Hexagonales Bornitrid ist Graphit, das keinen Strom leitet und bei 600 °C nicht verbrennt.

Hexagonales Bornitrid wird oft als „weißer Graphit“ bezeichnet, da der Kristall nach dem gleichen Prinzip aufgebaut ist: gestapelte Schichten, die aneinander reiben. Deshalb fühlt sich ein trockener h-BN-Film glatt an. Der Vergleich verliert jedoch seine Aussagekraft, sobald der Arbeitsbereich heiß ist, Oxidationsprozesse stattfinden oder elektrischer Strom fließt. Graphit ist ein Leiter und beginnt in der Luft bei etwa 500–600 °C zu oxidieren. Hexagonales BN bleibt isolierend, und in der Luft betrachten wir 900–1000 °C als den praktischen Oxidationsbereich. In Stickstoff oder im Vakuum liegt diese Grenze deutlich höher, bei etwa 2000 °C und darüber. Das ist der Grund, warum wir BN anstelle von Kohlenstoff vorschreiben, wenn die Beschichtung der Hitze standhalten und dielektrisch bleiben muss.

Das Pulver, das wir für Beschichtungen verkaufen, ist in der Regel plattenförmiges h-BN, oft im Bereich von wenigen Mikrometern, manchmal auch feiner, um einen gleichmäßigen Sprühstrahl zu erzielen. In ein Bindemittel eingemischt entsteht daraus eine Trennfarbe für Formen, Matrizen, Gießpfannen und Thermoelementrohre. Der entscheidende Trick bei geschmolzenem Aluminium ist die Benetzung. Aluminium haftet auf Bornitrid mit einem hohen Kontaktwinkel – laut veröffentlichten Untersuchungen mit ruhenden Tropfen etwa 160° bis zu 900°C –, sodass das Metall nicht an der Keramik haften bleibt, wie es bei Aluminiumoxid oder einem verschmutzten Stahlschuh der Fall ist. Abstreifen, gießen, den Überlauf abschlagen. Auch Graphit kann als Trennmittel dienen, bis es verbrennt und einen Kohlenstofffleck oder eine Vertiefung hinterlässt. BN hinterlässt einen weißen Film. Betriebe, die Gießrinnen und Tauchrohre beschichten, bemerken den Unterschied nach einer Woche, nicht erst nach einem Vortrag im Labor.

Die Wärmeleitfähigkeit ist gut und in einem Einkristall stark anisotrop. Bei einem heißgepressten Bauteil oder einer Beschichtung erhält man einen eher gemittelten Wert, der jedoch immer noch hoch genug ist, dass Bor-Nitrid-Keramik dort eingesetzt wird, wo Wärme abtransportiert werden muss, Strom aber nicht fließen darf: Wärmeverteiler, Setter-Beschichtungen, elektrische Hochtemperaturisolierung. Diese Kombination – Wärme leiten, Strom blockieren – ist keine Eigenschaft von Graphit. Graphit verhält sich in beiden Fällen so, wie es für einen Isolator unerwünscht ist.

Kubisches BN ist ein ganz anderes Material. Gleiche Elemente, diamantähnliches Gitter, Härte wie bei Schneidwerkzeugen. Bestellen Sie kein c-BN, wenn Sie eigentlich eine Trennbeschichtung meinen, und erwarten Sie nicht, dass sich mit einem h-BN-Pulver in Lackqualität Stahl bearbeiten lässt. Pyrolytisches BN ist wiederum eine ganz andere Güteklasse: CVD-Platten und Tiegel für die Halbleiterindustrie, sehr rein, sehr teuer. Der Großteil unserer industriellen Anfragen betrifft nach wie vor hexagonales Pulver und heißgepresste Formteile.

h-BN ist bei niedrigen Temperaturen kein Wundermittel. Unterhalb von etwa 600 °C weist Graphit oft den geringeren Reibungskoeffizienten auf. BN zieht davon, sobald Graphit zu oxidieren beginnt. Feuchtigkeit, Öl und eine dicke, abblätternde Schicht ruinieren ein gutes Pulver. Die Schicht sollte dünn, gleichmäßig und trocken sein und erneut aufgetragen werden, sobald das Weiß verschwindet. Wenn es sich bei der Schmelze um Aluminium oder Magnesium handelt und das Werkzeug sauber und elektrisch störungsfrei bleiben muss, ist hexagonales Bornitrid das Schmiermittel, das noch vorhanden ist, wenn sich Graphit bereits in CO₂ verwandelt hat.