Boron nitridyn grisial sy'n cynnwys atomau nitrogen a boron. Y cyfansoddiad cemegol yw 43.6% boron a 56.4% nitrogen, gyda phedwar amrywiad gwahanol: HBN, RBN, CBN, a WBN. Mae CBN fel arfer yn grisial du, brown, neu goch tywyll gyda strwythur sffalerit a dargludedd thermol da. Mae caledwch yn ail i ddiemwnt yn unig ac mae'n ddeunydd caled iawn a ddefnyddir yn gyffredin fel deunyddiau offer a sgraffinyddion. Mae BN yn gallu gwrthsefyll ymosodiad cemegol ac nid yw'n cael ei erydu gan asidau anorganig a dŵr. Mae'r bond boron nitrogen wedi'i dorri mewn alcali crynodedig poeth. Mae ocsidiad yn dechrau yn yr aer ar 1200 gradd. Mae dadelfennu yn dechrau tua 2700 gradd mewn gwactod. Ychydig yn hydawdd mewn llosgi asid, anhydawdd mewn dŵr oer, dwysedd cymharol 2.29. Y cryfder cywasgol yw 170Mpa. Y tymheredd gweithredu uchaf yw 900 gradd mewn awyrgylch ocsideiddiol a 2800 gradd mewn awyrgylch lleihau anactif, ond mae'r perfformiad iro yn wael ar dymheredd ystafell. Mae'r rhan fwyaf o briodweddau BN yn well na deunyddiau carbon. Ar gyfer HBN: cyfernod ffrithiant isel, sefydlogrwydd tymheredd uchel da, ymwrthedd sioc gwres da, cryfder uchel, dargludedd thermol uchel, cyfernod ehangu isel, gwrthedd uchel, ymwrthedd cyrydiad, trawsyriant microdon neu isgoch.
|
Fformiwla Cemegol |
BN |
|
Offeren Union |
25 |
|
Pwysau Moleciwlaidd |
25 |
|
m/z |
25 (100.0%), 24 (24.8%) |
|
Dadansoddiad Elfennol |
B, 43.56; N, 56.44 |
|
|
|
|
Nodweddion materol
Mae CBN fel arfer yn grisial du, brown, neu goch tywyll gyda strwythur sffalerit a dargludedd thermol da. Caledwch yn ail yn unig i diemwnt, mae'n ddeunydd superhard a ddefnyddir yn gyffredin fel deunydd offeryn a sgraffiniol.
Boron nitridmae ganddo wrthwynebiad cemegol ac nid yw'n cael ei gyrydu gan asidau anorganig a dŵr. Mae'r bond boron nitrogen wedi'i dorri mewn alcali crynodedig poeth. Mae ocsidiad yn dechrau yn yr aer uwchlaw 1200 gradd. Mae dadelfennu yn dechrau tua 2700 gradd o dan wactod. Ychydig yn hydawdd mewn asid poeth, yn anhydawdd mewn dŵr oer, gyda dwysedd cymharol o 2.29. Pan gaiff ei ferwi â dŵr, mae hydrolysis yn araf iawn, gan gynhyrchu ychydig bach o asid borig ac amonia. Nid yw'n adweithio ag asidau gwan a basau cryf ar dymheredd ystafell ac mae ychydig yn hydawdd mewn asidau poeth. Dim ond pan gaiff ei drin â photasiwm hydrocsid tawdd y gall ddadelfennu, a dim ond o dan amodau poeth coch y gall clorin adweithio ag ef.
Y cryfder cywasgol yw 170MPa. Y tymheredd gweithredu uchaf o dan awyrgylch ocsideiddiol yw 900 gradd, tra gall gyrraedd 2800 gradd o dan awyrgylch lleihau anadweithiol, ond mae'r perfformiad iro yn wael ar dymheredd ystafell. Mae'r rhan fwyaf o briodweddau BN yn well na deunyddiau carbon. Ar gyfer HBN: cyfernod ffrithiant isel, sefydlogrwydd tymheredd uchel da, ymwrthedd sioc thermol da, cryfder uchel, dargludedd thermol uchel, cyfernod ehangu isel, gwrthedd trydanol uchel, ymwrthedd cyrydiad, microdon neu dryloywder isgoch.
Strwythur deunydd
Mae gan system grisial hecsagonol BN, dellt graffit yn fwyaf cyffredin, amrywiadau amorffaidd hefyd. Yn ogystal â'r ffurf grisial hecsagonol, mae gan BN ffurfiau grisial eraill, gan gynnwys r-BN, c-BN a w-BN. Mae pobl hyd yn oed wedi darganfod crisialau BN dau ddimensiwn sy'n debyg i graffit tenau.
