Новости Нефтегазовая пром.
Выставки Наука и технология


Нитрид бора

Нитрид бора


Нитрид бора

Нитрид бора
Нитрид бора
Нитрид бора
Систематическое
наименование
Нитрид бора
Традиционные названиямононитрид бора, нитрид бора(III), азотистый бор, эльбор
Хим. формулаBN
Рац. формулаBN
Состояниебесцветные кристаллы
Молярная масса24.818 г/моль
Плотность2.18 г/см³
Температура
 • плавления2973 °C
Энтальпия
 • образования476.98 кДж/моль
Кристаллическая структураГексагональная
Рег. номер CAS10043-11-5
PubChem
Рег. номер EINECS233-136-6
SMILES
InChI
RTECSED7800000
ChEBI50883
ChemSpider
Токсичностьнетоксично
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитрид бора — бинарное соединение бора и азота. Химическая формула: BN. Кристаллический нитрид бора изоэлектронен углероду и, подобно ему, существует в нескольких полиморфных модификациях.

Аллотропы

Известны следующие аллотропные модификации нитрида бора:

  • гексагональная (α) — h-BN, (белый графит — белый, похожий на тальк порошок, имеет гексагональную, графитоподобную кристаллическую структуру, температура плавления 3000 °C, полупроводник, применяется в качестве твёрдой высокотемпературной смазки);
  • кубическая (β) типа сфалерита, подобная алмазу: эльбор (боразон, кубонит, кингсонгит, плотность боразона 3,51 г/см³.);
  • плотная гексагональная (w), типа вюрцита, подобная лонсдейлиту.

Нитрид бора также может существовать в виде разнообразных аморфных модификаций, а также гексагональных нанотрубок и монослоёв.

Физические свойства

Теплопроводность гексагональной формы при нормальных условиях достигает 400 Вт/(м·К) для определённого направления в кристалле хорошего качества, хотя она гораздо меньше для других направлений в кристалле и для порошков и отличается для других форм BN. Хорошо диспергируется в расплавах и пастообразных композициях. Твёрдость β-формы по Моосу чуть меньше 10.

Химические свойства

Нитрид бора не окисляется кислородом до ~700 °C, разрушается в горячих растворах щелочей с выделением аммиака. Со фтороводородом образует NH4[BF4], со фтором — BF3 и N2.

Получение

Нитрид бора получают реакцией оксида бора B2O3 с аммиаком NH3 при температуре ~2000 °C, плазмохимически, когда в струю азотной плазмы при 5000—6100 К подаётся аморфный бор, а также при пиролизе при 1300—2300 К смеси летучих соединений азота и бора.

Применение

Эльбор применяется как высококачественный абразивный материал, по многим параметрам превосходящий алмаз: например, он не растворяется в железе при нагревании, что позволяет использовать его для высокопродуктивной обработки стали. Продукция с покрытием из нитрида бора востребована для черновой и финишной обработки деталей в первую очередь в таких отраслях как тяжелое машиностроение, автомобилестроение, добывающая промышленность, строительство. Также может применяться в качестве наполнителя, улучшающего теплопроводность, способного работать без смазки, в электроизоляционных материалах, в частности, в изоляции электрических машин.

Нитрид бора с гексагональной решёткой (hBN) — перспективный материал для создания оптических микроскопов повышенного разрешения. Поляритоны, образующиеся на поверхности кристалла, сконструированного из чистого на 99% изотопа бора, позволяют многократно понизить дифракционный предел и достичь разрешений порядка десятков и даже единиц нанометров.


Нитрид бора

Биологическое действие

Нитрид бора (III) BN является неядовитым веществом.