Nitrure de bore = BN
Numéro CAS : 10043-11-5
Numéro CE : 233-136-6
Formule chimique : BN
Masse molaire : 24,82 g/mol
Le nitrure de bore est un composé réfractaire thermiquement et chimiquement résistant de bore et d'azote avec la formule chimique BN.
Le nitrure de bore existe sous diverses formes cristallines qui sont isoélectroniques à un réseau de carbone de structure similaire.
La forme hexagonale correspondant au graphite est la plus stable et la plus douce parmi les polymorphes BN, et est donc utilisée comme lubrifiant et additif dans les produits cosmétiques.
La variété cubique (zincblende alias structure sphalérite) analogue au diamant est appelée c-BN; Le nitrure de bore est plus doux que le diamant, mais la stabilité thermique et chimique des nitrures de bore est supérieure.
La modification BN de la wurtzite rare est similaire à la lonsdaleite mais légèrement plus douce que la forme cubique.
En raison de leur excellente stabilité thermique et chimique, les céramiques au nitrure de bore sont utilisées dans les équipements à haute température et la coulée des métaux.
Le nitrure de bore a une utilisation potentielle en nanotechnologie.
La formule empirique du nitrure de bore (BN) est trompeuse.
Le BN n'est pas du tout comme les autres molécules diatomiques telles que le monoxyde de carbone (CO) et le chlorure d'hydrogène (HCl).
Au contraire, le nitrure de bore a beaucoup en commun avec le carbone, dont la représentation en tant que C monatomique est également trompeuse.
Le BN, comme le carbone, a de multiples formes structurelles.
La structure la plus stable du BN, hBN (illustrée), est isoélectronique avec le graphite et a la même structure hexagonale avec des propriétés de douceur et de lubrifiant similaires.
hBN peut également être produit dans des feuilles de type graphène qui peuvent être transformées en nanotubes.
En revanche, le BN cubique (cBN) est isoélectronique avec le diamant.
Le nitrure de bore n'est pas aussi dur, mais le nitrure de bore est plus stable thermiquement et chimiquement.
Le nitrure de bore est également beaucoup plus facile à fabriquer.
Contrairement au diamant, le nitrure de bore est insoluble dans les métaux à haute température, ce qui fait du nitrure de bore un revêtement métallique utile abrasif et résistant à l'oxydation.
Il existe également une forme amorphe (aBN), équivalente au carbone amorphe (voir ci-dessous).
Le BN est principalement un matériau synthétique, bien qu'un dépôt naturel ait été signalé.
Les tentatives de fabrication de BN pur datent du début du XXe siècle, mais des formes commercialement acceptables n'ont été produites qu'au cours des 70 dernières années.
Dans un brevet de 1958 de la Carborundum Company (Lewiston, NY), Kenneth M. Taylor a préparé des formes moulées de BN en chauffant de l'acide borique (H3BO3) avec un sel métallique d'un oxyacide tel que le phosphate en présence d'ammoniac pour former un BN " mix », qui a ensuite été compressé en forme.
Aujourd'hui, des méthodes similaires sont utilisées qui commencent par le trioxyde borique (B2O3) ou H3BO3 et utilisent l'ammoniac ou l'urée comme source d'azote.
Toutes les méthodes de synthèse produisent un aBN quelque peu impur, qui est purifié et converti en hBN par chauffage à des températures supérieures à celles utilisées dans la synthèse.
De même, pour la préparation du diamant synthétique, le hBN est converti en cBN sous haute pression et température.
Le nitrure de bore (BN) est un composé chimique isoélectronique et isostructural au carbone avec une composition égale d'atomes de bore et d'azote.
Le nitrure de bore cubique (cBN) est le deuxième matériau le plus dur connu derrière le diamant.
Les propriétés abrasives des nitrures de bore sont extrêmement pertinentes pour les outils dans les processus de coupe et de meulage.
Dans un processus haute pression/haute température (HP/HT), le nitrure de bore (BN) plutôt mou est transformé en système cristallin cubique, où le nitrure de bore ressemble à la structure du diamant (Klocke et König, 2008 ; Heisel et al., 2014).
Le nitrure de bore est un composé réfractaire thermiquement et chimiquement résistant de bore et d'azote avec la formule chimique BN.
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Après transformation, la dureté des nitrures de bore atteint environ 70 GPa ou 3000 HV et une stabilité thermique jusqu'à 2000 °C (Heisel et al., 2014 ; Uhlmann et al., 2013).
De plus, le cBN est chimiquement inerte et ne s'oxydera pas à moins que les températures ne dépassent 1200 °C.
Actuellement, les matériaux de coupe les plus utilisés à base de nitrure de bore peuvent être classés en nuances à haute teneur en cBN et à faible teneur en cBN.
