Bornitrid ist eine fortschrittliche Keramik und ein hochwertiges feuerfestes Material. Aufgrund seiner kristallinen Natur wird es oft als weißes Graphen bezeichnet. Bornitrid-Keramik ist auch für ihre elektrische und thermische Stabilität bekannt, die sie weithin untersucht macht. Lassen Sie uns in BN-Keramik Funktionen und die Produkte, die sie abdecken.
Eigenschaften von Bornitrid
Bn-Chemie
Wie der Name schon sagt, bn-Molekül besteht aus Bor- und Stickstoffatomen und kommt in verschiedenen kristallinen Formen vor. Die elektronische Konfiguration von Bornitrid ist im Allgemeinen identisch mit Kohlenstoff. Unter allen Polymorphen von bn ist die stabilste Form hexagonales Bornitrid.
Bornitrid-Formel wird oft als „BN“ bezeichnet. Der entsprechende Buchstabe wird vorangestellt, um die Art der Konfiguration anzugeben. Beispielsweise wird hexagonales Bornitrid als h-BN geschrieben.
BN-Struktur
Amorphes Bornitrid (a-BN)
Im Gegensatz zu anderen BN-Strukturen Amorphes BN ist von Natur aus unregelmäßig und ähnelt Kohlenstoff. Im Gegensatz zu amorphem BN sind alle anderen BN-Typen kristallin.
Hexagonales Bornitrid (h-BN)
Hexagonales Bornitrid ist die stabilste Form unter den Bornitrid-Polymorphen. H-BN-Struktur ist im Wesentlichen geschichtet mit Bornitrid-Bindung kovalent sein. Die Schichten gehorchen jedoch der Vanderwal-Kraft, die grundsätzlich schwach ist.
Kubisches Bornitrid (c-BN)
Kubisches Bornitrid hat eine kristalline Struktur, ist jedoch weniger stabil im Vergleich zu hexagonales BornitridAllerdings kann c-BN bei Raumtemperatur in hexagonales BN umgewandelt werden.
Wurtzit-Bornitrid (w-BN)
Wurtzit-Bornitrid folgt der Boot-Konfiguration von BN-Struktur. Es hat ein Festigkeitspotenzial, das größer ist als das von Diamant im Bereich von 18%. Die Härte von w-BN beträgt 46 GPa, was weniger ist als Hexagonales Bornitrid.
Bornitrid-Eigenschaften
Bornitrid weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, was sie ideal für den Einsatz als elektronische Bauteile macht. Die Wärmeleitfähigkeit von w-BN liegt bei etwa 600 W/mk, während hexagonales Bornitrid eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 700 W/mk aufweist. Die Wärmeleitfähigkeit a- Bornitrid liegt im Bereich von 3 W/Mk darunter.
Bornitriddichte für amorphes und hexagonales Bornitrid liegen bei etwa 2,3 bzw. 2,1 g/cm3. Kubisches und Wurtzit-BN haben ähnliche Dichtewerte im Bereich von 3,45 g/cm3. Die Temperaturstabilität von Bornitrid ist recht hoch. Die Schmelzpunkt von Bornitrid liegt im Bereich von 2900 °C, wodurch es auch bei hohen Temperaturen funktioniert.
Verwendung von Bornitrid
Bornitridkeramik ist für ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten bekannt. Einige gängige Bornitrid-Produkte werden hier behandelt.
Bornitrid-Nanoröhren
Was sind Bornitrid-Nanoröhren?
Bornitrid hat sich als bedeutendes keramisches Material in der Nanotechnologie herausgestellt. Obwohl Bor-Nanoröhren ahmt in seiner Morphologie Kohlenstoffnanoröhren nach, der Unterschied in der Zusammensetzung führt zu unterschiedlichen Funktionalitäten.BN-Nanoröhren sind Präzision Keramikmaterial in Nanometern skaliert.
Eigenschaften von Bor-Nanoröhren
Bor-Nanoröhren besitzt eine außergewöhnliche elektrische Leitfähigkeit. BN-Nanoröhren werden auch in Geräten verwendet, um elektrische Einflüsse zu begrenzen, da sie gute Isolatoren für Elektrizität sind. Da ihre Zugfestigkeit in vergleichbaren Grenzen wie die von Kohlenstoffnanoröhren liegt, werden sie auch bei der Herstellung von Leichtbauteilen eingesetzt. BN-Nanoröhren werden aufgrund ihrer optischen Eigenschaften auch in der Optoelektronik verwendet.
Die Biokompatibilität von Bor-Nanoröhren iDies ist ein weiterer Faktor, der sie auszeichnet. Sie sind im Allgemeinen hydrophob, was sie ideal für biomedizinische Anwendungen macht. Bornitrid-Nanoröhren im Gegensatz zu CNNTs sind sie piezoelektrischer Natur.
Anwendung von Bornitrid-Nanoröhren
- Bornitrid-Nanoröhren widerstehen schädlicher Strahlung aufgrund ihres Potenzials, Neutronen zu absorbieren. Daher werden sie in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt
- Da BNNTs nicht reaktiv sind und keine Toxizität aufweisen, fungieren sie in biomedizinischen Anwendungen als Medium für die Arzneimittelverabreichung.
