Hva er Boron Nitride?

(Hva er Boron Nitride?)

Bornitrid er et materiale med et høyt smeltepunkt på 2,973 grader Celsius. Materialet har også en termisk ekspansjonskoeffisient som er høyere enn diamant. I tillegg motstår den nedbrytning ved 1000 grader Celsius og løses ikke opp i vanlige syrer. Den har også utmerket varmeledningsevne, som kan sammenlignes med grafen. Bornitrid er også en god kandidat for friksjonsreduksjonsapplikasjoner på grunn av sin høye friksjonskoeffisient.

graphene

To forbindelser med mange likheter er grafen og bornitrid. Begge forbindelsene er ikke-metalliske og har både elektriske og termisk isolerende egenskaper. Grafen er også grunnlaget for en hybridklasse av grafen-bor-nitridmaterialer.

Selv om de har lignende elektroniske egenskaper, viser de to materialene distinkte effekter. I tillegg består grafen av et enkelt lag med atomer, og det er et enkelt lag med atomer. Dette lar deg lage en rekke nanostrukturerte materialer.

Grafen er et lovende materiale for neste generasjons elektronikk på grunn av dets egenskaper. Det er også et utmerket lavenergitestbed for høyenergifenomener. Siden 2004 har grafen vært gjenstand for omfattende forskning av forskere. Forskere har med suksess produsert enheter i nanoskala ved å bruke dette nye materialet.

Grafen er en halvleder som inneholder både nitrogen- og boratomer. Dette materialets store båndgap og honeycomb-gitter gjør det til en utmerket halvleder. Den viser også evnen til å eksfolieres som grafitt.

En annen bemerkelsesverdig egenskap til grafener er deres lave motstand mot brudd. Sammenlignet med grafen er h-BN 10 ganger mer motstandsdyktig mot brudd, noe som strider mot teorien til Griffith. For å bestemme bruddmotstanden til materialet brukte forskerne transmisjonselektronmikroskopi (TEM) og skanningselektronmikroskopi (SEM) for å observere sprekker. De studerte deretter sprekkene i detalj ved hjelp av oppfølgingsanalyse.

Grafensprekker er mer sannsynlig å finne i symmetriske sekskantede strukturer, mens h-BN-sprekker har en tendens til å være i asymmetriske sekskantede strukturer. Disse bifurkasjonene i materialets struktur er forårsaket av en forskjell i spenningen mellom nitrogen- og boratomer.

Todimensjonale hybridmaterialer er grafen så vel som bornitrid. De har lignende egenskaper når det gjelder termisk ledningsevne og elektrisk isolasjon. Ifølge forskere kan disse to materialene til slutt erstatte silisium i forskning på mikroelektronikk. Det neste trinnet vil være å karakterisere disse to materialene og bruke dem til applikasjoner.

Ved å skreddersy de elektroniske egenskapene til grafen, kunne forskere lage ny elektronikk med ekstremt små dimensjoner.

Diamant

Bornitrid er en forbindelse i to krystallinske strukturer, kubisk og sekskantet. Det kan også finnes i de lonsdaleite-lignende, wurtzite- og romboedriske fasene. Den vanligste krystallinske formen av cBN, CBN, er formen som har sp3-bundne egenskaper og egenskaper som ligner på diamant. Den har det nest største båndgapet og er nummer to i hardhet etter diamant.

Bornitrid har potensial til å brukes i harde materialer. Forskere har brukt dette materialet til å lage kuttere som kan brukes til å kutte gjennom harde materialer. Et annet bruksområde er boring etter mineralressurser. Fordi det er så hardt, er dette materialet diamanten overlegen på noen måter. Hovedproblemet er fortsatt å forstå de atomistiske mekanismene bak.

Bornitrid lages ved å avsette tynne filmer av cBN på en nanokrystallinsk diamant. I denne prosessen har CBN kontrollerte overflateuregelmessighetsegenskaper, som forbedrer adhesjonen ved grensesnittet CBN/nanokrystallinsk diamant. Hydrogen tilsettes også til cBN under syntesen. Dette hydrogenet tilføres med kontrollert hastighet. Den nanokrystallinske diamantens overflate er beskyttet mot skadelige reaksjoner av hydrogentilførsel.

Bornitrid, en kjemisk forbindelse, inneholder bor. Dette er det mest tallrike elementet som finnes i naturen. Imidlertid er det også en av de mest reaktive forbindelsene i naturen. På grunn av motstanden mot varmesjokk og slitasje, kan den brukes som halvleder. I tillegg er det en allsidig blanding som kan formes til ulike former.

C-BN-filmer kan lages av en diamant med varierende grensesnittstrukturer og elektroniske egenskaper. Første-prinsippberegninger har blitt brukt for å forstå de elektroniske egenskapene til c-BN/diamant-heterostrukturer. Selv om heteropitaksial vekst forekommer oftest på (100) og (111) overflater, er det mulig å ha et større område. I tillegg kan CB-grensesnittet fordeles over et større område avhengig av bordopingen på karbonbæreren.