Mae'r a gynhyrchir yn gyffredinboron nitridmae ganddo strwythur math graffit, a elwir yn gyffredin fel graffit gwyn. Math arall yw math diemwnt, sy'n debyg i'r egwyddor o drawsnewid graffit yn ddiamwnt. Gellir trawsnewid math graffit BN yn fath diemwnt BN ar dymheredd uchel (1800 gradd) a gwasgedd uchel (8000Mpa) [5-18GPa]. Mae'n fath newydd o ddeunydd caled sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel a ddefnyddir ar gyfer gwneud darnau drilio, malu offer ac offer torri.
Dull paratoi
Ym 1957, syntheseiddio Wentorf BN ciwbig gyntaf yn artiffisial. Pan fydd y tymheredd yn agosáu neu'n uwch na 1700 gradd a'r pwysau lleiaf yn 11-12GPa, mae HBN pur yn trawsnewid yn CBN yn uniongyrchol. Yn dilyn hynny, darganfuwyd y gall defnyddio catalyddion leihau'r tymheredd a'r pwysau trawsnewid yn sylweddol. Mae'r catalyddion a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys metelau daear alcali ac alcalïaidd, nitridau daear alcali ac alcalïaidd, fflworonitridau daear alcalïaidd, halwynau borate amoniwm, a fflworidau anorganig. Y tymheredd a'r pwysau sy'n ofynnol ar gyfer defnyddio amoniwm borate fel catalydd yw'r rhai isaf, gyda phwysedd o 5GPa ar 1500 gradd ac ystod tymheredd o 600-700 gradd yn 6GPa. O hyn, gellir gweld, er y gall ychwanegu catalyddion leihau'r tymheredd a'r pwysau trawsnewid yn fawr, mae'r tymheredd a'r pwysau gofynnol yn dal yn gymharol uchel. Felly, mae'r offer ar gyfer ei baratoi yn gymhleth, mae'r gost yn uchel, ac mae ei gymhwysiad diwydiannol yn gyfyngedig.
Ym 1979, paratôdd Sokolowski ffilmiau CBN yn llwyddiannus gan ddefnyddio technoleg plasma pwls ar dymheredd isel a gwasgedd isel. Mae'r offer a ddefnyddir yn syml ac mae'r broses yn hawdd i'w gweithredu, sydd wedi arwain at ddatblygiad cyflym. Mae dulliau lluosog o ddyddodi anwedd wedi dod i'r amlwg. Yn draddodiadol, mae'n cyfeirio'n bennaf at ddyddodiad anwedd thermocemegol. Mae'r gosodiad arbrofol yn gyffredinol yn cynnwys-diwbiau cwarts sy'n gwrthsefyll gwres a dyfeisiau gwresogi. Gall y swbstrad gael ei gynhesu gan naill ai ffwrnais wresogi (wal poeth CVD) neu wres ymsefydlu amledd uchel (wal oer CVD). Mae'r nwy adwaith yn dadelfennu ar wyneb y swbstrad tymheredd uchel ac yn cael adwaith cemegol i ddyddodi ffilm. Mae'r nwy adwaith yn gymysgedd o BCl3 neu B2H6 a NH3.
Mae'r dull hwn yn defnyddio dŵr fel cyfrwng adwaith mewn amgylchedd adwaith gwasgedd uchel ac uchel y tu mewn i awtoclaf, gan ganiatáu i sylweddau sydd fel arfer yn anhydawdd neu'n anodd eu hydoddi i hydoddi. Gall yr adwaith hefyd gael ei ailgrisialu. Mae gan dechnoleg hydrothermol ddwy nodwedd: yn gyntaf, mae ganddi dymheredd cymharol isel, ac yn ail, fe'i cynhelir mewn cynhwysydd caeedig er mwyn osgoi anweddoli cydrannau. Fel dull synthesis tymheredd isel a gwasgedd isel, fe'i defnyddir i syntheseiddio BN ciwbig ar dymheredd isel.
Fel dull sy'n dod i'r amlwg yn ddiweddar ar gyfer syntheseiddio nanoddeunyddiau tymheredd isel, mae synthesis thermol bensen wedi cael sylw eang. Oherwydd ei strwythur cyfun sefydlog, mae bensen yn doddydd ardderchog ar gyfer synthesis solvothermol ac yn ddiweddar fe'i datblygwyd yn llwyddiannus yn dechneg synthesis thermol bensen, fel y dangosir yn yr hafaliad adwaith:
BCl{0}} Li3N → BN + 3LiCl
Neu BBr{0}}Li3N → BN+3LiBr
Dim ond 450 gradd yw'r tymheredd adwaith, a gall y dechnoleg synthesis thermol bensen baratoi cyfnod metasefydlog na all fodoli ond o dan amodau eithafol a phwysedd uchel iawn ar dymheredd a phwysau cymharol isel. Mae'r dull hwn yn galluogi paratoi ciwbig ar dymheredd isel a gwasgedd iselboron nitrid. Fodd bynnag, mae'r dull hwn yn dal i fod yn y cam ymchwil arbrofol ac mae'n ddull synthetig gyda photensial mawr i'w gymhwyso.
