Блог

Технический керамический контент, представляющий для вас ценность!

Кубический нитрид бора: полное руководство

Дата публикации: 2025-05-21 17:16:08

Нитрид бора cbn — это современная керамика, известная своими превосходными свойствами. химия BN имеет Бор Азот Связи, которые порождают различные структуры. Среди структур BN одна из таких выдающихся структур, представляющих интерес, – это Кубический нитрид бора cbnДавайте попробуем разобраться в c-bn и его аспектах.


Оглавление

Нитрид бора: обзор

Гексагональный нитрид бора (h-BN)

Кубический нитрид бора

Заключение


Нитрид бора: Обзор

Нитрид бора обозначается химической формулой «BN». Как упоминалось ранее, Нитрид бора Существуют в различных формах. Как правило, именно расположение бора и азота в решётке создаёт различные Структуры нитрида бора. Некоторые из них довольно известны, например, аморфные, гексагональные, кубические и вюрцитные.

Когда дело доходит до функциональности, Керамика из нитрида бора Легко поддаётся механической обработке. После механической обработки они практически не требуют термического спекания или какой-либо обработки для стабилизации. Кроме того, Нитрид бора имеет более высокую теплоемкость, а также является хорошим электроизолятором.

А пока давайте попробуем разобраться в производных от BN, Гексагональный нитрид бора (h-BN) и еще один Кубический нитрид бора (c-BN)


Гексагональный нитрид бора (h-BN)

Структура гексагонального нитрида бора

Гексагональный нитрид бора HBN входит в состав многих промышленных продуктов, таких как косметика. Структура HBN контролируется ковалентные связи. Однако слои в HBN подчиняются блуждающие силы Ваальса. Пластинчатая геометрия HBN делает его идеальным для смазки.

Гексагональный нитрид бора В его решетке закреплены элементы бора и азота. В этой структуре три атома азота соединены с атомом бора. Сходство сотовой структуры обуславливает его аналогию с углеродом. Кроме того, свойства механической прочности, химической прочности и электроизоляции обусловлены плоскими треугольными связями.

Свойства гексагонального нитрида бора

Гексагональный нитрид бора Широко используется метод азотирования оксида бора при повышенных температурах. Поскольку его стабильность близка к графену, Гексагональный нитрид бора часто считается самой передовой технической керамикой. Некоторые превосходные свойства Гексагональный нитрид бора являются его теплопроводность и низкий коэффициент трения.

Применение гексагонального нитрида бора

 

  • HBN используется в устройствах наноэлектроники в качестве замены графеновой подложки.
  • Гексагональный нитрид бора в тонком виде используется в качестве покрытий, устойчивых к коррозии
  • HBN часто используется в производстве сенсорных материалов. Он также применяется в электронном туннелировании благодаря своей низкой диэлектрической проницаемости.

Кубический нитрид бора

Что такое кубический нитрид бора?

c-BN является производным Гексагональный нитрид бора (h-BN) производится под воздействием высокой температуры и давления.

Самая большая специализация c-BN является то, что он занимает второе место среди самых твердых материалов в мире. Механическая прочность Кубический нитрид бора популярен и находится на одном уровне с алмазом. Это один из самых популярных полиморфов Бора Нитрид.

Структура Кубический нитрид бора 

Базовая структура Кубический нитрид бора Кристаллический. Плотность около 3,5 г/см³, бледно-жёлтый или прозрачный. C-BN имеет чередующееся расположение атомов бора и азота. Здесь Бор Азот Атомы связаны ковалентными связями, что является основной причиной его твердости и стабильности.

Формула кубического нитрида бора обозначается как c-BN. Сегодня на рынке представлены два популярных типа c-BN. Один из них – плотный кубический нитрид бора и другой поликристаллический кубический нитрид бора.

Свойства кубического нитрида бора

C-BN Это превосходный полупроводник, ширина запрещённой зоны которого подвержена изменениям приложенного давления. Эти изменения ширины запрещённой зоны обеспечивают им превосходные электроизоляторы. Кубический нитрид бора Они, как правило, инертны и обладают низкой диэлектрической проницаемостью. Их теплопроводность составляет около 1300 кВт/мК.

