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Eigenschaften von Bornitrid

Aug 13, 2020

Bornitrid ist eine der härtesten bekannten Substanzen und verwendet sogar ein echtes Geheimmittel: Das Einfüllen seiner Partikel in die Kraftstoffbohrung eines Verbrennungsmotors kann irreparable Narben an der Zylinderwand verursachen und den Verbrennungsmotor beschädigen. Eine weitere Tatsache, die für die CIA etwas weniger interessant ist, ist, dass Bor eine entscheidende Rolle bei der Vernetzung von Polymeren spielt, wodurch elastischer Kitt die erstaunliche Fähigkeit erhält, weich und formbar in Ihren Händen zu sein und hart und elastisch, wenn Sie ihn werfen an einer Wand.

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Wenn Bor (5) und Stickstoff (7) kombiniert werden, ähneln die resultierenden Kristalle dem Diamanten, der durch die durchschnittliche Anzahl von ihnen, Kohlenstoff (6), gebildet wird. Der durch Bornitrid gebildete kubische Kristall hat eine Härte, die der von Diamant sehr nahe kommt, aber seine Herstellungskosten sind viel niedriger und seine Wärmebeständigkeit ist höher, was ihn zu einem üblichen Schleifmittel für die industrielle Stahlverarbeitung macht.

Zusammensetzung von Bornitrid

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Bornitrid ist ein Kristall aus Stickstoff- und Boratomen. Die chemische Zusammensetzung beträgt 43,6% Bor und 56,4% Stickstoff. Es gibt vier verschiedene Varianten: hexagonales Bornitrid (hBN), rhomboedrisches Bornitrid (RBN), kubisches Bornitrid (CBN) und Wurtzit-Bornitrid (WBN).

Struktur von Bornitrid

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Neben der hexagonalen Form weist Bornitrid andere Kristallformen auf, einschließlich rhomboedrisches Bornitrid (r-BN), kubisches Bornitrid (c-BN) und Wurtzit-Bornitrid (w-bn). Es wurden sogar zweidimensionale Bornitridkristalle wie Graphit gefunden.

Eigenschaften von Bornitrid

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Bornitrid ist resistent gegen chemische Angriffe und wird nicht durch anorganische Säuren und Wasser erodiert. Die Borstickstoffbindung wird in heißem konzentriertem Alkali aufgebrochen. Die Oxidation beginnt in Luft über 1200 ° C. Wenn der Schmelzpunkt 3000 ° C beträgt, beginnt die Sublimation, wenn sie etwas niedriger als 3000 ° C ist. Die Zersetzung begann bei etwa 2700 ° C im Vakuum. Es ist in heißer Säure schwer löslich und in kaltem Wasser mit einer relativen Dichte von 2,25 unlöslich. Die Druckfestigkeit beträgt 170 MPa. Die höchste Betriebstemperatur beträgt 900 ° C in oxidierender Atmosphäre und 2800 ° C in inaktiver reduzierender Atmosphäre, aber die Schmierleistung ist bei Raumtemperatur schlecht. Die meisten Eigenschaften von Bornitrid sind besser als die von Kohlenstoffmaterialien. Für hexagonales Bornitrid: niedriger Reibungskoeffizient, gute Hochtemperaturstabilität, gute Wärmeschockbeständigkeit, hohe Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, niedriger Ausdehnungskoeffizient, hoher spezifischer Widerstand, Korrosionsbeständigkeit, Mikrowellen- oder Infrarotübertragung.