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
Гексагональный нитрид бора (h-BN)
- Структура гексагонального нитрида бора
- Свойства гексагонального нитрида бора
- Применение гексагонального нитрида бора
- Что такое кубический нитрид бора?
- Структура кубического нитрида бора
- Свойства кубического нитрида бора
- Кубический нитрид бора против алмаза
- Кубический нитрид бора использует
- Суперабразивные круги – или алмазные круги C-BN
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.