Boron nitridaadalah kristal yang terdiri daripada atom nitrogen dan boron. Komposisi kimia ialah 43.6% boron dan 56.4% nitrogen, dengan empat varian berbeza: HBN, RBN, CBN dan WBN. CBN biasanya adalah kristal hitam, coklat atau merah gelap dengan struktur sphalerit dan kekonduksian terma yang baik. Kekerasan adalah yang kedua selepas berlian dan merupakan bahan superhard yang biasa digunakan sebagai bahan alat dan pelelas. BN tahan terhadap serangan kimia dan tidak dihakis oleh asid tak organik dan air. Ikatan nitrogen boron dipecahkan dalam alkali pekat panas. Pengoksidaan bermula di udara pada 1200 darjah . Penguraian bermula pada kira-kira 2700 darjah dalam vakum. Sedikit larut dalam asid terbakar, tidak larut dalam air sejuk, ketumpatan relatif 2.29. Kekuatan mampatan ialah 170Mpa. Suhu operasi maksimum ialah 900 darjah dalam suasana pengoksidaan dan 2800 darjah dalam suasana pengurangan yang tidak aktif, tetapi prestasi pelinciran lemah pada suhu bilik. Kebanyakan sifat BN lebih baik daripada bahan karbon. Untuk HBN: pekali geseran rendah, kestabilan suhu tinggi yang baik, rintangan kejutan haba yang baik, kekuatan tinggi, kekonduksian haba yang tinggi, pekali pengembangan rendah, kerintangan tinggi, rintangan kakisan, gelombang mikro atau penghantaran inframerah.
|
Formula Kimia |
BN |
|
Misa tepat |
25 |
|
Berat Molekul |
25 |
|
m/z |
25 (100.0%), 24 (24.8%) |
|
Analisis Unsur |
B, 43.56; N, 56.44 |
|
|
|
|
Ciri-ciri bahan
CBN biasanya adalah kristal hitam, coklat atau merah gelap dengan struktur sphalerit dan kekonduksian terma yang baik. Kekerasan kedua selepas berlian, ia adalah bahan superhard yang biasa digunakan sebagai bahan alat dan kasar.
Boron nitridamempunyai rintangan kimia dan tidak terhakis oleh asid tak organik dan air. Ikatan nitrogen boron dipecahkan dalam alkali pekat panas. Pengoksidaan bermula di udara melebihi 1200 darjah . Penguraian bermula pada sekitar 2700 darjah di bawah vakum. Sedikit larut dalam asid panas, tidak larut dalam air sejuk, dengan ketumpatan relatif 2.29. Apabila direbus dengan air, hidrolisis sangat perlahan, menghasilkan sedikit asid borik dan ammonia. Ia tidak bertindak balas dengan asid lemah dan bes kuat pada suhu bilik dan sedikit larut dalam asid panas. Ia hanya boleh terurai apabila dirawat dengan kalium hidroksida cair, dan klorin hanya boleh bertindak balas dengannya dalam keadaan panas merah.
Kekuatan mampatan ialah 170MPa. Suhu operasi maksimum di bawah atmosfera pengoksidaan ialah 900 darjah, manakala ia boleh mencapai 2800 darjah di bawah suasana pengurangan tidak reaktif, tetapi prestasi pelinciran adalah lemah pada suhu bilik. Kebanyakan sifat BN lebih unggul daripada bahan karbon. Untuk HBN: pekali geseran rendah, kestabilan suhu tinggi yang baik, rintangan kejutan haba yang baik, kekuatan tinggi, kekonduksian haba yang tinggi, pekali pengembangan rendah, kerintangan elektrik yang tinggi, rintangan kakisan, ketelusan gelombang mikro atau inframerah.
Struktur bahan
Sistem kristal heksagon BN, yang paling biasa kekisi grafit, juga mempunyai varian amorf. Selain bentuk kristal heksagon, BN mempunyai bentuk kristal lain, termasuk r-BN, c-BN dan w-BN. Orang ramai juga telah menemui kristal BN dua dimensi yang menyerupai grafit nipis.
Yang biasa dihasilkanboron nitridamempunyai struktur jenis grafit, biasanya dikenali sebagai grafit putih. Jenis lain ialah jenis berlian, yang serupa dengan prinsip grafit berubah menjadi berlian. BN jenis grafit boleh diubah menjadi BN jenis berlian pada suhu tinggi (1800 darjah ) dan tekanan tinggi (8000Mpa) [5-18GPa]. Ia adalah jenis bahan superhard tahan suhu tinggi baharu yang digunakan untuk membuat mata gerudi, alat pengisar dan alat pemotong.