Technoleg hunan-luosogi
Trwy ddefnyddio egni allanol i ysgogi adweithiau cemegol hynod ecsothermig, mae'r system yn cael adweithiau lleol i ffurfio ffrynt adwaith cemegol (ton hylosgi). Mae'r adwaith cemegol yn mynd rhagddo'n gyflym gyda chefnogaeth ei ryddhad gwres ei hun, ac mae'r don hylosgi yn ymledu trwy'r system gyfan. Er bod y dull hwn yn ddull synthesis anorganig traddodiadol, dim ond yn y blynyddoedd diwethaf yr adroddwyd amdano ar gyfer synthesis BN.
Technoleg sputtering trawst Ion
Gan ddefnyddio technoleg dyddodiad sputtering trawst gronynnau, ceir cynnyrch cymysg o BN ciwbig a BN hecsagonol. Er bod gan y dull hwn lai o amhureddau, mae morffoleg y cynnyrch yn anodd ei reoli oherwydd yr anhawster wrth reoli'r amodau adwaith. Mae potensial mawr o hyd ar gyfer datblygu ymchwil ar y dull hwn.
Technoleg synthesis thermol carbon
Mae'r dull hwn yn defnyddio asid borig fel y deunydd crai, carbon fel yr asiant lleihau, a nwy amonia i nitrid BN ar wyneb carbid silicon. Mae gan y cynnyrch sy'n deillio o hyn purdeb uchel a gwerth cymhwysiad gwych ar gyfer paratoi deunyddiau cyfansawdd.
-dull lleihau a achosir gan laser
Defnyddio laser fel ffynhonnell ynni allanol i gymell adweithiau rhydocs rhwng rhagflaenwyr adwaith a chyfuno B ac N i gynhyrchu BN, ond mae'r dull hwn hefyd yn cynhyrchu cyfnod cymysg.
1. Asiantau rhyddhau llwydni ar gyfer ffurfio metel ac ireidiau ar gyfer lluniadu metel.
2. Deunyddiau electrolytig a gwrthiannol arbennig mewn amodau tymheredd uchel.
3. Ireidiau solet tymheredd uchel, ychwanegion gwrth-wisgo allwthio, ychwanegion ar gyfer cynhyrchu deunyddiau cyfansawdd ceramig, deunyddiau anhydrin ac ychwanegion gwrthocsidiol, yn enwedig ar gyfer cymwysiadau sy'n gwrthsefyll cyrydiad metel tawdd, ychwanegion gwella thermol, a deunyddiau inswleiddio gwrthsefyll tymheredd uchel.
4. gwres selio desiccants ar gyfer transistorau ac ychwanegion ar gyfer polymerau megis resinau plastig.
5. Wedi'i wasgu i wahanol siapiau o gynhyrchion BN, y gellir eu defnyddio fel cydrannau tymheredd uchel, foltedd uchel, inswleiddio a disipiad gwres.
6. Deunyddiau cysgodi thermol mewn awyrofod.
7. Gyda chyfranogiad catalydd, gellir ei drawsnewid yn BN ciwbig sydd mor galed â diemwnt trwy driniaeth -tymheredd uchel a gwasgedd uchel.
8. Deunyddiau strwythurol adweithyddion atomig.
9. Nozzles jet ar gyfer awyrennau a pheiriannau roced.
10. Ynysyddion ar gyfer arcau trydanol a phlasma foltedd uchel, amledd uchel.
11. Deunyddiau pecynnu sy'n atal ymbelydredd niwtron.
12. Deunydd caled iawn wedi'i brosesu o BN, y gellir ei ddefnyddio i wneud offer torri cyflymder uchel a darnau drilio ar gyfer archwilio daearegol a drilio olew.
Nid yn unig Cwmni Seiber a Mewnfudo Traddodiadol
13. Cylchoedd gwahanu a ddefnyddir mewn meteleg ar gyfer dur bwrw parhaus, slotiau llif ar gyfer haearn amorffaidd, ac asiantau rhyddhau ar gyfer alwminiwm cast parhaus (amrywiol asiantau rhyddhau gwydr optegol).
