Нитрид бора : Нитрид бора
ВСЕ О НИТРИДЕ БОРА
Нитрид бора — бинарное соединение бора и азота. Химическая формула: BN. Нитрид бора нетоксичное, инертное вещество, не смачиваемое большинством расславленных металлов и не взаимодействующее со многими химическими реагентами. Это белый, похожий на тальк порошок, но сходство с тальком чисто внешнее, намного больше и глубже сходство аморфного нитрида бора с графитом (иногда его называют белым графитом). Его получают, прокаливая технический бор или окись бора в атмосфере аммиака.
На сегодняшний день мы предлагаем нитрид бора гексагональный производства ПАО «Запорожский абразивный комбинат». Данный материал выпускается по ТУ У 26.8-00222226-007-2003.
Нитрид бора и материалы на его основе занимают заметное место в ряду важнейших инструментальных материалов и являются основой многих современных технологий. Он нашел широкое применение в реакциях промышленного органического синтеза и при крекинге нефти, в изделиях высокотемпературной техники, в производстве полупроводников, получении высокочистых металлов, газовых диэлектриков, как средство для тушения возгораний. Из нитрида бора изготовляют высокоогнеупорные материалы, проявляющие как полупроводниковые, так и диэлектрические свойства.
Нитрид бора, полученный карботермическим методом, предназначен для синтеза сверхтвердых материалов, а так же применяется в качестве огнеупорного, высокотемпературного, тепло и электроизоляционного материала, твердой смазки.
Нитрид бора гексагональной модификации применяют как электроизоляционную тепловую защиту печей с индукционным обогревом, в качестве составной части теплозащитных материалов, для изготовления высокотемпературных электроизоляционных материалов, материалов с высокой химической стойкостью.
Нитрид бора одновременно превосходный электрический и тепловой изолятор, поэтому он является единственным материалом для применения в электронных приборах специального назначения.
Нитрид бора широко применяется в качестве высокотемпературной смазки и в качестве разделяющей среды в разнообразных процессах с керамикой, металлами и стеклом. Одной из основных направлений применения нитрида бора синтез сверхтвердых материалов – кубического и вюрцитоподобного нитрида бора. Сверхтвердый вюрцитопобобный нитрид бора используют в качестве исходного материала для синтеза поликристаллов и лезвийного инструмента, работающего в условиях ударных нагрузок.
Нанесение покрытия из нитрида бора на графитовые изделия широко применяется в цветной металлургии. Заметим, что с толщиной покрытия только в 400 мкм стойкость изделия при 700°С повышается более чем в 8 раз, а при 1200°С – более чем в 12 раз. На основе нитрида бора можно получать легкоформующуюся массу с высокой антиадгезионной способностью к расплавленным металлам. Ее можно использовать для ремонта металлопроводов и футеровки печей в производстве алюминия, магния, цинка и олова.
Другой немаловажной областью применения гексагонального нитрида бора является производство кубического нитрида бора – боразона. После того как в условиях сверхвысоких давлений и высоких температур удалось перестроить кристаллическую решетку графита и получить искусственные алмазы, подобную операцию провели и с белым графитом. Условия опыта, в котором это удалось сделать, были такими: температура 1350°C, давление 62 тыс. атм. Из автоклава вынули неопределенного цвета кристаллы, внешне совершенно непривлекательные. Но эти кристаллы царапали алмаз. Правда, и он не оставался в долгу и оставлял царапины на кристаллах нитрида бора. Это вещество назвали боразоном. Хотя твердость алмаза и боразона одинакова, последний имеет два очень значимых для техники преимущества. Во-первых, боразон более термостоек: он разлагается при температуре выше 2000°C, алмаз же загорается при 700...800°C. Во-вторых, боразон лучше, чем алмаз, противостоит действию ударных нагрузок – он не столь хрупок. Из боразона изготавливают изделия, применяемые в высокотемпературной технике (тигли, изоляторы, тигли для получения полупроводниковых кристаллов, детали электровакуумных приборов); он применяется для производства полупроводниковых приборов и интегральных схем (твердотельные планарные источники примеси бора, диэлектрические прокладки конденсаторов), деталей электровакуумных приборов (окон выводов энергии, стержней теплоотводов).
Широкое применение находит пиролитический нитрид бора. Нитрид бора входит в состав промышленной керамики.
Более того в настоящее время проводятся исследования по созданию нового материала на основе нитрида бора и графена, который может найти применение в электронных приборах будущего.
Свойства промышленных марок гексагонального нитрида бора:
Основные технические данные |
МАРКИ |
||
Гексагональный |
ГМ |
ГК |
|
Нитрид бора (BN), %, не менее |
97.4 |
97.8 |
98.0 |
Оксид бора (B2O3), %, не более |
0.2 |
0.3 |
0.2 |
Карбид бора (B4C), %, не более |
1.5 |
- |
0.3 |
Насыпная плотность, г/см3 |
не менее 0.33 |
0.27 - 0.37 |
не менее 0.33 |
Индекс графитации, единиц |
- |
1.8 - 2.5 |
не более 1.5 |
Гранулометрический состав: |
|||
содержание фракции |
95 |
95 |
95 |
Свойства вьюрцитного нитрида бора:
Основные технические данные |
Требования технических условий, % |
Типичный анализ, % |
Нитрид бора, не менее |
98,0 |
98,9 |
Нитрид бора вюрцитный, не менее |
95,5 |
96,1 |
Нитрид бора графитоподобный (турбостратный и кристаллический), не более |
2,5 |
2,0 |
Нитрид бора графитоподобный кристаллический, не более |
0,3 |
0,1 |
Углерод, не более |
0,3 |
0,2 |
Оксид бора, не более |
0,15 |
0,05 |
Железо, не более |
0,1 |
0,02 |
Влага, не более |
0,5 |
0,2 |
Карбид бора (B4C), % не более |
0,5 |
- |