Гексагональний нітрид бору — це графіт, який не проводить струм і не згорає при температурі 600 °C

Гексагональний нітрид бору називають «білим графітом», оскільки кристалічна структура обох речовин побудована за однаковим принципом: у вигляді нашарованих пластин, що зсуваються. Саме тому суха плівка h-BN на дотик здається слизькою. Однак це порівняння втрачає актуальність, щойно робоче середовище стає гарячим, окислювальним або знаходиться під напругою. Графіт є провідником і починає окислюватися на повітрі при температурі близько 500–600 °C. Гексагональний нітрид бору (h-BN) залишається ізолятором, і на повітрі ми вважаємо діапазон температур 900–1000 °C практичним діапазоном окислення. У середовищі азоту або у вакуумі ця температура значно вища — близько 2000 °C і вище. Саме тому ми обираємо BN замість вуглецю, коли покриття має витримувати високі температури та залишатися діелектричним.

Порошок, який ми продаємо для нанесення покриттів, зазвичай являє собою пластинчастий h-BN, розмір частинок якого часто становить кілька мікрон, а іноді — ще дрібніший для рівномірного розпилення. У поєднанні зі сполучною речовиною він перетворюється на антиадгезійну фарбу для форм, штампів, ковшів та трубок термопар. Корисною особливістю при роботі з розплавленим алюмінієм є змочування. Алюміній лежить на нітриді бору з великим кутом контакту — близько 160° при температурі до 900°C, як показано в опублікованих дослідженнях з нерухомими краплями — тому метал не прилипає до кераміки так, як він прилипає до оксиду алюмінію або брудної сталевої опори. Зніміть плівку, вилийте, збийте залишки. Графіт також може слугувати роз'єднувачем, доки не згорить і не залишить вуглецеву пляму або ямку. Нітрид бору залишає білу плівку. Підприємства, що наносять покриття на жолоби та занурювальні трубки, помічають різницю вже через тиждень, а не після лабораторної лекції.

Теплопровідність у монокристалі є досить високою та має яскраво виражену анізотропію. У деталях, виготовлених методом гарячого пресування, або в покриттях це значення є більш усередненим, але все одно достатньо високим, щоб кераміка з нітриду бору застосовувалася там, де тепло має переміщатися, а струм — ні: у теплорозсіювачах, стабілізуючих покриттях, високотемпературній електричній ізоляції. Таке поєднання — проводити тепло, блокувати струм — не є властивістю графіту. Графіт робить і те, і інше, але в неправильному для ізолятора напрямку.

Кубічний BN — це зовсім інший матеріал. Ті самі елементи, алмазоподібна кристалічна решітка, твердість, властива ріжучим інструментам. Не замовляйте c-BN, якщо вам потрібне антиадгезійне покриття, і не сподівайтеся, що порошок h-BN, призначений для фарбування, підійде для обробки сталі. Піролітичний BN — це ще інший сорт: пластини та тиглі CVD для роботи з напівпровідниками, дуже чисті, дуже дорогі. Більшість наших промислових замовлень — це все ще гексагональний порошок та форми, отримані методом гарячого пресування.

h-BN не є ідеальним матеріалом при низьких температурах. При температурах нижче приблизно 600 °C графіт часто має нижчий коефіцієнт тертя. BN випереджає графіт, коли той починає окислюватися. Волога, масло та товстий, лущиться шар псують якісний порошок. Наносьте тонкий, рівномірний, сухий шар, повторюючи нанесення, коли білий колір зникає. Якщо розплавом є алюміній або магній, а інструмент має залишатися чистим та електроізоляційним, гексагональний нітрид бору — це мастило, яке залишається на місці навіть після того, як графіт перетворився на CO₂.