Hexagonalt bornitrid är grafit som inte leder elektricitet och inte brinner upp vid 600 °C

Man kallar hexagonalt bornitrid för ”vit grafit” eftersom kristallstrukturen bygger på samma princip: staplade skikt som glider mot varandra. Det är därför en torr h-BN-film känns hal. Jämförelsen blir dock inte längre relevant så fort arbetet utförs i hög temperatur, under oxiderande förhållanden eller under spänning. Grafit är en ledare och börjar oxidera i luft vid cirka 500–600 °C. Hexagonalt BN förblir isolerande och i luft betraktar vi 900–1000 °C som det praktiska oxidationsintervallet. I kväve eller vakuum går gränsen mycket högre, mot 2000 °C och ännu högre. Det är anledningen till att vi specificerar BN istället för kol när beläggningen måste tåla värmen och förbli dielektrisk.

Det pulver vi säljer för beläggningar är vanligtvis plattformigt h-BN, ofta i storleksordningen några mikrometer, ibland finare för en jämn sprutning. Blandat med ett bindemedel blir det en släppfärg för formar, pressverktyg, skänkar och termoelementrör. Det användbara knepet med smält aluminium är vätningen. Aluminium ligger på bornitrid med en hög kontaktvinkel – omkring 160° upp till 900°C enligt publicerade studier med stillastående droppar – så metallen fastnar inte på keramiken på samma sätt som den fastnar på aluminiumoxid eller en smutsig stålskena. Skumma av, häll, knacka bort skallen. Grafit kan också fungera som släppmedel, tills det brinner och lämnar en kolfleck eller en grop. BN lämnar en vit film. Verkstäder som belägger avloppsrör och dopprör märker skillnaden efter en vecka, inte efter ett föredrag i ett laboratorium.

Värmeledningsförmågan är god och starkt anisotropisk i en enkristall. I en varmpressad komponent eller en beläggning får man ett mer genomsnittligt värde, men ändå tillräckligt högt för att bor-nitridkeramik ska användas där värme måste ledas bort men ström inte kan leda: värmespridare, setterbeläggningar, elektrisk isolering för höga temperaturer. Denna kombination – att leda värme och blockera ström – är inte en egenskap hos grafit. Grafit gör båda delarna på fel sätt för att fungera som isolator.

Kubiskt BN är ett annat material. Samma grundämnen, diamantliknande gitter, hårdhet som hos skärverktyg. Beställ inte c-BN om du menar en släppbeläggning, och förvänta dig inte att ett h-BN-pulver av lackkvalitet ska kunna bearbeta stål. Pyrolytiskt BN är återigen en annan kvalitet: CVD-plattor och smältdeglar för halvledararbete, mycket rent, mycket dyrt. De flesta av våra industriella beställningar gäller fortfarande hexagonalt pulver och varmpressade former.

h-BN är inte någon mirakellösning vid låga temperaturer. Vid temperaturer under cirka 600 °C har grafit ofta den lägre friktionskoefficienten. BN tar över när grafiten börjar oxidera. Fukt, olja och ett tjockt, flagnande skikt förstör ett bra pulver. Lägg på ett tunt, jämnt och torrt skikt och applicera på nytt när det vita försvinner. Om smältan består av aluminium eller magnesium och verktyget måste förbli rent och elektriskt isolerat är hexagonalt bornitrid det smörjmedel som fortfarande finns kvar efter att grafit har omvandlats till CO₂.