Nitrur tal-boronhuwa kristall magħmul minn atomi tan-nitroġenu u tal-boron. Il-kompożizzjoni kimika hija 43.6% boron u 56.4% nitroġenu, b'erba 'varjanti differenti: HBN, RBN, CBN, u WBN. CBN huwa ġeneralment kristall iswed, kannella jew aħmar skur bi struttura ta 'sphalerite u konduttività termali tajba. L-ebusija hija t-tieni biss għad-djamant u hija materjal superhard użat komunement bħala materjali tal-għodda u abrażivi. BN huwa reżistenti għal attakk kimiku u ma jitnaqqarx minn aċidi inorganiċi u ilma. Il-bond tan-nitroġenu tal-boron jinkiser f'alkali konċentrat sħun. L-ossidazzjoni tibda fl-arja f'1200 grad. Id-dekompożizzjoni tibda madwar 2700 grad fil-vakwu. Ftit solubbli fl-aċidu ħruq, li ma jinħallx fl-ilma kiesaħ, densità relattiva 2.29. Is-saħħa kompressiva hija 170Mpa. It-temperatura massima operattiva hija 900 grad f'atmosfera ossidanti u 2800 grad f'atmosfera li tnaqqas inattiva, iżda l-prestazzjoni tal-lubrikazzjoni hija fqira f'temperatura tal-kamra. Ħafna mill-proprjetajiet tal-BN huma aħjar minn materjali tal-karbonju. Għal HBN: koeffiċjent ta 'frizzjoni baxx, stabbiltà tajba f'temperatura għolja, reżistenza tajba għal xokk tas-sħana, qawwa għolja, konduttività termali għolja, koeffiċjent ta' espansjoni baxx, reżistenza għolja, reżistenza għall-korrużjoni, trasmissjoni microwave jew infra-aħmar.
|
Formula Kimika |
BN |
|
Quddiesa eżatta |
25 |
|
Piż Molekulari |
25 |
|
m/z |
25 (100.0%), 24 (24.8%) |
|
Analiżi Elementali |
B, 43.56; N, 56.44 |
|
|
|
|
Karatteristiċi tal-materjal
CBN huwa ġeneralment kristall iswed, kannella jew aħmar skur bi struttura ta 'sphalerite u konduttività termali tajba. Ebusija t-tieni biss għad-djamant, huwa materjal superhard użat komunement bħala materjal ta 'għodda u joborxu.
Nitrur tal-borongħandu reżistenza kimika u mhux imsadda minn aċidi inorganiċi u ilma. Il-bond tan-nitroġenu tal-boron jinkiser f'alkali konċentrat sħun. L-ossidazzjoni tibda fl-arja 'l fuq minn 1200 grad. Id-dekompożizzjoni tibda madwar 2700 grad taħt vakwu. Ftit solubbli fl-aċidu sħun, li ma jinħallx fl-ilma kiesaħ, b'densità relattiva ta '2.29. Meta mgħollija bl-ilma, l-idroliżi hija bil-mod ħafna, u tipproduċi ammont żgħir ta 'aċidu boriku u ammonja. Ma jirreaġixxix ma 'aċidi dgħajfa u bażijiet b'saħħithom f'temperatura tal-kamra u huwa kemmxejn solubbli fl-aċidi sħan. Jista 'jiddekomponi biss meta jiġi ttrattat bl-idrossidu tal-potassju imdewweb, u l-kloru jista' jirreaġixxi miegħu biss taħt kundizzjonijiet ħomor.
Is-saħħa kompressiva hija 170MPa. It-temperatura operattiva massima taħt atmosfera ossidanti hija 900 grad, filwaqt li tista 'tilħaq 2800 grad taħt atmosfera li tnaqqas mhux reattiva, iżda l-prestazzjoni tal-lubrikazzjoni hija fqira f'temperatura tal-kamra. Ħafna mill-proprjetajiet tal-BN huma superjuri għall-materjali tal-karbonju. Għal HBN: koeffiċjent ta 'frizzjoni baxx, stabbiltà tajba f'temperatura għolja, reżistenza tajba għal xokk termali, saħħa għolja, konduttività termali għolja, koeffiċjent ta' espansjoni baxx, reżistenza elettrika għolja, reżistenza għall-korrużjoni, microwave jew trasparenza infra-aħmar.
