Nitruro de boro Es una cerámica avanzada conocida por sus propiedades superiores, disponible tanto en polvo como en forma sólida. Está compuesta de Nitrógeno de boro enlaces con diferentes formas estructurales de las cuales una es Nitruro de boro cúbicoRevisaremos este metal en detalle en el siguiente párrafo.
Nitruro de boro: una descripción general
El otro nombre de Nitruro de boro Es grafeno blanco cuando existe en forma sólida. Nitruro de boro Ofrece buena maquinabilidad, tiene mayor capacidad térmica y es un buen aislante eléctrico. Otra especialidad de Nitruro de boro Es decir, una vez mecanizados, realmente no requieren ningún tipo de sinterización o tratamiento térmico. Química del Bn Es casi como el carbono debido a la presencia del fenómeno isoelectrónico.
Nitruro de boro La fórmula química se da como “BN”. Compuesto BN Tiene átomos de boro y nitrógeno. La ubicación del boro y el nitrógeno en la red genera diferentes Estructuras BNExisten diferentes formas de Bn como a-BN, h-BN, c-BN y w-BN.
Nitruro de boro hexagonal (h-BN)
Hexagonal boron nitride is a component of many industrial products, including cosmetics. In the structure of hexagonal boron nitride, the elements boron and nitrogen are fixed to the crystal lattice by strong covalent bonds. Its structure is similar to that of graphene.
Tres átomos de nitrógeno están fijados al átomo de boro en el Estructura de HBNLa similitud en el panal hexagonal Estructura de HBN Esta es la razón de su analogía con el carbono. Las capas obedecen a las fuerzas de Waals y su geometría en forma de placa las hace ideales como lubricantes. Propiedades como la resistencia mecánica y química, y el aislamiento eléctrico, se deben a los enlaces triangulares planos.
Las demás propiedades superiores que corresponden a la Estructura de HBN son su conductividad térmica y bajo coeficiente de fricción. Nitruro de boro hexagonal Se fabrica comúnmente mediante nitruración con óxido bórico a temperaturas elevadas. El H-BN es estable a 1000 °C en condiciones normales, superiores a las del vacío o inertes. Dado que su estabilidad es similar a la del grafeno, Nitruro de boro hexagonal Se considera a menudo la cerámica técnica más avanzada.
Aplicaciones del nitruro de boro hexagonal
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Se utiliza en dispositivos nanoelectrónicos como sustituto del sustrato de grafeno.
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El nitruro de boro hexagonal en su forma fina se utiliza como recubrimiento resistente a la corrosión.
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A menudo se dedica a la fabricación de materiales para sensores.
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Se utiliza en la tunelización de electrones debido a su bajo valor de constante dieléctrica.
Nitruro de boro cúbico
¿Qué es c-BN?
c-BN es un derivado de Nitruro de boro hexagonal (h-BN) formado bajo alta temperatura y presión.
La mayor especialidad de Nitruro de boro cúbico es que ocupa el segundo lugar como material más duro del mundo. La resistencia mecánica de Nitruro de boro cúbico Es popular y está a la par del diamante. Es uno de los polimorfos más populares del boro. Nitruro.
La estructura básica del c-Bn es cristalina, con átomos de boro y nitrógeno alternados. En este caso, los átomos de boro y nitrógeno forman enlaces covalentes, lo que explica su dureza y estabilidad térmica. Su densidad es de aproximadamente 3,5 g/cm³ y su aspecto es amarillo pálido o transparente.
Propiedades del nitruro de boro cúbico
El C-BN también es un semiconductor excepcional. Al aumentar la presión durante la fabricación, las bandas prohibidas del C-BN suelen ser susceptibles a cambios mayores. Esta banda prohibida le permite destacar como aislante eléctrico. Nitruro de boro cúbico Su conductividad térmica ronda los 1300 kW/Mk. Permanecen inertes y poseen una constante dieléctrica baja.
La reactividad del c-BN es tal que no responde ni siquiera a los materiales ferrosos. El rango óptico tratado por nitruro de boro cúbico Varía del ultravioleta al espectro visible. Los dos tipos más populares de c-Bn disponibles actualmente en el mercado son el nitruro de boro cúbico denso y el nitruro de boro cúbico policristalino. Nitruro de boro cúbico Fórmula se da como c-BN.
