Šestkotni borov nitrid je grafit, ki ne prevaja električnega toka

Šestkotni borov nitrid je grafit, ki ne prevaja toplote in se pri 600 °C ne spali.

Ljudje imenujejo heksagonalni borov nitrid »beli grafit«, ker je kristalna struktura enaka: naložene plošče, ki se med seboj strižejo. Zato se suh film iz h-BN na dotik zdi spolzek. Primerjava pa ni več uporabna, takoj ko pride do vročine, oksidacije ali električnega toka. Grafit je prevodnik in se na zraku začne oksidirati pri temperaturi okoli 500–600 °C. Heksagonalni BN ostane izolativen, na zraku pa kot praktično okno oksidacije obravnavamo temperaturo 900–1000 °C. V dušiku ali vakuumu ta temperatura znaša veliko več, proti 2000 °C in več. To je razlog, da predpišemo BN namesto ogljika, kadar mora premaz prenesti vročino in ostati dielektričen.

Prašek, ki ga prodajamo za premaze, je običajno ploščat h-BN, pogosto v velikosti nekaj mikronov, včasih pa tudi finejši za gladko nanašanje s pršenjem. Ko se zmeša z vezivom, postane ločilna barva za kalupe, matrice, livarske lonce in cevi za termoelemente. Pri taljenem aluminiju je ključnega pomena omočenje. Aluminij leži na borovem nitridu z visokim kontaktnim kotom – okoli 160° do 900°C v objavljenih raziskavah s fiksno kapljico –, zato se kovina ne oprijema keramike tako, kot se oprijema aluminijevega oksida ali umazane jeklene podlage. Odstranite plast, nalijte, odstranite ostanke. Tudi grafit lahko deluje kot ločilno sredstvo, dokler se ne zažge in pusti ogljikovo madež ali vdolbino. BN pusti bel film. Delavnice, ki prevlečejo odtočne kanale in potopne cevi, opazijo razliko že po enem tednu, ne šele po laboratorijskem predavanju.

Toplotna prevodnost je v monokristalu zadovoljiva in močno anizotropna. Pri vroče stisnjenem delu ali prevleki dobimo bolj povprečno vrednost, ki je še vedno dovolj visoka, da se keramika iz borovega nitrida uporablja tam, kjer se mora toplota prenašati, tok pa ne: razporevalniki toplote, prevleke za utrjevanje, visokotemperaturna električna izolacija. Ta kombinacija – prevajanje toplote in blokiranje toka – ni lastnost grafita. Grafit deluje v obeh smereh, kar je za izolator neprimerno.

Kubični BN je drugačen material. Enaki elementi, diamantna kristalna mreža, trdota kot pri rezalnih orodjih. Ne naročajte c-BN, če ste imeli v mislih protilepljiv premaz, in ne pričakujte, da boste z h-BN prahom, primernim za barvanje, obdelovali jeklo. Pirolitski BN je spet druga vrsta: CVD plošče in lonci za delo s polprevodniki, zelo čisti, zelo dragi. Večina naših industrijskih naročil še vedno zajema heksagonalni prah in vroče stisnjene oblike.

h-BN pri nizkih temperaturah ni čudežen. Pri temperaturah pod približno 600 °C ima grafit pogosto nižji koeficient trenja. BN prevzame vodstvo, ko se grafit začne oksidirati. Vlaga, olje in debel, luščeč se sloj uničijo dober prah. Nanesite tanko, enakomerno in suho plast ter jo ponovno nanesite, ko bela barva izgine. Če je talina aluminij ali magnezij in mora orodje ostati čisto ter električno neaktivno, je heksagonalni borov nitrid mazivo, ki ostane na mestu tudi potem, ko se grafit spremeni v CO₂.

sl_SISlovenian
Pomaknite se na vrh