Altıgen Bor Nitrür, Elektrik İletmeyen Grafittir

Heksagonal bor nitrür, 600 °C’de elektrik iletmeyen ve yanmayan bir grafit türüdür.

İnsanlar altıgen bor nitridi “beyaz grafit” olarak adlandırır, çünkü kristal yapısı aynı prensibe dayanır: kayma hareketi gösteren üst üste yığılmış plakalar. Bu nedenle kuru bir h-BN tabakası kaygan bir his verir. Ancak iş ortamı sıcak, oksitleyici veya elektrik akımı taşıyan bir durum olduğunda bu karşılaştırma artık geçerliliğini yitirir. Grafit bir iletkendir ve havada yaklaşık 500–600°C'de oksitlenmeye başlar. Heksagonal BN yalıtkanlığını korur ve havada 900–1000°C'yi pratik oksitlenme aralığı olarak kabul ederiz. Azot veya vakum ortamında bu sıcaklık çok daha yükseğe, 2000°C ve ötesine çıkar. Kaplamanın ısıya dayanması ve dielektrik özelliğini koruması gerektiğinde karbon yerine BN'yi tercih etmemizin nedeni budur.

Kaplama amaçlı sattığımız toz, genellikle plaka benzeri h-BN’dir; çoğu zaman birkaç mikron aralığındadır, pürüzsüz bir püskürtme için bazen daha ince de olabilir. Bir bağlayıcıya karıştırıldığında kalıplar, kalıp kalıpları, döküm kepçeleri ve termokupl tüpleri için ayırıcı boya haline gelir. Erimiş alüminyumda işe yarayan püf noktası ıslatmadır. Alüminyum, bor nitrür üzerinde yüksek bir temas açısıyla durur — yayınlanmış sabit damla çalışmalarında 900°C’ye kadar yaklaşık 160° — bu sayede metal, alümina veya kirli bir çelik ayakkabıya tutunduğu gibi seramiğe tutunmaz. Üstünü sıyırın, dökün, kabuğunu kırın. Grafit de ayrılma sağlayabilir, ancak yanana ve karbon lekesi ya da çukur bırakana kadar. BN ise beyaz bir film tabakası bırakır. Yıkama kanallarını ve daldırma borularını kaplayan atölyeler, bu farkı laboratuvar konuşmasından sonra değil, bir hafta sonra fark ederler.

Termal iletkenlik, tek kristalde oldukça iyi seviyededir ve güçlü bir şekilde anizotropiktir. Sıcak preslenmiş bir parçada veya kaplamada daha ortalama bir değer elde edilir; ancak bu değer yine de, ısının taşınması gereken ancak akımın geçemediği yerlerde bor nitrür seramiğinin kullanılması için yeterince yüksektir: ısı dağıtıcılar, ayarlayıcı kaplamalar, yüksek sıcaklık elektrik yalıtımı. Bu kombinasyon — ısıyı iletmek, akımı engellemek — grafitin bir özelliği değildir. Grafit, bir yalıtkan için her ikisini de yanlış yönde gerçekleştirir.

Kübik BN farklı bir malzemedir. Aynı elementler, elmas benzeri kristal yapı, kesici alet sertliği. Serbest bırakma kaplaması demek istediğinizde c-BN sipariş etmeyin ve boya sınıfı h-BN tozunun çeliği işleyebileceğini beklemeyin. Pirolitik BN ise yine başka bir sınıftır: Yarı iletken işleri için CVD plakaları ve potalar, çok saf, çok pahalıdır. Endüstriyel taleplerimizin çoğu hâlâ altıgen toz ve sıcak preslenmiş şekillerdir.

h-BN, düşük sıcaklıklarda sihirli bir malzeme değildir. Yaklaşık 600 °C’nin altında grafitin sürtünme katsayısı genellikle daha düşüktür. Grafit oksitlenmeye başladığında BN öne geçer. Nem, yağ ve kalın, pul pul dökülen bir tabaka, iyi bir tozu bozar. İnce, düzgün ve kuru bir tabaka uygulayın; beyazlık kaybolduğunda yeniden uygulayın. Eriyik alüminyum veya magnezyum ise ve aletin temiz ve elektriksel olarak sessiz kalması gerekiyorsa, grafit CO₂’ye dönüştükten sonra bile yerinde kalan yağlayıcı altıgen bor nitrürdür.

tr_TRTurkish
Üste Kaydır