- Bor-Nanoröhren werden verwendet, um die mechanische Festigkeit von Materialien zu erhöhen und Polymere und Verbundwerkstoffe zu verstärken.
- Die piezoelektrische Natur von Bornitrid-Nanoröhren wird zur Energiegewinnung genutzt. Beispiel: Sensoren, Aktoren.
Bornitridpasten
Nach der Anwendung Wärmeleitpasten aus Bornitrid Verbessern Sie die Wärmeleistung eines Materials. Die Pasten bieten Stabilität bei hohen Temperaturen, wirken als gute Isolatoren und dienen als optimales Vergussmittel. Sie bieten außerdem eine Wärmeleitfähigkeit von 32 W/Mk bei 100 °C.
Anwendung von Bornitrid-Nanoröhren
- Bornitridpaste kann die Leistung von Sensoren in 3D-Druckern optimieren.
- BN-Pasten verringern außerdem das Risiko eines Kurzschlusses, da sie bei 100 °C als Isolatoren fungieren. Sie dienen außerdem als gutes Vergussmaterial, das die Patronen fest in ihrer Position hält.
- Sie sind wasserlöslich, was die Reinigung beim Zerlegen des Druckers erleichtert.
Bornitridpulver
Bornitridpulver eignen sich hervorragend für Hochtemperaturanwendungen. Sie halten Temperaturen von etwa 900 °C in Luft und 2500 °C im Vakuum stand. Der niedrige Reibungskoeffizient macht sie zu einem guten Schmiermaterial. Bornitridpulver sind gute Wärmeleiter. Außerdem bieten sie einen hervorragenden elektrischen Widerstand.
Anwendung von Bornitridpulver
- Hexagonales Bornitridpulver wird aufgrund seiner Schmiereigenschaften als Zusatz zu Fetten und Ölen verwendet
- Bornitridpulver ist ein integraler Bestandteil elektronischer Geräte und trägt zu einer besseren Wärmeableitung bei
- Sie werden als Füllstoffe in isolierenden Umgebungen verwendet
- H-BN-Pulver wird zur Herstellung korrosionsbeständiger Beschichtungen verwendet.
Bornitrid-Beschichtung
Bornitrid-Beschichtungen bestehen aus hochreinem BornitridpulverSie sind häufig in flüssiger Form erhältlich und können für die Anwendung auf Materialien mit Wasser verdünnt werden. Bei der Herstellung wird ein Bindemittel als Mischmittel verwendet.
BN-Beschichtungen sind im Allgemeinen korrosionsbeständig und bleiben bei Kontakt mit geschmolzenen Metallen und Schlacken unbenetzbar. Bornitrid-Beschichtungen sorgt außerdem für eine gute Schmierung und hilft bei der Entfernung von verfestigten Metallen.
Bornitrid-Kosmetik
Die seidige und glatte Textur von Bornitrid macht sie zu einer optimalen Wahl für die Körperpflege- und Kosmetikindustrie. Sie haben eine weiße Textur und ein talkumähnliches Aussehen. Mit gewünschten Formulierungen, Bornitrid sorgt für Streichfähigkeit und hervorragende Mischfähigkeit. Die Natur von Bornitrid verhilft zu einem matten Finish und entfernt Öl.
Anwendung von Bornitrid in der Kosmetik
- Bornitrid wirkt bindend, trübend und gut adsorbierend
- Sie werden als Materialien in Lidschatten, Grundierungen, Pudern usw. verwendet, um die Textur und das Oberflächenfinish zu verbessern.
- Es hilft auch bei der Lichtstreuung, was nach dem Auftragen das Gesamterscheinungsbild verbessert.
Bearbeitbare Keramik aus Bornitrid
Feste Formen von Bornitrid werden durch Heißpressen bei höheren Temperaturen gewonnen. Das so entstandene Material ist dicht und kann zur Synthese beliebiger Keramikformen verwendet werden.
Anwendung von Bornitridkeramik
- Nach dem Pressen wird Bornitridkeramik zur Herstellung verschiedener geometrischer Formen wie Borblöcken, Ringen usw. verwendet.
- Bornitrid-Rohre werden aufgrund ihrer höheren Hitzebeständigkeit als Ofenmaterial verwendet.
- Bornitrid-Tiegel bieten eine hervorragende Verschleißfestigkeit. Es ist ungiftig und chemisch inert. Diese Tiegel eignen sich am besten für Anwendungen wie Kristallwachstum und Isolatoren in Ofenumgebungen.
Schlussbemerkungen
Der Artikel behandelt die Merkmale von Bornitrid mit seinen Eigenschaften, seiner Struktur und seiner Chemie. Bornitrid ist ein Keramikmaterial mit überlegenen Eigenschaften, die sie funktional und passend machen. Das breite Anwendungsspektrum, darunter Luft- und Raumfahrt, bearbeitbare Keramikwissenschaft, Nanotechnologie und Kosmetik, zeigt das Potenzial der Keramik.