Explorando os misterios do nitruro de boro: o "mago" dos materiais a altas temperaturas

O nitruro de boro hexagonal é un cristal composto por nitróxeno e átomos de boro, cunha fórmula molecular de BN e un peso molecular de 24,81. A súa composición química consiste nun 43,6 % de boro e un 56,4 % de nitróxeno, e ten unha densidade teórica de 2,27 g/cm³. O nitruro de boro (BN) inclúe cinco isómeros: nitruro de boro hexagonal (h-BN), nitruro de boro wurtzita (w-BN), nitruro de boro romboédrico (r-BN), nitruro de boro cúbico (c-BN) e nitruro de boro ortorrómbico (o-BN). Como un novo material cerámico con excelentes propiedades e un potencial de crecemento significativo, úsase amplamente nos campos da maquinaria, a metalurxia, a enxeñaría química, a electrónica, a enerxía nuclear e a aeroespacial. O po de BN presenta propiedades como soltura, lubricación, Lixeiroe facilidade de absorción de humidade. As formas máis comúns son o nitruro de boro hexagonal (h-BN) e o nitruro de boro cúbico (c-BN).

Nitruro de boro cúbico: a brillante estrela dos materiais superduros

O nitruro de boro cúbico (c-BN) foi sintetizado por primeira vez artificialmente en condicións de alta temperatura e presión por General Electric (GE) nos Estados Unidos na década de 1950. A súa dureza só é superada por detrás do diamante e supera con creces a doutros materiais. O valor único do c-BN reside principalmente na súa inercia química fronte aos metais do grupo do ferro. A unha temperatura elevada de 1300 °C, o c-BN aínda pode manter a estabilidade.

Ademais, o c-BN tamén posúe varias propiedades excelentes:

Alta condutividade térmicaque é beneficioso para a disipación da calor durante o proceso de corte.

Alta resistividade: o que permite o seu uso como material illante de disipación da calor.

Propiedades do nitruro de boro cúbico:A estrutura é estable, posúe unha alta capacidade antioxidante e presenta unha boa estabilidade química, o que a fai especialmente axeitada para o procesamento de materiais de metal negro; a súa condutividade térmica é inferior á do diamante pero superior á das aliaxes duras, o que demostra unha boa condutividade térmica; ten unha alta resistencia á flexión; como material de moenda, ten unha longa vida útil e unha excelente... Resistencia ao desgaste.

Nitruro de boro hexagonal: os segredos estruturais do grafeno branco

O nitruro de boro hexagonal (h-BN), debido ás súas características estruturais similares ás do grafito, coñécese como "grafeno branco". Na súa estrutura cristalina, os átomos de boro (B) e os átomos de nitróxeno (N) forman unha rede planar hexagonal en forma de panal a través de fortes enlaces covalentes, mentres que as capas se manteñen unidas por forzas de van der Waals débiles. Este material úsase amplamente en campos como os lubricantes de alta temperatura e Composto cerámicos.

As características do nitruro de boro hexagonal (h-BN) son as seguintes:

Inercia química:

O h-BN é inerte fronte a metais xerais, metais raros, metais preciosos, materiais semicondutores, vidro, sales fundidos, ácidos inorgánicos e bases. Non molla nin reacciona coa maioría das aliaxes fundidas, como o aceiro, o aceiro inoxidable, o aluminio, o ferro, o xermanio, o cobre, o níquel e o zinc. Polo tanto, o h-BN pódese usar como crisol para fundir metais, recipientes, tubaxes para transportar metais fundidos, compoñentes de bombas, moldes para fundir aceiro e materiais de illamento eléctrico de alta temperatura.

Estabilidade a altas temperaturas:

O h-BN pode soportar altas temperaturas de 900 °C no aire e permanece estable ata 2000 °C nun ambiente inerte, o que o fai axeitado para procesos de conformado a alta temperatura, como a fundición de metais e a sinterización cerámica, sen descompoñerse nin fallar debido ás altas temperaturas.

Excelentes propiedades lubricantes:

A estrutura en capas do nitruro de boro hexagonal confire excelentes propiedades lubricantes e de desmoldeo (é dicir, antiadherentes), o que o fai axeitado para o seu uso como axente de desmoldeo na fundición de pezas de precisión e pezas fundidas de metais non ferrosos, así como no proceso de conformado térmico de chapas metálicas. Pode reducir a fricción entre o material e o molde, protexer a superficie do molde, prolongar a súa vida útil e mellorar eficazmente a calidade superficial dos produtos.

Campos de aplicación do nitruro de boro hexagonal

O nitruro de boro hexagonal (h-BN) mantén un excelente rendemento de lubricación a altas temperaturas e pódese usar como lubricante para pezas deslizantes en fornos de alta temperatura, revestimentos resistentes ao desgaste e materiais de contacto. Isto inclúe revestimentos de separación, dispositivos de lavado, cucharóns, moldes de vertido automático, varias canles e tubos, funís, canaletas e boquillas, cuncas de filtrado, caixas de filtro, láminas de máquinas de fundición, cabezales de prensado de escoria, elementos de calefacción eléctrica, así como liberación de salpicaduras para salpicaduras de soldadura e supresión de axentes de soldadura forte/antisoldado. Ademais, proporciona unha solución ideal para o desmoldeo e a lubricación a alta temperatura no proceso de fabricación de extrusións de aluminio.