Kaedah penyediaan
Pada tahun 1957, Wentorf pertama kali mensintesis BN padu secara buatan. Apabila suhu menghampiri atau melebihi 1700 darjah dan tekanan minimum ialah 11-12GPa, HBN tulen terus berubah menjadi CBN. Selepas itu, didapati bahawa penggunaan mangkin dapat mengurangkan suhu dan tekanan peralihan dengan ketara. Pemangkin yang biasa digunakan termasuk logam alkali dan alkali tanah, nitrida alkali dan alkali tanah, fluoronitrida alkali tanah, garam ammonium borat, dan fluorida bukan organik. Suhu dan tekanan yang diperlukan untuk menggunakan ammonium borat sebagai mangkin adalah yang paling rendah, dengan tekanan 5GPa pada 1500 darjah dan julat suhu 600-700 darjah pada 6GPa. Daripada ini, dapat dilihat bahawa walaupun penambahan mangkin dapat mengurangkan suhu dan tekanan perubahan dengan ketara, suhu dan tekanan yang diperlukan masih agak tinggi. Oleh itu, peralatan untuk penyediaannya adalah kompleks, kosnya tinggi, dan aplikasi perindustriannya adalah terhad.
Pada tahun 1979, Sokolowski berjaya menyediakan filem CBN menggunakan teknologi plasma berdenyut pada suhu rendah dan tekanan rendah. Peralatan yang digunakan adalah mudah dan prosesnya mudah untuk dilaksanakan, yang membawa kepada pembangunan pesat. Pelbagai kaedah pemendapan wap telah muncul. Secara tradisinya, ia terutamanya merujuk kepada pemendapan wap termokimia. Persediaan eksperimen biasanya terdiri daripada tiub kuarza tahan haba dan peranti pemanasan. Substrat boleh dipanaskan sama ada dengan relau pemanas (dinding panas CVD) atau pemanasan aruhan frekuensi tinggi (dinding sejuk CVD). Gas tindak balas terurai pada permukaan substrat suhu tinggi dan mengalami tindak balas kimia untuk memendapkan filem. Gas tindak balas ialah campuran BCl3 atau B2H6 dan NH3.
Kaedah ini menggunakan air sebagai medium tindak balas dalam persekitaran tindak balas suhu tinggi dan tekanan tinggi di dalam autoklaf, membenarkan bahan yang biasanya tidak larut atau sukar larut untuk larut. Tindak balas juga boleh mengalami penghabluran semula. Teknologi hidroterma mempunyai dua ciri: pertama, ia mempunyai suhu yang agak rendah, dan kedua, ia dijalankan dalam bekas tertutup untuk mengelakkan volatilisasi komponen. Sebagai kaedah sintesis suhu rendah dan tekanan rendah, ia digunakan untuk mensintesis BN padu pada suhu rendah.
Sebagai kaedah yang baru muncul untuk mensintesis bahan nano suhu rendah, sintesis haba benzena telah mendapat perhatian yang meluas. Oleh kerana struktur konjugasinya yang stabil, benzena ialah pelarut yang sangat baik untuk sintesis solvoterma dan baru-baru ini telah berjaya dibangunkan menjadi teknik sintesis terma benzena, seperti yang ditunjukkan dalam persamaan tindak balas:
BCl3 + Li3N → BN + 3LiCl
Atau BBr3+Li3N → BN+3LiBr
Suhu tindak balas hanya 450 darjah, dan teknologi sintesis haba benzena boleh menyediakan fasa metastabil yang hanya boleh wujud dalam keadaan melampau dan tekanan ultra tinggi pada suhu dan tekanan yang agak rendah. Kaedah ini membolehkan penyediaan suhu rendah dan tekanan rendah paduboron nitrida. Walau bagaimanapun, kaedah ini masih dalam peringkat penyelidikan eksperimen dan merupakan kaedah sintetik yang berpotensi besar untuk diaplikasikan.
Teknologi penyebaran diri
Dengan menggunakan tenaga luaran untuk mendorong tindak balas kimia yang sangat eksotermik, sistem mengalami tindak balas setempat untuk membentuk hadapan tindak balas kimia (gelombang pembakaran). Tindak balas kimia dengan pantas diteruskan dengan sokongan pelepasan habanya sendiri, dan gelombang pembakaran merebak ke seluruh sistem. Walaupun kaedah ini adalah kaedah sintesis bukan organik tradisional, ia hanya dilaporkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini untuk sintesis BN.
Teknologi pancaran ion sputtering
Menggunakan teknologi pemendapan pancaran zarah, hasil campuran BN padu dan BN heksagon diperolehi. Walaupun kaedah ini mempunyai lebih sedikit kekotoran, morfologi produk sukar dikawal kerana kesukaran mengawal keadaan tindak balas. Masih terdapat potensi besar untuk pembangunan penyelidikan mengenai kaedah ini.
Teknologi sintesis haba karbon
Kaedah ini menggunakan asid borik sebagai bahan mentah, karbon sebagai agen penurunan, dan gas ammonia untuk nitrida BN pada permukaan silikon karbida. Produk yang dihasilkan mempunyai ketulenan yang tinggi dan nilai aplikasi yang hebat untuk penyediaan bahan komposit.
