Nitreto de boro em pó e suas aplicações

O pó de nitreto de boro é usado em várias indústrias para atender às crescentes demandas por produtos mais leves e mais fortes, com maior eficiência e desempenho. Esses materiais avançados exigem precisão, consistência e pureza - algo que os boroatos refinados proporcionam.

O nitreto de boro hexagonal (h-BN) é um material isolante elétrico e macio com excelentes propriedades para a transmissão eléctrica, além de ser resistente a altas temperaturas e à oxidação.

Alta pureza

Os pós de nitreto de boro têm múltiplas utilizações. São frequentemente adicionados a compostos de envasamento, óleos e graxas para aumentar a condutividade térmica e o isolamento elétrico. Além disso, os pós de BN servem como lubrificantes de pó seco que previnem a aderência ou o emperramento, além de fornecer lubrificação seca em máquinas que precisam de lubrificação seca entre as operações. Finalmente, estes pós podem até ser uma escolha ideal para a extrusão de alumínio devido à capacidade da BN de evitar a produção de fumo, permitindo simultaneamente que os biletes deslizem facilmente durante os processos de extrusão. Os pós BN são óptimas escolhas que permitem processos de extrusão suaves!

O nitreto de boro hexagonal (h-BN) possui várias propriedades únicas que não se encontram noutros materiais cerâmicos, incluindo baixa densidade e inércia química (resistência a ácidos e metais fundidos), excelente resistência a altas temperaturas, boa maquinabilidade e resistência a choques térmicos. O nitreto de boro hexagonal (h-BN) apresenta estruturas semelhantes ao grafeno, isoelectrónicas com o carbono, o que o torna macio e lubrificante; o nitreto de boro cúbico (c-BN), por outro lado, tem uma dureza excecional que só perde para o diamante; não reagem metais a altas temperaturas, pelo que este material é uma excelente escolha para ferramentas de corte ou aplicações de mós.

Baixa densidade

O nitreto de boro hexagonal (hBN) é um material cerâmico excecional com propriedades excepcionais. Com baixa densidade, excelente condutividade térmica, resistividade eléctrica e inércia química, oferece resistência contra ácidos e metais líquidos, bem como outros produtos químicos.

O HBN é amplamente utilizado como aditivo em plásticos e compostos para aumentar a condutividade térmica sem afetar o isolamento elétrico, e como lubrificante em pó seco em aplicações como a maquinagem e a fundição, onde a redução do ruído é fundamental.

Embora o pó de BN seja um material facilmente trabalhável, a sua baixa densidade teórica torna difícil o fabrico de materiais densos a granel. No entanto, neste estudo experimental, foi apresentado um novo método de sinterização do nitreto de boro hexagonal para obter densidades mais elevadas, utilizando nitreto de boro cúbico como aditivo de sinterização.

Elevada condutividade térmica

O pó de nitreto de boro oferece alta condutividade térmica e pode ser usado para fabricar componentes cerâmicos que precisam suportar altas temperaturas. Além disso, oferece resistência química contra metais e vidro e é fácil de usinar - todas as qualidades que tornam o nitreto de boro um excelente substituto para lubrificantes em ambientes de processamento de metais.

O nitreto de boro hexagonal (hBN), semelhante à grafite, pode ser produzido através da reação de boro e azoto em condições extremas. No entanto, quando aquecido, o hBN transforma-se em nitreto de boro cúbico, que tem uma estrutura semelhante à do diamante.

As formas de nitreto de boro hexagonal são um excelente material para tubos de proteção de termopares e mangas isolantes, com baixo coeficiente de expansão, condutividade térmica superior e lubrificação excecional.

Baixa dureza

O nitreto de boro pode ser encontrado em muitas aplicações, desde a eletrónica e ambientes de alta temperatura até à indústria aeroespacial. A sua excecional condutividade térmica e inércia química permitem um desempenho avançado; além disso, tem elevadas capacidades de suporte de carga e pode ser facilmente maquinado no seu estado prensado a quente para fabricar peças complexas.

O fabrico de nitreto de boro coloca desafios únicos devido à sua estrutura de plaquetas hexagonais; os métodos convencionais de controlo de qualidade podem ser difíceis ou mesmo ineficazes para este material. A prevenção da aglomeração deve, portanto, ser prioritária.

São frequentemente utilizadas técnicas de processamento avançadas, como dispersantes ultra-sónicos, mistura de alto cisalhamento e técnicas de moagem especializadas, para quebrar aglomerados e manter a separação das partículas, o que leva a uma melhor compatibilidade com os materiais da matriz e a uma distribuição uniforme das plaquetas de h-BN.

Isolamento elétrico

O nitreto de boro hexagonal (h-BN) possui propriedades de isolamento notáveis que desafiam a ciência dos materiais convencionais. Ao mesmo tempo que oferece uma condutividade térmica comparável à dos metais, a cerâmica de BN proporciona propriedades fiáveis de isolamento elétrico que impedem o rastreio elétrico. Estas propriedades duplas tornam a cerâmica de nitreto de boro um componente inestimável em sistemas PVD, CVD e de plasma que necessitam de isolantes fiáveis contra o rastreio elétrico.

O rastreamento elétrico é uma causa cada vez mais prevalecente de falha do sistema de energia em ambientes húmidos, e a sua crescente prevalência estimulou a procura de materiais que proporcionem resistência contra o rastreamento elétrico nessas condições húmidas.

Os compósitos de nitreto de boro foram desenvolvidos especificamente para responder a estas necessidades, proporcionando uma resistência superior ao rastreio em ambientes húmidos, dissipando o calor de forma eficiente e oferecendo uma excelente resistência à corrosão. Além disso, a estrutura cristalina do h-BN pode ser adaptada durante o fabrico para otimizar a condutividade térmica em direcções específicas para aumentar o desempenho.