CBN- og TBN-filmer kan dyrkes til en tykkelse på en mm eller mindre. Filmene er også i stand til å feste seg til nanokrystallinske diamant tynne filmer.

Sekskantet bornitrid

Bornitrid, et kjemisk og termisk motstandsdyktig ildfast materiale som også er et isoelektronisk stoff med den kjemiske formelen BN, er et isoelektronisk ildfast materiale. Materialets krystallinske strukturer er identiske med gitteret av karbon. Dette gjør det til et ideelt materiale for ovnsforinger og varmevekslere.

Det sekskantede bornitridbåndet har et beregnet energigap på 4 eV og er en god isolator. Heksagonalt bornitrid inneholder et høyt antall hydrogenatomer. Den er laget av sekskantede todelte gitter. Dette tillater dannelse av bor-grafen-hybrider.

Flere forskere har studert krystallstrukturen til sekskantet bornitrid. Forskere ved Massachusetts Institute of Technology har produsert en struktur i centimeterskala laget av hule justerte fibre sammensatt av sekskantet bornitrid.

Heksagonale bornitrider er ekstremt stabile både under termiske og kjemiske forhold. De kan brukes i smøremidler for ulike materialer, inkludert plast og legeringer. De har en lavere termisk ekspansjon enn grafitt. De kan også brukes til å forbedre egenskapene til ulike materialer, for eksempel halvledersubstrater.

Kubisk bornitrid

Kubisk bornitrid er et materiale som er laget av grunnstoffene bor og nitrogen. Borazon er et annet navn for det og et av de hardeste materialene. Den er sterkere enn diamant og mer holdbar enn andre typer bornitrid.

Det er mange bruksområder for kubisk bornitrid. Fordi den tåler ekstrem varme og kulde og høye temperaturer, er det mange bruksområder for kubisk bornitrid. Derfor er det mye brukt i forskjellige applikasjoner, for eksempel kompositter.

Materialet er også nyttig innen elektronikk. Dens brede båndgap og høye termiske ledningsevne gjør den til en god kandidat for pn-koblingsdioder. Dessuten har kubisk bornitrid utmerkede isolerende egenskaper og kan brukes i mikrobølgeenheter og halvlederlasere. Det er også kjemisk inert, noe som gjør det til en utmerket kandidat for mange elektroniske enheter.

Kubisk bornitrering er nummer to i hardhet etter diamant. Den er veldig enkel å bearbeide og slites ikke kjemisk når den utsettes for karbiddannende stoffer. Dessuten er det et syntetisert materiale og kan produseres i forskjellige morfologier. For eksempel kan cBN fremstilles med en tetraedrisk morfologi.

Ved å fordampe bor, kan nitrid brukes til å lage kubisk bor. For å lage materialet må du jobbe under høyt trykk. Det kan imidlertid gjøres i et laboratorium. Den ble først laget på 18-tallet, men den var ikke kommersielt tilgjengelig før på 1940-tallet. I dag er det mye brukt i ulike bransjer.

Kubisk bornitrering er preget av en unik krystallstruktur og en atomstruktur som er sfaleritt-lignende. Det er mindre stabilt enn grafitt eller sekskantet bornitrid. Det er også mindre stabilt enn grafitt og sekskantet bornitrid. Selv om det er veldig likt diamanter i utseende, er det syntetisk.

Kubisk bornitrering er et godt valg for høyhastighetsstål og har utmerket termisk stabilitet. Boroksidlaget beskytter mot ytterligere oksidasjon. Kubisk bornitrid er et flott materiale for sliping og høyhastighetsskjæring.

Om RBOSCHCO

RBOSCHCO er en pålitelig global leverandør og produsent av kjemiske materialer med over 12 års erfaring i å tilby kjemikalier og nanomaterialer av superhøy kvalitet. Selskapet eksporterer til mange land, som USA, Canada, Europa, De forente arabiske emirater, Sør-Afrika, Tanzania, Kenya, Egypt, Nigeria, Kamerun, Uganda, Tyrkia, Mexico, Aserbajdsjan, Belgia, Kypros, Tsjekkia, Brasil, Chile, Argentina, Dubai, Japan, Korea, Vietnam, Thailand, Malaysia, Indonesia, Australia, Tyskland, Frankrike, Italia, Portugal osv. Som en ledende produsent av nanoteknologiutvikling dominerer RBOSCHCO markedet. Vårt profesjonelle arbeidsteam tilbyr perfekte løsninger for å forbedre effektiviteten i ulike bransjer, skape verdier og enkelt håndtere ulike utfordringer. Hvis du leter etter bornitrid, kan du kontakte oss eller sende en e-post til: [email protected]

(Hva er Boron Nitride?)