Kaedah pengurangan akibat laser
Menggunakan laser sebagai sumber tenaga luaran untuk mendorong tindak balas redoks antara prekursor tindak balas dan menggabungkan B dan N untuk menjana BN, tetapi kaedah ini juga menghasilkan fasa bercampur.
1. Agen pelepas acuan untuk pembentukan logam dan pelincir untuk lukisan logam.
2. Bahan elektrolitik dan rintangan khas dalam keadaan suhu tinggi.
3. Pelincir pepejal suhu tinggi, aditif anti haus penyemperitan, bahan tambahan untuk menghasilkan bahan komposit seramik, bahan refraktori dan bahan tambahan antioksidan, terutamanya untuk aplikasi yang menentang kakisan logam cair, bahan tambahan peningkatan haba dan bahan penebat tahan suhu tinggi.
4. Bahan pengering pengedap haba untuk transistor dan bahan tambahan untuk polimer seperti resin plastik.
5. Ditekan ke dalam pelbagai bentuk produk BN, yang boleh digunakan sebagai komponen suhu tinggi, voltan tinggi, penebat, dan pelesapan haba.
6. Bahan pelindung terma dalam aeroangkasa.
7. Dengan penyertaan pemangkin, ia boleh ditukar kepada BN kubik yang sekeras berlian melalui rawatan suhu tinggi dan tekanan tinggi.
8. Bahan struktur reaktor atom.
9. Muncung jet untuk pesawat dan enjin roket.
10. Penebat untuk arka elektrik voltan tinggi, frekuensi tinggi dan plasma.
11. Bahan pembungkus yang menghalang sinaran neutron.
12. Bahan superhard yang diproses daripada BN, yang boleh digunakan untuk membuat alat pemotong berkelajuan tinggi dan mata gerudi untuk penerokaan geologi dan penggerudian minyak.
Bukan Sekadar Firma Siber & Imigresen Tradisional
13. Gelang pemisah yang digunakan dalam metalurgi untuk keluli tuang berterusan, slot aliran untuk besi amorf, dan agen pelepas untuk aluminium tuangan berterusan (pelbagai agen pelepas kaca optik).
14. Buat bot penyejatan untuk pelbagai penyaduran aluminium filem kapasitor, penyaduran aluminium tiub sinar katod, penyaduran aluminium paparan, dsb.
15. Pelbagai beg pembungkusan bersalut aluminium yang disimpan segar, dsb.
16. Pelbagai penyaduran aluminium anti-pemalsuan laser, bahan setem panas tanda dagangan, pelbagai label rokok, label bir, kotak pembungkusan, penyaduran aluminium kotak pembungkusan rokok, dan sebagainya.
17. Kosmetik digunakan sebagai pengisi untuk gincu, yang tidak toksik, pelincir, dan berkilat.
Boron nitridatelah diperkenalkan lebih 100 tahun lalu, dengan aplikasi terawalnya ialah BN heksagon sebagai pelincir suhu tinggi. Struktur dan sifatnya sangat mirip dengan grafit, dan ia juga putih tulen, oleh itu ia biasanya dikenali sebagai "grafit putih".
Seramik BN ditemui seawal tahun 1842. Penyelidikan meluas mengenai bahan BN telah dijalankan di luar negara sejak Perang Dunia Kedua, dan hanya pada tahun 1955 kaedah hot pressing BN dibangunkan. Syarikat Berlian Amerika dan Syarikat Karbon Bersatu adalah yang pertama memasuki pengeluaran, menghasilkan lebih 10 tan menjelang 1960.
Pada tahun 1957, RH Wentrof adalah orang pertama yang berjaya membangunkan CBN. Pada tahun 1969, General Electric menjualnya sebagai Borazon, dan pada tahun 1973, Amerika Syarikat mengumumkan pengeluaran alat pemotong CBN.
Pada tahun 1975, Jepun mengimport teknologi dari Amerika Syarikat dan juga menyediakan alat pemotong CBN.
Pada tahun 1979, teknologi plasma berdenyut berjaya digunakan buat kali pertama untuk menyediakan filem nipis c-BN yang runtuh pada suhu rendah dan tekanan rendah.
Pada akhir 1990-an, orang ramai dapat menyediakan filem nipis c-BN menggunakan pelbagai kaedah pemendapan wap fizikal (PVD) dan pemendapan wap kimia (CVD).
Dari perspektif domestik di China, pembangunan telah mencapai kemajuan yang pesat. Penyelidikan mengenai serbuk BN bermula pada tahun 1963, telah berjaya dibangunkan pada tahun 1966, dan telah dimasukkan ke dalam pengeluaran dan digunakan dalam industri China dan teknologi canggih pada tahun 1967.
Cool tags: serbuk boron nitrida cas 10043-11-5, pembekal, pengilang, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual