Hexagonálny nitrid bóru je grafit, ktorý nevedie elektrinu

Hexagonálny nitrid bóru je grafit, ktorý nevedie elektrinu a pri teplote 600 °C sa nespáli.

Ľudia nazývajú hexagonálny nitrid bóru „bielym grafitom“, pretože kryštálová štruktúra je založená na rovnakom princípe: na vrstvených platničkách, ktoré sa vzájomne šmýkajú. Preto sa suchá vrstva h-BN na dotyk javí ako kĺzavá. Toto porovnanie však stráca zmysel hneď, ako sa materiál zahreje, dochádza k oxidácii alebo je pod napätím. Grafit je vodič a na vzduchu sa začína oxidovať pri teplote okolo 500–600 °C. Hexagonálny BN si zachováva izolačné vlastnosti a na vzduchu považujeme za praktické oxidačné rozmedzie teploty 900–1000 °C. V dusíku alebo vo vákuu je táto teplota oveľa vyššia, smerom k 2000 °C a viac. To je dôvod, prečo špecifikujeme BN namiesto uhlíka, keď musí povlak odolať teplu a zostať dielektrický.

Prášok, ktorý predávame na povrchové úpravy, je zvyčajne h-BN v podobe doštičiek, často v rozmedzí niekoľkých mikrónov, niekedy aj jemnejší pre hladké nanášanie striekaním. Po zmiešaní s pojivom sa z neho stáva oddeľovacia farba pre formy, lisovacie nástroje, panvice a rúrky termočlánkov. Užitočným trikom pri práci s roztaveným hliníkom je zmáčanie. Hliník leží na nitride bóru s vysokým kontaktným uhlom – približne 160° až do 900°C podľa publikovaných výsledkov experimentov s nehybnou kvapkou – takže kov sa nepriľne k keramike tak, ako sa priľne k oxidu hlinitému alebo k znečistenej oceľovej podložke. Zoberte vrstvu, nalejte, odstráňte zvyšky. Aj grafit môže pôsobiť ako oddeľovač, kým sa nespáli a nezanechá uhlíkovú škvrnu alebo jamku. BN zanecháva biely film. Dielne, ktoré povlakujú žľaby a ponorné rúrky, si všimnú rozdiel už po týždni, nie až po prednáške v laboratóriu.

Tepelná vodivosť je uspokojivá a v monokryštáli výrazne anizotropná. V diele lisovanom za tepla alebo v povlaku sa dosahuje skôr priemerná hodnota, ktorá je však stále dostatočne vysoká na to, aby sa keramika z nitridu bóru používala tam, kde sa musí prenášať teplo, ale nie prúd: rozvádzače tepla, povlaky na stabilizáciu, vysokoteplotná elektrická izolácia. Táto kombinácia – vedenie tepla a blokovanie prúdu – nie je vlastnosťou grafitu. Grafit robí oboje, avšak v smere, ktorý je pre izolant nevhodný.

Kubický BN je odlišný materiál. Tie isté prvky, mriežka podobná diamantu, tvrdosť ako u rezacích nástrojov. Neobjednávajte si c-BN, ak máte na mysli uvoľňovací povlak, a neočakávajte, že prášok h-BN v kvalite farby bude vhodný na obrábanie ocele. Pyrolytický BN je zase iná trieda: CVD dosky a tégliky pre prácu s polovodičmi, veľmi čisté, veľmi drahé. Väčšina našich priemyselných objednávok sa stále týka hexagonálneho prášku a tvarov lisovaných za tepla.

h-BN nie je pri nízkych teplotách žiadnym zázrakom. Pri teplotách pod približne 600 °C má grafit často nižší koeficient trenia. BN sa dostáva do vedenia, akonáhle grafit začne oxidovať. Vlhkosť, olej a hrubá, odlupujúca sa vrstva zničia kvalitný prášok. Nanášajte tenkú, rovnomernú a suchú vrstvu a v prípade potreby ju naneste znovu, keď biela farba zmizne. Ak sa taví hliník alebo horčík a nástroj musí zostať čistý a bez elektrického rušenia, hexagonálny nitrid bóru je mazivo, ktoré zostane na mieste aj po tom, čo sa grafit premení na CO₂.

sk_SKSlovak
Návrat hore