Нитрид бора
| Нитрид бора | |
|---|---|
 | |
| Общие | |
| Хим. формула | BN |
| Физические свойства | |
| Состояние | бесцветные кристаллы |
| Молярная масса | 24.818 г/моль |
| Плотность | 2.18 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | 2973 °C |
| Энтальпия образования | 476.98 кДж/моль |
| Структура | |
| Кристаллическая структура | Гексагональная |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 10043-11-5 |
| PubChem | 66227 |
| Рег. номер EINECS | 233-136-6 |
| SMILES | B#N |
| InChI | 1S/BN/c1-2 PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N |
| Рег. номер EC | 233-136-6 |
| RTECS | ED7800000 |
| ChEBI | 50883 |
| ChemSpider | 59612 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Нитрид бора — бинарное соединение бора и азота. Химическая формула: BN. Кристаллический нитрид бора изоэлектронен углероду и, подобно ему, существует в нескольких полиморфных модификациях.
Содержание
1 Аллотропы
2 Физические свойства
3 Химические свойства
4 Получение
5 Применение
6 Примечания
7 Литература
8 Ссылки
Аллотропы |
α-BN, гексагональный
α-BN, гексагональный
β-BN, структура типа сфалерита
w-BN, структура типа вюрцита
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[1][2], 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[3], 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[4].
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[5].
Примечания |
↑ Новый минерал: Кубонит из недр Земли (рус.). Популярная механика (3 августа 2013). — «Международная минералогическая ассоциация (IMA) на прошедшей неделе официально подтвердила открытие, сделанное международной группой учёных ещё в 2009 году: существует природная кубическая модификация нитрида бора, получившая название «кингсонгит» (qingsongite).». Проверено 4 августа 2013. Архивировано 13 августа 2013 года.
↑ Iqbal Pittalwala. International Research Team Discovers New Mineral (англ.). University of California (2 August 2013). — «Geologists at the University of California, Riverside have discovered a new mineral, cubic boron nitride, which they have named “qingsongite.” The discovery, made in 2009, was officially approved this week by the International Mineralogical Association.». Проверено 4 августа 2013. Архивировано 13 августа 2013 года.
↑ Insun Jo, Michael Thompson Pettes, Jaehyun Kim, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Zhen Yao, and Li Shi. Thermal Conductivity and Phonon Transport in Suspended Few- Layer Hexagonal Boron Nitride // Nano Lett. — 2013. — Vol. 13. — P. 550−554. — DOI:10.1021/nl304060g. arXiv:1302.1890.
↑ ЭБ СПбГПУ - Безбородов, Андрей Андреевич. Влияние мелкодисперсных наполнителей на теплофизические и электрически
↑ Гиперлинзы дадут возможность рассмотреть даже живые вирусы // онлайн-журнал x32 (13 декабря 2017)
Литература |
- Кнунянц И. Л. и др. т.1 А-Дарзана // Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — 623 с. — 100 000 экз.
- Берлин А. А. Полимерные Композиционные Материалы: свойства, структура, технологии. - Спб.: Профессия, 2008. - 560 с.
- Дигонский С.В. Газофазные процессы синтеза и спекания тугоплавких веществ. – Москва, ГЕОС, 2013 г, 462 с.
Ссылки |
Композиты с использованием BN-нанотрубок // ПостНаука
 | Это заготовка статьи о неорганическом веществе. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
 Соединения бора | |
|---|---|
| Бороводороды |
|
| Галогениды |
|
| Кислоты |
|
| Прочие |
|
 | В другом языковом разделе есть более полная статья Boron nitride (англ.). |
