да знате
За шта се користи бор нитрид?
Производи бор нитрида се широко користе у индустријама као што су: производња челика и ливница. Производња високотемпературних пећи. Индустрија микроелектронике и полупроводника.
Да ли је бор нитрид добар за кожу?
Као синтетички производ,хемијски је стабилан и познат као сигуран и нежан за кожу. Због строго контролисаног процеса производње, Токуиама х-БН је изузетно чист, са врло мало растворљивог бора. У складу са јапанским стандардима квази{4}}састојака лекова из 2021.
Да ли је храна бор нитрида безбедна?
Борнитрид је права и здрава алтернатива (НСФ сертификован безбедан контакт са храном) за ПТФЕ или тефлон, који се може користити и као пунило у полимерима због својих одличних својстава подмазивања.
Да ли је бор нитрид јачи од дијаманта?
Пријављено је да је18%јачи од дијаманта. Осим ако није другачије назначено, подаци су дати за материјале у њиховом стандардном стању (на 25 степени [77 степени Ф], 100 кПа). Због одличне термичке и хемијске стабилности, керамика бор нитрида се користи у опреми за високе{5}}температуре и ливењу метала.
Popularne oznake: прах бор нитрида цас 10043-11-5, добављачи, произвођачи, фабрика, велепродаја, куповина, цена, расути, на продају