Nitrure de bore : Plaque frittée et creuset

Stabilité à haute température

Le h-BN peut résister à des températures allant jusqu'à 2000 °C dans une atmosphère inerte et reste stable dans un environnement oxydant jusqu'à 900 °C.

Le c-BN ne se transforme pas en h-BN en dessous de 1400 °C.

Propriétés thermiques

Le h-BN possède une meilleure conductivité thermique que l'oxyde d'aluminium (parallèle à l'axe c : 400 W/m·K, perpendiculaire à l'axe c : 30 W/m·K) ;

Il présente un faible coefficient de dilatation thermique (h-BN : parallèle à l'axe c -2,7×10⁻⁶/°C, perpendiculaire à l'axe c 38×10⁻⁶/°C).

Propriétés mécaniques

Le h-BN a une faible dureté (dureté Mohs ~2) et une excellente usinabilité ; le c-BN a une dureté qui n'est surpassée que par celle du diamant.

Le h-BN présente une excellente résistance aux chocs thermiques grâce à son faible module d'élasticité.

Propriétés électriques

h-BN est un isolant de haute qualité (résistivité > 10¹⁴ Ω·cm, constante diélectrique ~ 4) ;

Le c-BN est un semi-conducteur à large bande interdite (largeur de bande interdite ~ 6,4 eV).

inertie chimique

Résistant à la corrosion par les métaux en fusion (tels que l'aluminium et le cuivre), et ne réagit pas avec les acides/bases (à l'exception de l'acide sulfurique concentré et des alcalis fondus).

Fabrication de produits électroniques et de semi-conducteurs

Substrat thermique : les céramiques h-BN sont utilisées comme dissipateurs thermiques isolants pour les LED haute puissance et les dispositifs RF.

Dispositifs semi-conducteurs : les creusets PBN sont utilisés pour la croissance de monocristaux de GaAs et de GaN.

Matériaux pour fenêtres micro-ondes : le h-BN offre d'excellentes propriétés de transmission et est utilisé dans les équipements radar et plasma.

Métallurgie à haute température

Coulée continue : le h-BN sert d'anneau de séparation pour empêcher l'acier de coller entre eux ;

Tube de protection du thermocouple : résistant à la corrosion par l’aluminium fondu et le magnésium.

Outils mécaniques

Lubrifiants : la poudre de h-BN est utilisée pour lubrifier les engrenages et les roulements à haute température (en remplacement du graphite dans les environnements oxydants) ;

Outils ultra-durs : les outils en c-BN usinent l'acier trempé et la fonte (avec une durée de vie dix fois supérieure à celle du carbure).

Énergie nucléaire et aérospatiale

Matériaux d'absorption des neutrons : l'isotope bore-10 dans le h-BN est utilisé pour le blindage nucléaire ;

Protection thermique aérospatiale : les composites h-BN résistent à l’oxydation à haute température.