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窒化ホウ素 (BN) - 窒化ホウ素の特性そして情報

化学式

大隊

カバーされるトピック

背景

窒化ホウ素はが検出されています早い 19 世紀に 20 世紀の^th 後の半分までの商業材料として開発されなかった合成物質です^th 。ほう素および窒素は周期表のカーボンの隣人 - 組合せほう素および窒素で外シェルの電子の同じ番号を持って下さい - ほう素の原子半径であり、窒素はカーボンのそれに類似しています。従ってそれは意外結晶構造のその窒化ホウ素およびカーボン展示品の類似ではないです。

同様にカーボンがグラファイトおよびダイヤモンドとしてあること、窒化ホウ素は六角形および立方形式で総合することができます。

六角形の窒化ホウ素の粉の統合は高温のホウ素の酸化物の ammonalysis によって達成されます。立方窒化ホウ素は六角形の大隊の高圧の、高温処置によって形作られます。

六角形の窒化ホウ素 (h 大隊) はグラファイトの構造の等量です (図 1) を見て下さい。グラファイトのように微細構造のような版および層にされた格子構造はよいそれを与えま特性に油を差します。 h 大隊は焼結に対して抵抗力があり、通常高温圧縮によって形作られます。

図 1. h 大隊の粉 (Ceram の研究株式会社の写真の礼儀)

立方窒化ホウ素 (C-BN) にダイヤモンドおよび特性がダイヤモンドのそれらを映すのと同じ構造があります。実際に C-BN はダイヤモンドの隣に第 2 最も堅い材料です。 C-BN は 1957 年に最初に総合されましたが、それは C-BN の商業生産が開発した最後の 15 年にだけあります。

主特性

六角形の窒化ホウ素 (h 大隊)

• h 大隊に優秀な注油の特性があります

• 熱い押された州では、 h 大隊は慣習的な金属の切断の技術を使用して容易に機械感知可能です、それ故に複雑な整形コンポーネントは熱い押された鋼片から作ることができます。

• 表面の酸化を提供することは防ぐことができます h 大隊はほとんどの溶解した金属、ガラスによってぬれないし、塩に化学攻撃にそれ故に抗力が高いのがあり。

• 高い絶縁破壊の強さ

• 大量の抵抗

• よい化学 inertness

立方窒化ホウ素 (C-BN)

• C-BN は知られている第 2 最も堅い材料ダイヤモンドへのだけ劣ったものです

• 高い熱伝導度

• 優秀な耐久性

• よい化学 inertness

六角形および立方窒化ホウ素のための表 1. の典型的な特性。

特性	h 大隊	C-BN
密度 (g.cm)^-3	2.3	2.2
融点 (°C)	3000 (分離します)
硬度 (Knoop 100g) (kg.mm)^-1	400
破裂 (MPa) の係数	100 (dir を押す ll) 50 (dir を押す ^)	110
若者の係数 (MPa)	20-103
熱拡張の係数 (RT-1000°C - x10^-6) (°C)^-1	1 (dir を押す ll) 4 (dir を押す ^)	3.8
熱伝導度 (W/m.K)	20 (dir を押す ll) 27 (dir を押す ^)
絶縁破壊の強さ (kV.mm)^-1	35
比誘電率		4.1
Vol. の抵抗 (ohm.cm)	10⁸ - 10¹³

注: h 大隊のデータは熱い押されたサンプルから取られました。これが非常に方向形成プロセスであるので、特性は押す方向に関連して方向で異方性すなわち、異なりますです。従って、ある値は接続された特性表で報告されるそれらより高いです。

アプリケーション

電気絶縁体

高い絶縁破壊の強さの組合せおよびボリューム抵抗は頻繁に電気絶縁体として使用される h 大隊にしかし高温で酸化する」傾向制限します掃除機をかける使用および不活性大気操作を導きます。

るつぼおよび反作用の vessles

その化学 inertness は反作用の容器のための熱電対の保護外装、るつぼおよびライニングとしてアプリケーションの上で酸化が避けなければならないようにしかし原因となります。

型および蒸発のボート

h 大隊は形作るガラスとチタニウムの superplastic 形成で使用される処理し難い型のためにバルク形式でまたはコーティングとして使用されます (図 2) を見て下さい。それはまた金属の蒸発のボートのために複合材料例えば TiB/BN の合成物で₂要素として使用され、遮断₃₄のための SiN/BN は鋼鉄の連続鋳造で鳴ります (図 3) を見て下さい。

溶解した鋼鉄 (Ceram の研究株式会社の写真の礼儀) のための図 2. るつぼそしてボート

鋼鉄 (写真の礼儀の Ceram の研究株式会社) の水平の連続鋳造のための図 3. Breakrings

熱い地殻均衡押すこと

溶融ガラスぬれないという事実と結合されるその耐火性は熱い isostatically 押された (HIP'ed) 物質的の生産、ほとんどの著しい製陶術で使用される h 大隊に導きます。前もって形成されるこのアプリケーションで塗られますガラスカプセル封入および HIP'ing 前に h 大隊で分けます。これは実際にそれからそれを HIP'ing の後で除去することもっと簡単にするガラスが付いている接触に入って来ることから HIP'ed である部品を保護します。