Nitruro de boro en polvo y sus aplicaciones

El polvo de nitruro de boro se utiliza en múltiples industrias para satisfacer la creciente demanda de productos más ligeros y resistentes, con mayor eficacia y rendimiento. Estos materiales avanzados requieren precisión, consistencia y pureza, algo que ofrecen los boroatos refinados.

El nitruro de boro hexagonal (h-BN) es un material aislante eléctrico y blando con excelentes propiedades para la transmisión eléctrica, además de ser resistente a las altas temperaturas y a la oxidación.

Alta pureza

Los polvos de nitruro de boro tienen múltiples usos. Suelen añadirse a compuestos de encapsulado, aceites y grasas para aumentar la conductividad térmica y el aislamiento eléctrico. Además, los polvos de BN sirven como lubricantes en polvo seco que evitan la adherencia o el agarrotamiento, además de proporcionar lubricación en seco en maquinaria que necesita lubricación en seco entre operaciones. Por último, estos polvos pueden incluso ser una opción ideal para la extrusión de aluminio debido a la capacidad del BN para evitar la producción de humo y, al mismo tiempo, permitir que las palanquillas se deslicen fácilmente durante los procesos de extrusión Los polvos de BN son excelentes opciones que permiten procesos de extrusión sin problemas.

El nitruro de boro hexagonal (h-BN) presenta estructuras similares a las del grafeno, isoelectrónicas con el carbono, lo que lo hace blando y lúbrico; el nitruro de boro cúbico (c-BN), por su parte, tiene una dureza excepcional, sólo superada por el diamante; a altas temperaturas no reaccionan los metales, por lo que este material es una opción excelente para herramientas de corte o muelas abrasivas.

Baja densidad

El nitruro de boro hexagonal (hBN) es un material cerámico con propiedades excepcionales. Con baja densidad, excelente conductividad térmica, resistividad eléctrica e inercia química, ofrece resistencia contra ácidos y metales líquidos, así como otras sustancias químicas.

El HBN se utiliza ampliamente como aditivo en plásticos y compuestos de encapsulado para aumentar la conductividad térmica sin afectar al aislamiento eléctrico, y como lubricante en polvo seco en aplicaciones como el mecanizado y la fundición, donde la reducción del ruido es fundamental.

Aunque el polvo de BN es un material fácil de trabajar, su baja densidad teórica dificulta la fabricación de materiales densos a granel. Sin embargo, en este estudio experimental se presenta un nuevo método de sinterización del nitruro de boro hexagonal para conseguir densidades más altas utilizando nitruro de boro cúbico como aditivo de sinterización.

Alta conductividad térmica

El polvo de nitruro de boro ofrece una alta conductividad térmica y puede utilizarse para fabricar componentes cerámicos que deben soportar altas temperaturas. Además, ofrece resistencia química frente a metales y vidrio al tiempo que es fácil de mecanizar, cualidades todas ellas que hacen del nitruro de boro un excelente sustituto de los lubricantes en entornos de procesamiento de metales.

El nitruro de boro hexagonal (hBN), similar al grafito, puede producirse haciendo reaccionar boro y nitrógeno en condiciones extremas. Sin embargo, cuando se calienta, el hBN se transforma en nitruro de boro cúbico, cuya estructura es similar a la del diamante.

Las formas de nitruro de boro hexagonal constituyen un excelente material para tubos de protección de termopares y manguitos aislantes, con un bajo coeficiente de dilatación, una conductividad térmica superior y una lubricidad excepcional.

Baja dureza

El nitruro de boro puede encontrarse en muchas aplicaciones, desde la electrónica y los entornos de alta temperatura hasta la industria aeroespacial. Su excepcional conductividad térmica e inercia química permiten un rendimiento avanzado; además, tiene una gran capacidad de carga y se mecaniza fácilmente en caliente para fabricar piezas complejas.

La fabricación de nitruro de boro plantea retos únicos debido a su estructura plaquetaria hexagonal; los métodos convencionales de control de calidad pueden resultar difíciles o incluso ineficaces para este material. Por tanto, debe darse prioridad a la prevención de la aglomeración.

A menudo se emplean técnicas de procesamiento avanzadas, como dispersantes ultrasónicos, mezclas de alto cizallamiento y técnicas de molienda especializadas, para romper los aglomerados y mantener la separación de las partículas, lo que mejora la compatibilidad con los materiales de la matriz y la distribución uniforme de las plaquetas de h-BN.

Aislamiento eléctrico

El nitruro de boro hexagonal (h-BN) posee propiedades aislantes extraordinarias que desafían la ciencia convencional de los materiales. Al tiempo que ofrece una conductividad térmica comparable a la de los metales, la cerámica BN proporciona unas propiedades de aislamiento eléctrico fiables que evitan el rastreo eléctrico. Estas propiedades duales hacen de la cerámica de nitruro de boro un componente inestimable en sistemas de PVD, CVD y plasma que necesitan aislantes fiables contra el rastreo eléctrico.

El rastreo eléctrico es una causa cada vez más frecuente de fallo del sistema eléctrico en entornos húmedos, y su creciente prevalencia ha estimulado la demanda de materiales que ofrezcan resistencia contra el rastreo eléctrico en tales condiciones de humedad.

Los compuestos de nitruro de boro se desarrollaron específicamente para responder a estas necesidades, proporcionando una resistencia superior al rastreo en entornos húmedos, al tiempo que disipan el calor de forma eficiente y ofrecen una resistencia a la corrosión excepcional. Además, la estructura cristalina del h-BN puede adaptarse durante la fabricación para optimizar la conductividad térmica en direcciones específicas y aumentar así el rendimiento.