Шестоъгълният борен нитрид е графит, който не проводи ток

Шестоъгълният борен нитрид е графит, който не проводи ток и не се изгаря при 600 °C

Хората наричат шестоъгълния борен нитрид „бял графит“, защото кристалната му структура се основава на същия принцип: насложени пластини, които се срязват. Ето защо сухият филм от h-BN се усеща като хлъзгав. Сравнението обаче губи смисъл, веднага щом процесът включва висока температура, окисляване или електрическо напрежение. Графитът е проводник и започва да се окислява на въздух при около 500–600 °C. Хексагоналният BN остава изолатор и на въздух приемаме 900–1000 °C за практическия диапазон на окисляване. В азот или вакуум температурата е много по-висока – към 2000 °C и повече. Това е причината да избираме BN вместо въглерод, когато покритието трябва да издържи на високата температура и да остане диелектрик.

Прахът, който продаваме за покрития, обикновено е h-BN с плосковидни частици, често с размер от няколко микрона, а понякога и по-фини за гладко нанасяне чрез пулверизация. Смесен със свързващо вещество, той се превръща в разделителна боя за форми, матрици, ковшове и тръби за термодвойки. Полезният трик при разтопения алуминий е смачиването. Алуминият се задържа върху нитрида на бора с голям ъгъл на контакт — около 160° при температури до 900°C според публикувани изследвания с неподвижна капка — така че металът не се залепва за керамиката по същия начин, по който се залепва за алумина или за замърсена стоманена подложка. Отстранете излишъка, излейте, отстранете остатъците. Графитът също може да служи като разделител, докато не изгори и не остави въглеродно петно или вдлъбнатина. Борен нитрид оставя бял филм. Цеховете, които покриват улеи и потапящи тръби, забелязват разликата след една седмица, а не след лекция в лабораторията.

Топлопроводимостта е задоволителна и силно анизотропна в монокристал. При детайли, пресовани при висока температура, или при покрития се получава по-усреднена стойност, която обаче остава достатъчно висока, за да се използва керамиката от азонитрид на бор там, където топлината трябва да се разпространява, а токът – не: разсейватели на топлина, покрития за фиксиране, високатемпературна електроизолация. Тази комбинация — проводимост на топлината и блокиране на тока — не е свойство на графита. Графитът прави и двете неща, но в грешната за изолатор посока.

Кубичният BN е съвсем различен материал. Същите елементи, диамантоподобна решетка, твърдост като на режещ инструмент. Не поръчвайте c-BN, когато имате предвид покритие за отделяне, и не очаквайте прах от h-BN с качество на боя да се използва за обработка на стомана. Пиролитичният BN е съвсем друг клас: CVD пластини и тигли за работа с полупроводници, много чист, много скъп. Повечето от нашите индустриални поръчки все още са за шестоъгълен прах и форми, пресовани на горещо.

h-BN не е „магически“ материал при ниски температури. При температури под около 600 °C графитът често има по-нисък коефициент на триене. BN излиза напред, веднага щом графитът започне да се окислява. Влагата, маслото и дебел, лющещ се слой развалят добрия прах. Нанасяйте тънък, равномерен и сух слой, като повторно нанасяйте, когато бялото изчезне. Ако разтопеният метал е алуминий или магнезий и инструментът трябва да остане чист и без електрически смущения, хексагоналният борен нитрид е смазката, която остава на мястото си, след като графитът се е превърнал в CO₂.

bg_BGBulgarian
Превъртете към началото