Hexagonální nitrid boru je grafit, který nevede elektřinu

Hexagonální nitrid boru je grafit, který nevede elektřinu a při teplotě 600 °C se nespaluje

Lidé nazývají hexagonální nitrid boru „bílým grafitem“, protože jeho krystalová struktura je založena na stejném principu: vrstvených deskách, které se vzájemně posouvají. Proto se suchý film z h-BN jeví jako kluzký. Toto srovnání však přestává platit, jakmile dojde k zahřátí, oxidaci nebo k přivedení elektrického napětí. Grafit je vodič a na vzduchu začíná oxidovat při teplotě kolem 500–600 °C. Hexagonální BN zůstává izolantem a na vzduchu považujeme za praktickou mez oxidace teplotu 900–1000 °C. V dusíku nebo ve vakuu je tato teplota mnohem vyšší, až k 2000 °C a více. To je důvod, proč volíme BN namísto uhlíku, když musí povlak odolat vysokým teplotám a zůstat dielektrický.

Prášek, který prodáváme pro nátěry, je obvykle deskovitý h-BN, často v rozmezí několika mikronů, někdy i jemnější pro hladké nástřikování. Po smíchání s pojivem se z něj stává odformovací barva pro formy, lisovací nástroje, pánve a trubky termočlánků. Užitečným trikem při práci s roztaveným hliníkem je smáčení. Hliník ulpívá na nitridu boru s vysokým kontaktním úhlem – podle publikovaných výsledků testů s visící kapkou se pohybuje v rozmezí od přibližně 160° až do 900°C – takže kov se neuchytí na keramiku tak, jak se uchytí na oxid hlinitý nebo na znečištěnou ocelovou patku. Seškrábněte, vylijte, setřeste zbytky. Grafit může také sloužit jako uvolňovací prostředek, dokud se nespálí a nezanechá uhlíkovou skvrnu nebo důlek. BN zanechává bílý film. Dílny, které potahují odtokové žlaby a ponorné trubky, si tento rozdíl všimnou po týdnu, nikoli až po přednášce v laboratoři.

Tepelná vodivost je v monokrystalu slušná a silně anizotropní. U dílu lisovaného za tepla nebo u povlaku se dostanete k průměrnější hodnotě, která je však stále dostatečně vysoká na to, aby se keramika z nitridu boru používala tam, kde se musí šířit teplo, ale proud nemůže: rozvaděče tepla, povlaky pro stabilizaci teploty, vysokoteplotní elektrická izolace. Tato kombinace – vedení tepla a blokování proudu – není vlastností grafitu. Grafit se chová v obou případech opačně, než by se od izolantu očekávalo.

Kubický BN je zcela odlišný materiál. Stejné prvky, mřížka podobná diamantu, tvrdost jako u řezného nástroje. Neobjednávejte si c-BN, pokud máte na mysli uvolňovací povlak, a neočekávejte, že prášek h-BN určený pro lakování bude vhodný k obrábění oceli. Pyrolytický BN je zase jiná třída: CVD desky a kelímky pro práci s polovodiči, velmi čistý, velmi drahý. Většina našich průmyslových zakázek se stále týká hexagonálního prášku a tvarů lisovaných za tepla.

h-BN není při nízkých teplotách žádným zázrakem. Při teplotách pod přibližně 600 °C má grafit často nižší koeficient tření. BN se dostává do vedení, jakmile grafit začne oxidovat. Vlhkost, olej a silná, odlupující se vrstva zničí i kvalitní prášek. Nanášejte tenkou, rovnoměrnou a suchou vrstvu a opakujte nanášení, jakmile bílá barva zmizí. Pokud se jedná o tavení hliníku nebo hořčíku a nástroj musí zůstat čistý a elektricky neaktivní, je hexagonální nitrid boru mazivem, které zůstane na místě i poté, co se grafit promění v CO₂.

cs_CZCzech
Přejděte na začátek