Šestihranné aplikace nitridu boru : Keramický kelímek BN
Sep 30, 2021
Nejpoužívanějším polymorfem je hexagonální BN (h-BN). Je to dobré mazivo při nízkých i vysokých teplotách (až do 900 ° C, dokonce i v oxidační atmosféře). h-BN mazivo je zvláště užitečné tam, kde by byla problematická elektrická vodivost nebo chemická reaktivita grafitu (alternativní mazivo). Další výhodou h-BN oproti grafitu je, že jeho mazivost nevyžaduje molekuly vody nebo plynu zachycené mezi vrstvami. Proto lze maziva h-BN používat i ve vakuu, např. Ve vesmírných aplikacích. Mazací vlastnosti jemnozrnných h-BN se používají v kosmetice, barvách, zubních cementech a tužkách.
Hexagonal BN byl poprvé použit v kosmetice kolem roku 1940 v Japonsku. Kvůli své vysoké ceně byl však h-BN pro tuto aplikaci brzy opuštěn. Jeho použití bylo na konci 90. let revitalizováno optimalizačními výrobními postupy h-BN a v současné době h-BN používají téměř všichni přední výrobci kosmetických přípravků pro podkladové báze, make-upy, oční stíny, tvářenky, kohlové tužky, rtěnky a další produkty na péči o pleť.
Díky své vynikající tepelné a chemické stabilitě se jako součást vysokoteplotních zařízení tradičně používá keramika z nitridu boru. h-BN může být obsažen v keramice, slitinách, pryskyřicích, plastech, kaučucích a dalších materiálech, což jim dodává samomazné vlastnosti. Takové materiály jsou vhodné pro konstrukci např. Ložisek a při výrobě oceli. Plasty plněné BN mají menší tepelnou roztažnost a také vyšší tepelnou vodivost a elektrický odpor. Díky svým vynikajícím dielektrickým a tepelným vlastnostem se BN používá v elektronice např. Jako substrát pro polovodiče, mikrovlnně průhledná okna a jako konstrukční materiál pro těsnění. Může být také použit jako dielektrikum v odporových pamětech s náhodným přístupem.
Hexagonal BN se používá v xerografických procesech a laserových tiskárnách jako vrstva bariéry proti úniku náboje fotoválce. V automobilovém průmyslu se h-BN smíchaný s pojivem (oxidem boritým) používá k utěsnění kyslíkových senzorů, které poskytují zpětnou vazbu pro úpravu paliva tok. Pojivo využívá jedinečnou teplotní stabilitu a izolační vlastnosti h-BN.
Díly lze vyrobit lisováním za tepla ze čtyř komerčních tříd h-BN. Stupeň HBN obsahuje pojivo oxidu boritého; je použitelný až do 550–850 ° C v oxidační atmosféře a až do 1600 ° C ve vakuu, ale vzhledem k obsahu oxidu boritého je citlivý na vodu. Stupeň HBR používá pojivo boritan vápenatý a je použitelný při 1600 ° C. Třídy HBC a HBT neobsahují žádné pojivo a lze je použít až do 3000 ° C.
Nanočástice nitridu boritého (h-BN) lze nanášet katalytickým rozkladem borazinu při teplotě ~ 1100 ° C v nastavení chemické depozice par, a to na plochách do asi 10 cm2. Vzhledem k jejich hexagonální atomové struktuře, malé neshodě mřížky s grafenem (~ 2%) a vysoké uniformitě se používají jako substráty pro zařízení na bázi grafenu. Nanočástice BN jsou také vynikajícími protonovými vodiči. Jejich vysoká rychlost přenosu protonů v kombinaci s vysokým elektrickým odporem může vést k použití v palivových článcích a vodní elektrolýze.
h-BN se používá od poloviny dvacátých let jako lubrikant kulky a vývrtu v aplikacích přesných terčových pušek jako alternativa k potahování disulfidem molybdenu, běžně označovanému jako&"moly &". Tvrdí se, že zvyšuje efektivní životnost hlavně, prodlužuje intervaly mezi čištěním vývrtu a snižuje odchylku v bodě nárazu mezi prvními výstřely čistého vývrtu a následnými výstřely.