Struttura tal-materjal
Is-sistema tal-kristall eżagonali BN, l-aktar kannizzata tal-grafita, għandha wkoll varjanti amorfi. Minbarra l-forma tal-kristall eżagonali, BN għandu forom oħra tal-kristall, inklużi r-BN, c-BN u w-BN. In-nies saħansitra skoprew kristalli BN bidimensjonali li jixbħu grafita rqiqa.
Il-prodott komunementnitrur tal-borongħandha struttura tat-tip tal-grafita, komunement magħrufa bħala grafita bajda. Tip ieħor huwa tip ta 'djamant, li huwa simili għall-prinċipju tal-grafita li tittrasforma fi djamant. Tip ta' grafita BN jista' jiġi ttrasformat f'tip ta' djamant BN f'temperatura għolja (1800 grad ) u pressjoni għolja (8000Mpa) [5-18GPa]. Huwa tip ġdid ta 'materjal superhard reżistenti għal temperatura għolja użat biex isiru drill bits, għodod tat-tħin, u għodod tal-qtugħ.
Metodu ta' preparazzjoni
Fl-1957, Wentorf ewwel sintetizza BN kubi artifiċjalment. Meta t-temperatura toqrob jew taqbeż l-1700 grad u l-pressjoni minima hija 11-12GPa, HBN pur jittrasforma direttament f'CBN. Sussegwentement, ġie skopert li l-użu ta 'katalizzaturi jista' jnaqqas b'mod sinifikanti t-temperatura u l-pressjoni tat-tranżizzjoni. Il-katalisti komunement użati jinkludu metalli alkali u alkaline earth, nitruri alkali u alkaline earth, fluoronitrides alkaline earth, imluħa tal-borat tal-ammonju, u fluworidi inorganiċi. It-temperatura u l-pressjoni meħtieġa għall-użu tal-borat ta 'l-ammonju bħala katalizzatur huma l-aktar baxxi, bi pressjoni ta' 5GPa f'1500 grad u firxa ta 'temperatura ta' 600-700 grad f'6GPa. Minn dan, wieħed jista 'jara li għalkemm iż-żieda ta' katalizzaturi tista 'tnaqqas ħafna t-temperatura u l-pressjoni tat-trasformazzjoni, it-temperatura u l-pressjoni meħtieġa għadhom relattivament għoljin. Għalhekk, it-tagħmir għall-preparazzjoni tiegħu huwa kumpless, l-ispiża hija għolja, u l-applikazzjoni industrijali tagħha hija limitata.
Fl-1979, Sokolowski ħejja b'suċċess films CBN bl-użu tat-teknoloġija tal-plażma pulsata f'temperatura baxxa u pressjoni baxxa. It-tagħmir użat huwa sempliċi u l-proċess huwa faċli biex jiġi implimentat, li wassal għal żvilupp mgħaġġel. Tfaċċaw metodi multipli ta 'depożizzjoni tal-fwar. Tradizzjonalment, tirreferi prinċipalment għal depożizzjoni termokimika tal-fwar. Is-setup sperimentali ġeneralment jikkonsisti f'tubi tal-kwarz reżistenti għas-sħana u tagħmir tat-tisħin. Is-sottostrat jista 'jissaħħan jew permezz ta' forn li jsaħħan (ħajt sħun CVD) jew tisħin ta 'induzzjoni ta' frekwenza għolja (ħajt kiesaħ CVD). Il-gass ta 'reazzjoni jiddekomponi fuq il-wiċċ tas-sottostrat ta' temperatura għolja u jgħaddi minn reazzjoni kimika biex jiddepożita film. Il-gass ta' reazzjoni huwa taħlita ta' BCl3 jew B2H6 u NH3.
Dan il-metodu juża l-ilma bħala l-mezz ta 'reazzjoni f'ambjent ta' reazzjoni ta 'temperatura għolja u ta' pressjoni għolja ġewwa awtoklavi, li jippermetti li sustanzi li normalment ma jinħallux jew diffiċli biex jinħallu jinħall. Ir-reazzjoni tista 'wkoll tgħaddi minn rikristallizzazzjoni. It-teknoloġija idrotermali għandha żewġ karatteristiċi: l-ewwel, għandha temperatura relattivament baxxa, u t-tieni, titwettaq f'kontenitur magħluq biex tevita l-volatilizzazzjoni tal-komponenti. Bħala metodu ta 'sinteżi ta' temperatura baxxa u ta 'pressjoni baxxa, huwa użat biex jissintetizza BN kubi f'temperaturi baxxi.
