Bornitrid

Bornitrid
Allmän
Systematiskt namn	Bornitrid
Traditionella namn	bormononitrid, bor(III)nitrid, kvävehaltigt bor, kingsonit, elbor, borazon, cyborit, kubonit
Chem. formel	BN
Råtta. formel	BN
Fysikaliska egenskaper
stat	färglösa kristaller
Molar massa	24,818 g/ mol
Densitet	2,18 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
•  smältning	2973°C
Entalpi
•  utbildning	476,98 kJ/mol
Strukturera
Kristallstruktur	Hexagonal
Klassificering
Reg. CAS-nummer	10043-11-5
PubChem	66227
Reg. EINECS-nummer	233-136-6
LEDER	B#N
InChI	InChI=1S/BN/cl-2PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N
RTECS	ED7800000
CHEBI	50883
ChemSpider	59612
Säkerhet
Giftighet	giftfri
NFPA 704	0 0 0
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.
Mediafiler på Wikimedia Commons

Bornitrid  är en binär förening av bor och kväve . Kemisk formel: BN . Kristallin bornitrid är isoelektronisk till kol och finns liksom kol i flera polymorfa modifieringar.

Allotropes

• a-BN, hexagonal
• a-BN, hexagonal
• β-BN, struktur av sfalerittyp
• w-BN, struktur av wurtzitetyp

Följande allotropa modifieringar av bornitrid är kända:

• hexagonal (α) - h-BN, ( vit grafit  är ett vitt, talkliknande pulver, har en hexagonal , grafitliknande kristallin struktur, smältpunkt 3000 ° C, halvledare , används som ett fast högtemperatursmörjmedel);
• kubisk (β) sfalerittyp , liknande diamant : elbor ( borazon , kubonit , kingsongite [1] [2] , borazondensitet 3,51 g/cm³.);
• tät sexkantig (w), wurtzittyp , liknande lonsdaleite .

Bornitrid kan också existera i form av olika amorfa modifieringar, såväl som hexagonala nanorör och monolager .

Fysiska egenskaper

Värmeledningsförmågan för den hexagonala formen under normala förhållanden når 400 W/(m K) för en viss riktning i en kristall av god kvalitet [3] , även om den är mycket lägre för andra riktningar i kristallen och för pulver och skiljer sig för andra former. av BN. Det är väl dispergerat i smältor och degiga kompositioner. Mohs-hårdheten för β-formen är 9,5.

Kemiska egenskaper

Bornitrid oxideras inte av syre upp till ~700 °C, det förstörs i heta alkalilösningar med frigöring av ammoniak. Med vätefluorid bildar det NH 4 [BF 4 ], med fluor bildar det BF 3 och N 2 .

Giftfri.

Får

Bornitrid erhålls genom reaktion av boroxid B 2 O 3 med ammoniak NH 3 vid en temperatur av ~2000 ° C, plasmakemiskt, när amorft bor matas in i en kväveplasmastråle vid 5000–6100 K, och även under pyrolys vid 1300–2300 K av en blandning av flyktiga kväveföreningar och bor.

Applikation

Elbor används som ett högkvalitativt slipmaterial som överträffar diamant på många sätt : till exempel löser det sig inte i järn vid upphettning, vilket gör det möjligt att använda det för högproduktiv stålbearbetning. Produkter belagda med bornitrid är efterfrågade för grovbearbetning och finbearbetning av delar, främst inom industrier som tung verkstadsindustri, fordonsindustri, gruvdrift och konstruktion. Det kan också användas som ett fyllmedel som förbättrar värmeledningsförmågan, kan fungera utan smörjning, i elektriska isoleringsmaterial, i synnerhet i isolering av elektriska maskiner [4] .

Bornitrid med ett hexagonalt gitter (hBN) är ett lovande material för att skapa högupplösta optiska mikroskop . Polaritoner bildade på ytan av en kristall konstruerad av en 99% ren borisotop gör det möjligt att sänka diffraktionsgränsen många gånger om och uppnå upplösningar i storleksordningen tiotals och till och med enheter av nanometer [5] .

Bornitrid nanorör är ett lovande material för att skapa litium-svavelbatterier. De förbättrar tillförlitligheten och stabiliteten hos batterier som annars lider av snabb nedbrytning under laddnings- och urladdningscykler [6] .

Ett bornitridmål används i avancerade anläggningar för laserinducerade kärnreaktioner.

Anteckningar

1. ↑ Nytt mineral: Kubonit från jordens tarmar . Populär mekanik (3 augusti 2013). "International Mineralogical Association (IMA) bekräftade förra veckan officiellt upptäckten som gjordes av ett internationellt team av forskare redan 2009: det finns en naturlig kubisk modifiering av bornitrid, kallad qingsongit." Hämtad 4 augusti 2013. Arkiverad från originalet 5 augusti 2013. (ryska)
2. ↑ Iqbal Pittalwala. Internationellt forskarteam upptäcker nytt mineral  . University of California (2 augusti 2013). — "Geologer vid University of California, Riverside har upptäckt ett nytt mineral, kubisk bornitrid, som de har kallat "qingsongit." Upptäckten, som gjordes 2009, godkändes officiellt denna vecka av International Mineralogical Association." Hämtad 4 augusti 2013. Arkiverad från originalet 13 augusti 2013.
3. ↑ Insun Jo, Michael Thompson Pettes, Jaehyun Kim, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Zhen Yao och Li Shi. Värmeledningsförmåga och fonontransport i upphängd, fålagers hexagonal bornitrid // Nano Lett. - 2013. - Vol. 13. - S. 550-554. - doi : 10.1021/nl304060g . arXiv : 1302.1890 .
4. ↑ EB SPbSPU - Bezborodov, Andrey Andreevich. Inverkan av fint dispergerade fyllmedel på termofysiska och elektriska egenskaper . Hämtad 5 maj 2020. Arkiverad från originalet 24 februari 2020. (obestämd)
5. ↑ Hyperlinser kommer att göra det möjligt att överväga även levande virus // x32 online magazine (13 december 2017)
6. ↑ En australisk startup kommer att hjälpa stora tillverkare att lansera lovande litium-svavelbatterier // 3DNews Daily Digital Digest (28 september 2021) . Hämtad 28 september 2021. Arkiverad från originalet 28 september 2021. (obestämd)

Litteratur

• Knunyants I. L. et al. v. 1 A-Darzan // Chemical Encyclopedia. - M . : Soviet Encyclopedia, 1988. - 623 sid. — 100 000 exemplar.
• Berlin AA Polymer Composite Materials: egenskaper, struktur, teknologier. - St. Petersburg: Yrke, 2008. - 560 s.
• Digonsky SV Gasfasprocesser för syntes och sintring av eldfasta ämnen. — Moskva, GEOS, 2013, 462 s.

Länkar

• Kompositer med BN Nanotubes Arkiverad 25 september 2020 på Wayback Machine // PostNauka

Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska stor kines Stor norsk Stor ryss Brockhaus och Efron Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	GND : 4146352-3 J9U : 987007541407005171 LCCN : sh86001350