Застосування гексагонального нітриду бору: керамічний тигель BN
Sep 30, 2021
Шестикутна BN (h-BN) є найбільш широко використовуваною поліморфою. Це хороший мастильний матеріал як при низьких, так і при високих температурах (до 900 ° C, навіть в окислювальній атмосфері). Мастило h-BN особливо корисне, коли електропровідність або хімічна реакційна здатність графіту (альтернативна мастильна речовина) є проблематичною. Ще одна перевага h-BN перед графітом полягає в тому, що для його мастила не потрібні молекули води або газу, що затримуються між шарами. Тому мастильні матеріали h-BN можна використовувати навіть у вакуумі, наприклад, у космосі. Змащувальні властивості дрібнозернистого h-BN використовуються в косметиці, фарбах, зубних цементах та олівцевих шнурах.
Шестикутний BN вперше був використаний в косметиці близько 1940 року в Японії. Однак через високу ціну h-BN незабаром було відмовлено для цієї програми. В кінці 1990-х років його використання було пожвавлене шляхом оптимізації виробничих процесів h-BN, і в даний час h-BN використовується майже всіма провідними виробниками косметичної продукції для тональних засобів, макіяжу, тіней для повік, рум’ян, олівців Коля, помад тощо засоби по догляду за шкірою.
Завдяки чудовій термічній та хімічній стійкості кераміка з нітриду бору традиційно використовується як частина високотемпературного обладнання. h-BN можна включати до складу кераміки, сплавів, смол, пластмас, каучуків та інших матеріалів, надаючи їм властивостей самозмащування. Такі матеріали придатні для будівництва, наприклад, підшипників та для виробництва сталі. Пластики, наповнені BN, мають менші термічні розширення, а також більш високу теплопровідність та електричний опір. Завдяки своїм чудовим діелектричним і тепловим властивостям, BN використовується в електроніці, наприклад, як підкладка для напівпровідників, прозорі вікна мікрохвильової печі та як конструкційний матеріал для ущільнень. Він також може бути використаний як діелектрик у резистивній пам'яті з довільним доступом.
Шестикутний BN використовується в ксерографічних процесах і лазерних принтерах як бар'єрний шар витікання заряду фотобарабана. В автомобільній промисловості h-BN, змішаний зі сполучним (оксид бору), використовується для герметизації датчиків кисню, які забезпечують зворотний зв'язок для регулювання палива потік. Сполучна речовина використовує унікальну стабільність температури та ізоляційні властивості h-BN.
Деталі можна виготовляти гарячим пресуванням з чотирьох комерційних марок h-BN. Сорт HBN містить сполучне з оксиду бору; він може бути використаний до 550–850 ° C в окислювальній атмосфері та до 1600 ° C у вакуумі, але через вміст оксиду бору чутливий до води. Сорт HBR використовує сполучну речовину борату кальцію і може використовуватися при 1600 ° C. Класи HBC і HBT не містять сполучного і можуть використовуватися при температурі до 3000 ° C.
Нанопластини з нітриду бору (h-BN) можна осаджувати шляхом каталітичного розкладання боразину при температурі ~ 1100 ° C в установці хімічного осадження парою на площах до приблизно 10 см2. Завдяки своїй гексагональній атомній структурі, невеликій невідповідності граток графену (~ 2%) та високій однорідності вони використовуються як підкладки для пристроїв на основі графену. Їх висока швидкість транспортування протонів у поєднанні з високим електричним опором може призвести до застосування у паливних елементах та електролізі води.
h-BN використовується з середини 2000-х років як мастило для кулі і каналу ствола для застосування в гвинтівках із точними цілями, як альтернатива покриттю з дисульфіду молібдену, яке зазвичай називають&«молі &». Стверджується, що це збільшує ефективний термін служби стовбура, збільшує інтервали між очищенням каналу і зменшує відхилення в точці удару між першими пострілами чистого каналу та наступними пострілами.