Bħala metodu emerġenti reċentement għas-sintetizzazzjoni ta 'nanomaterjali b'temperatura baxxa, is-sintesi termali tal-benżin irċeviet attenzjoni mifruxa. Minħabba l-istruttura konjugata stabbli tiegħu, il-benżin huwa solvent eċċellenti għas-sinteżi solvotermali u reċentement ġie żviluppat b'suċċess f'teknika ta 'sintesi termali tal-benżin, kif muri fl-ekwazzjoni tar-reazzjoni:
BCl3 + Li3N → BN + 3 LiCl
Jew BBr3+Li3N → BN+3LiBr
It-temperatura ta 'reazzjoni hija biss 450 grad, u t-teknoloġija tas-sinteżi termali tal-benżin tista' tipprepara fażi metastabbli li tista 'teżisti biss taħt kundizzjonijiet estremi u pressjoni ultra-għolja f'temperaturi u pressjonijiet relattivament baxxi. Dan il-metodu jippermetti l-preparazzjoni ta 'temperatura baxxa u pressjoni baxxa ta' kubinitrur tal-boron. Madankollu, dan il-metodu għadu fl-istadju ta 'riċerka sperimentali u huwa metodu sintetiku b'potenzjal kbir għall-applikazzjoni.
Teknoloġija tal-propagazzjoni awto
Billi tuża enerġija esterna biex tinduċi reazzjonijiet kimiċi eżotermiċi ħafna, is-sistema tgħaddi minn reazzjonijiet lokalizzati biex tifforma front ta 'reazzjoni kimika (mewġa ta' kombustjoni). Ir-reazzjoni kimika tipproċedi malajr bl-appoġġ tar-rilaxx tas-sħana tagħha stess, u l-mewġa tal-kombustjoni tinfirex mas-sistema kollha. Għalkemm dan il-metodu huwa metodu ta 'sinteżi inorganika tradizzjonali, ġie rrappurtat biss f'dawn l-aħħar snin għas-sintesi ta' BN.
Teknoloġija ta 'sputtering tar-raġġ tal-joni
Bl-użu tat-teknoloġija ta 'depożizzjoni ta' sputtering b'raġġ ta 'partiċelli, jinkiseb prodott imħallat ta' BN kubiku u BN eżagonali. Għalkemm dan il-metodu għandu inqas impuritajiet, il-morfoloġija tal-prodott hija diffiċli biex tikkontrolla minħabba d-diffikultà fil-kontroll tal-kundizzjonijiet tar-reazzjoni. Għad hemm potenzjal kbir għall-iżvilupp tar-riċerka dwar dan il-metodu.
Teknoloġija tas-sintesi termali tal-karbonju
Dan il-metodu juża l-aċidu boriku bħala l-materja prima, il-karbonju bħala l-aġent li jnaqqas, u l-gass tal-ammonja għal nitrur BN fuq il-wiċċ tal-karbur tas-silikon. Il-prodott li jirriżulta għandu purità għolja u valur ta 'applikazzjoni kbir għall-preparazzjoni ta' materjali komposti.
Metodu ta 'tnaqqis ikkawżat bil-lejżer
L-użu tal-laser bħala sors ta 'enerġija estern biex jinduċi reazzjonijiet redox bejn il-prekursuri tar-reazzjoni u jgħaqqad B u N biex jiġġenera BN, iżda dan il-metodu jipproduċi wkoll fażi mħallta.
1. Aġenti ta 'rilaxx tal-moffa għall-iffurmar tal-metall u lubrikanti għat-tpinġija tal-metall.
2. Materjali elettrolitiċi u reżistenti speċjali f'kundizzjonijiet ta 'temperatura għolja.
3. Lubrikanti solidi b'temperatura għolja, addittivi ta 'estrużjoni kontra l-ilbies, addittivi għall-produzzjoni ta' materjali komposti taċ-ċeramika, materjali refrattorji u addittivi antiossidanti, speċjalment għal applikazzjonijiet li jirreżistu l-korrużjoni tal-metall imdewweb, addittivi ta 'titjib termali, u materjali ta' insulazzjoni reżistenti għal temperatura għolja.
4. Dessikkanti li jissiġillaw bis-sħana għal transistors u addittivi għal polimeri bħal reżini tal-plastik.
5. Ippressat f'diversi forom ta 'prodotti BN, li jistgħu jintużaw bħala komponenti ta' temperatura għolja, vultaġġ għoli, insulazzjoni u dissipazzjoni tas-sħana.