Nitruro de boro cúbico vs. diamante
¿Qué es más duro que el diamante?
Aunque no es más duro que el diamante, nitruro de boro cúbico Tiene su lugar especial en comparación con el diamante. Dureza del nitruro de boro cúbico es de 4500 kg/mm2, lo que puede compararse firmemente con el diamante de dureza alrededor de 600 kg/mm2. El valor del módulo tanto de Young como de volumen también está en un rango similar de 800 – 1000 y 370 – 450.
Además, en cuanto a su estructura, al igual que el diamante, el c-BN tiene dos átomos de base diferentes. La similitud entre ambos se atribuye generalmente a su estructura similar. Sin embargo, el c-BN y sus propiedades eléctricas pueden manipularse con impurezas de tipo p y n. Esto lo diferencia del diamante en cuanto a su funcionalidad.
Usos del nitruro de boro cúbico
Nitruro de boro cúbico Presenta mayor módulo de Young y de volumen que el carburo de boro y el carburo de silicio. Esta misma razón contribuye en gran medida a la dureza de nitruro de boro cúbicoLa dureza los hace adecuados como abrasivos y los convierte en parte integral de material de herramienta de corte de CBNGeneralmente, el c-Bn denso se utiliza para aplicaciones de corte y el tipo poroso para requisitos de pulido.
El C-BN se utiliza en aplicaciones versátiles de corte y mecanizado gracias a su naturaleza inerte. A diferencia del diamante, no reacciona con el hierro. El c-BN convencional requiere manipulación para su uso en aplicaciones de corte. Esto generalmente se realiza durante la conversión de h-BN a c-BN durante la sinterización.
El c-BN policristalino con aglutinante suele ser útil en entornos altamente abrasivos. La imagen se muestra a continuación. Además de la dureza, Nitruro de boro cúbico También destaca en aplicaciones eléctricas. El Bn, gracias a su amplio ancho de banda, actúa como aislante eléctrico. Además, desempeña un papel crucial como disipador de calor en láseres, dispositivos microelectrónicos y LED.
Al recubrir aluminio y metales del Grupo 8, la función del c-BN como disipador es popular en la industria electrónica. El c-BN también resulta valioso durante la síntesis de semiconductores para obtener semiconductores de tipo p y N mediante un dopaje adecuado. Los materiales comunes para el dopaje son el silicio o el berilio. Estos semiconductores funcionan a alta temperatura y se utilizan en sensores UV.
muelas abrasivas c-BN
La invención de muelas abrasivas c-BN Mereció la fabricación de precisión debido al aumento de la eficiencia. Estas ruedas contribuyeron a industrias como la aeroespacial, la maquinaria, la producción de herramientas y la automoción. muelas abrasivas c-BN También ofrecen alta dureza y buen rendimiento en comparación con el carburo de silicio (SiC) y la alúmina. Garantizan la integridad a temperaturas de trabajo más altas sin degradarse, a diferencia del diamante.
Las ruedas de c-BN Pueden soportar altas temperaturas y, por lo tanto, gestionar la cantidad de calor generada durante el proceso. También ofrecen ahorros de costos debido a su mayor resistencia al desgaste, lo cual resulta económicamente beneficioso. El acabado superficial es apreciable y el desperdicio de piezas también es menor en lo que respecta a... muelas abrasivas c-BNTambién garantiza un menor tiempo de ciclo ya que tareas Se realizan de forma más rápida y precisa.
Ruedas superabrasivas –o rueda de diamante cBN
Las muelas superabrasivas se diferencian de las muelas convencionales de Sic y Alúmina. Están hechas de c-Bn y diamante. Ofrecen una mejor conductividad térmica, lo que limita el aumento de temperatura de la pieza de trabajo. rueda de diamante c-Bn También ofrecen alta precisión y corte exacto que contribuyen a una mejor vida útil.
Conclusión
Nitruro de boro cúbico Son deseables en la ciencia moderna y la fabricación de materiales. Son competitivos en comparación con materiales como el diamante. Destacan en propiedades como dureza, resistencia y aislamiento eléctrico. Su amplio ancho de banda, su naturaleza inerte, su baja constante dieléctrica y sus características ópticas especiales son otros factores que los hacen merecedores de su mérito.