Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is boornitride?

Boornitride (BN) is een verbinding van boor en stikstof met de chemische formule BN. Het bestaat in verschillende kristalstructuren, waarvan de meest voorkomende hexagonaal boornitride (h-BN) en kubisch boornitride (c-BN) zijn.

Hexagonaal boornitride (h-BN) heeft een gelaagde structuur die lijkt op grafiet, waarbij boor- en stikstofatomen in afwisselende zeshoekige ringen zijn gerangschikt. Het wordt vaak "wit grafeen" genoemd vanwege de structurele gelijkenis met koolstofgrafeen. h-BN is een elektrische isolator en heeft een uitstekende thermische geleidbaarheid, waardoor het een veelbelovend materiaal is voor toepassingen bij hoge temperaturen en als substraat voor elektronische apparaten.

Kubisch boornitride (c-BN) heeft een structuur die lijkt op die van diamant, waarbij elk booratoom omgeven is door vier stikstofatomen en omgekeerd. Het is een extreem hard materiaal dat qua hardheid de tweede is na diamant. c-BN wordt veel gebruikt als schuurmiddel in slijp- en snijgereedschappen vanwege zijn uitzonderlijke slijtvastheid en hoge temperatuurstabiliteit.

Boornitride bestaat ook in andere vormen, zoals rhomboëdrische boornitride (r-BN) en wurtziet boornitride (w-BN), maar ze komen minder vaak voor en hebben gespecialiseerde toepassingen.

Boriumnitridematerialen hebben op verschillende gebieden veel aandacht gekregen vanwege hun uitzonderlijke eigenschappen, waaronder stabiliteit bij hoge temperaturen, chemische inertheid, uitstekende elektrische isolatie en grote bandafstand. Ze vinden toepassingen in halfgeleiders, hogetemperatuurcoatings, smeltkroezen, smeltkroezen, smeermiddelen en als substraten voor het kweken van andere materialen.