6. Materjali ta 'lqugħ termali fl-ajruspazju.
7. Bil-parteċipazzjoni ta 'katalizzatur, jista' jiġi kkonvertit f'BN kubiku li huwa iebes daqs djamant permezz ta 'trattament ta' temperatura għolja u pressjoni għolja.
8. Materjali strutturali ta 'reatturi atomiċi.
9. Żennuni tal-ġett għal inġenji tal-ajru u magni rokit.
10. Iżolaturi għal arki elettriċi u tal-plażma ta 'vultaġġ għoli, ta' frekwenza għolja.
11. Materjali tal-ippakkjar li jipprevjenu r-radjazzjoni tan-newtroni.
12. Materjal superhard ipproċessat minn BN, li jista 'jintuża biex jagħmel għodod tal-qtugħ b'veloċità għolja u drill bits għal esplorazzjoni ġeoloġika u tħaffir taż-żejt.
Mhux Ditta Tradizzjonali taċ-Ċibernu u l-Immigrazzjoni biss
13. Ċrieki ta 'separazzjoni użati fil-metallurġija għal azzar fondut kontinwu, slots tal-fluss għal ħadid amorfu, u aġenti ta' rilaxx għal aluminju fondut kontinwu (diversi aġenti ta 'rilaxx tal-ħġieġ ottiku).
14. Agħmel dgħajjes tal-evaporazzjoni għal diversi kisi tal-aluminju tal-film tal-kapaċitatur, kisi tal-aluminju tat-tubu tar-raġġi katodiċi, kisi tal-aluminju tal-wiri, eċċ.
15. Diversi basktijiet tal-ippakkjar miksijin bl-aluminju li jżommu friski, eċċ.
16. Diversi kisi tal-aluminju kontra l-falsifikazzjoni tal-lejżer, materjali tal-ittimbrar bis-sħana tat-trademark, tikketti varji tas-sigaretti, tikketti tal-birra, kaxxi tal-ippakkjar, kisi tal-aluminju tal-kaxxi tal-ippakkjar tas-sigaretti, eċċ.
17. Il-kożmetiċi jintużaw bħala fillers għal lipstick, li mhumiex tossiċi, lubrikanti, u tleqq.
Nitrur tal-boronġie introdott aktar minn 100 sena ilu, bl-applikazzjoni l-aktar bikrija tagħha tkun BN eżagonali bħala lubrikant ta 'temperatura għolja. L-istruttura u l-proprjetajiet tiegħu huma simili ħafna għall-grafita, u huwa wkoll abjad pur, għalhekk huwa komunement magħruf bħala "grafita bajda".
Iċ-ċeramika BN ġiet skoperta sa mill-1842. Riċerka estensiva fuq materjali BN saret barra mill-pajjiż mit-Tieni Gwerra Dinjija, u ma kienx qabel l-1955 li ġie żviluppat il-metodu tal-ippressar bis-sħana BN. L-American Diamond Company u l-United Carbon Company kienu l-ewwel li daħlu fil-produzzjoni, u pproduċew aktar minn 10 tunnellati sa l-1960.
Fl-1957, RH Wentrof kien l-ewwel li żviluppa b'suċċess is-CBN. Fl-1969, General Electric biegħha bħala Borazon, u fl-1973, l-Istati Uniti ħabbru l-produzzjoni ta 'għodod tal-qtugħ CBN.
Fl-1975, il-Ġappun importa teknoloġija mill-Istati Uniti u pprepara wkoll għodod tal-qtugħ CBN.
Fl-1979, it-teknoloġija tal-plażma tal-polz intużat b'suċċess għall-ewwel darba biex tipprepara films irqaq c-BN mġarrfa f'temperatura baxxa u pressjoni baxxa.
Fl-aħħar tad-disgħinijiet, in-nies setgħu jippreparaw films irqaq c-BN bl-użu ta 'diversi metodi ta' depożizzjoni fiżika tal-fwar (PVD) u depożizzjoni kimika tal-fwar (CVD).
Minn perspettiva domestika fiċ-Ċina, l-iżvilupp għamel progress mgħaġġel. Ir-riċerka dwar it-trab BN bdiet fl-1963, ġiet żviluppata b'suċċess fl-1966, u tqiegħdet fil-produzzjoni u applikata fl-industrija taċ-Ċina u t-teknoloġija avvanzata fl-1967.
It-tags Popolari: trab tan-nitrur tal-boron cas 10043-11-5, fornituri, manifatturi, fabbrika, bl-ingrossa, jixtru, prezz, bl-ingrossa, għall-bejgħ