六方晶窒化ホウ素は、導電性を持たない黒鉛である

六方晶窒化ホウ素は、600°Cでも電気を導かず、燃焼しない黒鉛である。

六方晶窒化ホウ素は、その結晶構造が「剪断力を受ける積層板」という点で白黒鉛と類似しているため、「白黒鉛」と呼ばれることがあります。そのため、乾燥したh-BN膜は滑りやすい感触があります。しかし、作業現場が高温になったり、酸化反応が起こったり、電気が流れたりした瞬間、この比較は意味をなさなくなります。 グラファイトは導体であり、空気中では約500~600°Cで酸化が始まります。一方、六方晶BNは絶縁性を維持し、空気中では900~1000°Cを実用上の酸化限界とみなしています。 窒素雰囲気や真空下では、その耐熱温度は2000°C以上へと大幅に上昇します。そのため、被膜が高温に耐え、誘電性を維持しなければならない場合、炭素ではなくBNを指定するのです。.

当社がコーティング用として販売している粉末は、通常、板状のh-BNであり、その粒径は数ミクロン程度であることが多く、滑らかなスプレー塗布を行うために、より微細なものも使用されます。これをバインダーに混合すると、金型、ダイ、取鍋、熱電対管用の離型塗料となります。溶融アルミニウムを扱う際の有用なコツは、濡れ性です。 アルミニウムは窒化ホウ素の上では高い接触角(公表されている静滴実験では、900°C付近で約160°)を示すため、アルミナや汚れた鋼製のシューに付着するのとは異なり、セラミックに付着することはありません。表面をすくい取り、注ぎ込み、余分な部分を叩き落とします。 黒鉛も離型材として機能しますが、燃え尽きて炭素の汚れや凹みを残してしまいます。BNは白い膜を残します。ランドアやディップチューブにコーティングを施す工場では、実験室での説明を聞いた後ではなく、1週間経ってからその違いを実感するのです。.

熱伝導率はまずまずの値を示し、単結晶では強い異方性を示します。熱圧成形部品やコーティングでは、より平均化された数値になりますが、それでも十分に高い値であるため、熱は移動させる必要があるが電流は通してはならない場所、すなわちヒートスプレッダー、セッターコーティング、高温用電気絶縁体などに窒化ホウ素セラミックが使用されています。 この「熱は伝導し、電流は遮断する」という特性は、グラファイトには見られないものです。グラファイトは、絶縁体としては望ましくない方向に、その両方の特性を示します。.

立方晶BNは別の材料です。構成元素は同じで、ダイヤモンドに似た格子構造を持ち、切削工具並みの硬度を備えています。 リリースコーティングを目的とする場合はc-BNを注文しないでください。また、塗料用グレードのh-BN粉末で鋼を加工できると期待してはいけません。熱分解法で製造されたBNはさらに別のグレードです。半導体用途向けのCVDプレートやるつぼに使用され、純度が高く、非常に高価です。当社の産業用途向けの注文のほとんどは、依然として六方晶粉末や熱間成形品です。.

h-BNは低温では魔法のような性能を発揮しません。約600°C以下では、多くの場合、黒鉛の方が摩擦係数が低くなります。黒鉛が酸化し始めると、BNが優位に立ちます。 水分、油分、そして厚く剥がれ落ちやすい被膜は、良質な粉末の性能を損なう。薄く、均一に、乾燥した状態で塗布し、白さが消えたら再度塗布する。溶融物がアルミニウムやマグネシウムであり、工具を清潔に保ち、電気的ノイズを低減する必要がある場合、黒鉛がCO₂となって消えてしまった後もなお残っている潤滑剤こそが、六方晶窒化ホウ素である。.

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