14. gwneud cychod anweddu ar gyfer amrywiol capacitor ffilm platio alwminiwm, tiwb pelydr cathod platio alwminiwm, platio alwminiwm arddangos, ac ati.
15. Amrywiol ffres-yn cadw bagiau pecynnu alwminiwm ar blatiau, ac ati.
16. Amrywiol laser gwrth-blatio alwminiwm ffug, deunyddiau stampio poeth nod masnach, labeli sigaréts amrywiol, labeli cwrw, blychau pecynnu, blychau pecynnu sigaréts platio alwminiwm, ac ati.
17. Defnyddir colur fel llenwyr ar gyfer minlliw, nad ydynt yn-wenwynig, yn iro nac yn sgleiniog.
Boron nitridei gyflwyno dros 100 mlynedd yn ôl, a'i ddefnydd cynharaf oedd BN hecsagonol fel iraid tymheredd uchel. Mae ei strwythur a'i briodweddau yn debyg iawn i graffit, ac mae hefyd yn wyn pur, felly fe'i gelwir yn gyffredin fel "graffit gwyn".
Darganfuwyd cerameg BN mor gynnar â 1842. Mae ymchwil helaeth ar ddeunyddiau BN wedi'i gynnal dramor ers yr Ail Ryfel Byd, ac nid tan 1955 y datblygwyd dull gwasgu poeth BN. The American Diamond Company ac United Carbon Company oedd y cyntaf i ddechrau cynhyrchu, gan gynhyrchu dros 10 tunnell erbyn 1960.
Ym 1957, RH Wentrof oedd y cyntaf i ddatblygu CBN yn llwyddiannus. Ym 1969, gwerthodd General Electric ef fel Borazon, ac ym 1973, cyhoeddodd yr Unol Daleithiau gynhyrchu offer torri CBN.
Ym 1975, mewnforiodd Japan dechnoleg o'r Unol Daleithiau a pharatoi offer torri CBN hefyd.
Ym 1979, defnyddiwyd technoleg plasma pwls yn llwyddiannus am y tro cyntaf i baratoi ffilmiau tenau c-BN wedi cwympo ar dymheredd isel a gwasgedd isel.
Ar ddiwedd y 1990au, roedd pobl yn gallu paratoi ffilmiau tenau c-BN gan ddefnyddio amrywiol ddulliau dyddodi anwedd corfforol (PVD) a dyddodiad anwedd cemegol (CVD).
O safbwynt domestig yn Tsieina, mae datblygiad wedi gwneud cynnydd cyflym. Dechreuodd ymchwil ar bowdr BN ym 1963, fe'i datblygwyd yn llwyddiannus ym 1966, a chafodd ei gynhyrchu a'i gymhwyso yn niwydiant Tsieina a thechnoleg flaengar ym 1967.
Popeth y mae angen i chi ei wybod
Ar gyfer beth mae boron nitrid yn cael ei ddefnyddio?
Defnyddir cynhyrchion Boron Nitride yn eang ar draws diwydiannau megis: Cynhyrchu dur a ffowndri. -gweithgynhyrchu ffwrnais tymheredd uchel. Diwydiannau microelectroneg a lled-ddargludyddion.
A yw boron nitrid yn dda i'r croen?
Fel cynnyrch synthetig,mae'n sefydlog yn gemegol a gwyddys ei fod yn ddiogel ac yn ysgafn i'r croen. Oherwydd proses weithgynhyrchu a reolir yn llym, mae Tokuyama h-BN yn hynod o bur, gydag ychydig iawn o boron hydawdd. Yn cydymffurfio â Safonau Lled-Gynhwysion Cyffuriau Japan 2021.
A yw bwyd boron nitride yn ddiogel?
Mae Boron Nitride yn ddewis amgen go iawn ac iach (ardystiad diogel cyswllt bwyd NSF) i PTFE neu Teflon, y gellir ei ddefnyddio hefyd fel llenwad mewn polymerau oherwydd ei briodweddau iro rhagorol.
Ydy boron nitrid yn gryfach na diemwnt?
Dywedwyd ei fod18%cryfach na diemwnt. Ac eithrio lle nodir yn wahanol, rhoddir data ar gyfer deunyddiau yn eu cyflwr safonol (ar 25 gradd [77 gradd F], 100 kPa). Oherwydd sefydlogrwydd thermol a chemegol rhagorol, defnyddir cerameg boron nitrid mewn offer tymheredd uchel a chastio metel.
Tagiau poblogaidd: boron nitride powdr cas 10043-11-5, cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, cyfanwerthu, prynu, pris, swmp, ar werth