Когда дело доходит до реактивности, c-BN Остаётся невосприимчивым даже к чёрным материалам. Оптический диапазон, который обрабатывается кубический нитрид бора варьируется от ультрафиолетового до видимого спектра.

Кубический нитрид бора против алмаза

Хотя он и не твёрже алмаза, кубический нитрид бора занимает особое место по сравнению с алмазом. Твердость кубического нитрида бора составляет 4500 кг/мм2, тогда как твердость алмаза составляет около 600 кг/мм2. Значения модуля упругости как Юнга, так и объемного модуля также находятся в близком диапазоне 800–1000 и 370–450.

Кроме того, когда речь идет о структуре, например, алмаза, c-BN Имеет два разных базовых атома. Сходство алмаза и c-BN обычно объясняется схожестью их структур.

Кубический нитрид бора использует

материал режущего инструмента cbn

Кубический нитрид бора Обладает модулем Юнга и модулем объемной упругости, превышающими модуль Юнга карбида бора и карбида кремния. Именно эта причина существенно влияет на твердость кубического нитрида бора. Твердость делает его пригодным для использования в качестве абразива и способствует его функционированию в качестве материал режущего инструмента cbn. Плотный тип c-Bn обычно используется для резки, а пористый тип — для шлифования.

Инертная природа Кубический нитрид бора также Они служат режущим и обрабатывающим материалом. В отличие от алмаза, он не реагирует с железом. Однако для использования обычного C-Bn в качестве режущего материала требуется определённая обработка. Обычно это происходит при преобразовании H-Bn в C-Bn в процессе спекания.

кубический нитрид нитрида бора в качестве электроизоляторов

Помимо твердости Кубический нитрид бора Они также превосходны в качестве электроизоляторов. Это объясняется их широкой запрещенной зоной.

кубический нитрид бора в полупроводниковых приложениях

Покрывая алюминий и металлы 8-й группы, C-BN Функциональность, позволяющая превратиться в раковину, пользуется популярностью в электронной промышленности. C-BN используется в качестве теплоотвода в лазерах, микроэлектронных устройствах и светодиодах.

Кубический нитрид бора Также повышает ценность процесса синтеза полупроводников, позволяя получать p- и n-типы путем правильного легирования. Для легирования обычно используют кремний или бериллий. Эти полупроводники работают при высоких температурах и используются в УФ-датчиках.

шлифовальные круги c-BN

Изобретение шлифовальные круги c-BN заслуженно высокую точность изготовления благодаря повышенной эффективности. Колеса, изготовленные из c-BN, нашли применение в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, машиностроение, производство инструментов и автомобилестроение. шлифовальные круги c-BN Они также обладают высокой твёрдостью и хорошими эксплуатационными характеристиками по сравнению с SiC и оксидом алюминия. Они обеспечивают структурную целостность при высоких температурах и не подвержены деградации.

Колеса c-BN Может выдерживать высокие температуры и справляться с выделением тепла в процессе обработки. Устойчивость к износу также экономически выгодна при выборе шлифовальных кругов из кубического нитрида бора (C-BN). Шлифовальные круги C-BN обеспечивают превосходные Качество поверхности и отсутствие отходов. Кроме того, сокращается время цикла обработки, поскольку задачи выполняются быстро и точно.

Суперабразивные круги – или алмазные круги C-BN

Суперабразивные круги отличаются от обычных кругов из SiC и оксида алюминия. Они изготовлены из смеси карбида бора и алмаза. Суперабразивные круги обладают лучшей теплопроводностью, что ограничивает повышение температуры обрабатываемой детали. алмазный круг c-Bn также обеспечивают высокую точность и аккуратность резки, что способствует увеличению срока службы.


Заключение

Кубический нитрид бора желательны в современной науке и производстве материалов. Они конкурентоспособны по сравнению с такими материалами, как алмаз. Они превосходят по таким свойствам, как твердость, прочность и электроизоляция. Широкая запрещенная зона, инертная природа, низкая диэлектрическая постоянная и оптические особенности являются другими факторами заслуги.

Назад