Les grades à haute teneur en cBN sont constitués de 80 à 90 % de cBN dans une phase liante métallique W–Co ou une phase liante céramique à base de titane ou d'aluminium.
Les nuances à faible teneur en cBN sont constituées de 45 à 65 % de cBN et d'une phase liante céramique à base de carbure de titane ou de nitrure de titane (Klocke et König, 2008 ; Heisel et al., 2014).
Les outils contenant du cBN sont privilégiés pour l'usinage de divers matériaux tels que l'acier trempé, d'une dureté de 55 HRC à 68 HRC, les métaux frittés et les superalliages à base de cobalt (Klocke et König, 2008).
Comparé au diamant, le cBN a une affinité chimique significativement plus faible vis-à-vis du fer ou du cobalt.
Par conséquent, le nitrure de bore présente une résistance à l'usure plus élevée lors de l'usinage de matériaux constitués de ces éléments (Marinescu et al., 2006).
le nitrure de bore (formule chimique BN), composé cristallin de bore et d'azote produit par synthèse, un matériau céramique industriel d'application limitée mais importante, principalement dans les isolateurs électriques et les outils de coupe.
Le nitrure de bore est fabriqué sous deux formes cristallographiques, le nitrure de bore hexagonal (H-BN) et le nitrure de bore cubique (C-BN).
Le H-BN est préparé par plusieurs méthodes, y compris le chauffage de l'oxyde borique (B2O3) avec de l'ammoniac (NH3).
Le nitrure de bore est une poudre lamellaire constituée, au niveau moléculaire, de feuilles d'anneaux hexagonaux qui glissent facilement les unes sur les autres.
Cette structure, similaire à celle du graphite minéral carboné (voir la figure), fait du H-BN un matériau doux et lubrifiant; contrairement au graphite, cependant, le H-BN est connu pour ses nitrures de bore à faible conductivité électrique et à haute conductivité thermique.
Le H-BN est fréquemment moulé puis pressé à chaud dans des formes telles que des isolants électriques et des creusets de fusion.
Le nitrure de bore peut également être appliqué avec un liant liquide comme revêtement résistant à la température pour les machines de traitement métallurgique, céramique ou polymère.
Le C-BN est le plus souvent fabriqué sous la forme de petits cristaux en soumettant le H-BN à une pression (six à neuf gigapascals) et une température (1 500 ° à 2 000 ° C ou 2 730 ° à 3 630 ° F) extrêmement élevées.
Le nitrure de bore vient juste après le diamant en termes de dureté (approchant le maximum de 10 sur l'échelle de dureté de Mohs) et, comme le diamant synthétique, est souvent collé sur des outils de coupe métalliques ou métallo-céramiques pour l'usinage d'aciers durs.
En raison de la température d'oxydation élevée des nitrures de bore (supérieure à 1 900 ° C ou 3 450 ° F), le nitrure de bore a une température de travail beaucoup plus élevée que le diamant (qui s'oxyde au-dessus de 800 ° C ou 1 475 ° F).
Le nitrure de bore (BN) est un matériau synthétique qui, bien que découvert au début du 19ème siècle, n'a pas été développé comme matériau commercial avant la seconde moitié du 20ème siècle.
Le bore et l'azote sont voisins du carbone dans le tableau périodique - en combinaison, le bore et l'azote ont le même nombre d'électrons de la couche externe - les rayons atomiques du bore et de l'azote sont similaires à ceux du carbone.
Le nitrure de bore n'est donc pas surprenant que le nitrure de bore et le carbone présentent une similitude dans leur structure cristalline.
De la même manière que le carbone existe sous forme de graphite et de diamant, le nitrure de bore peut être synthétisé sous des formes hexagonales et cubiques.
La synthèse de la poudre de nitrure de bore hexagonal est réalisée par nitruration ou ammonialyse de l'oxyde borique à température élevée.
Le nitrure de bore cubique est formé par un traitement à haute pression et à haute température de BN hexagonal.
Le nitrure de bore hexagonal (h-BN) est l'équivalent en structure du graphite.
Comme le graphite, les plaques de nitrure de bore comme la microstructure et la structure en treillis en couches confèrent au nitrure de bore de bonnes propriétés lubrifiantes.
h-BN est résistant au frittage et est généralement formé par pressage à chaud.
Le nitrure de bore cubique (C-BN) a la même structure que le diamant et les propriétés des nitrures de bore reflètent celles du diamant.
En effet, le C-BN est le deuxième matériau le plus dur après le diamant.
Le C-BN a été synthétisé pour la première fois en 1957, mais le nitrure de bore n'est qu'au cours des 15 dernières années que la production commerciale de C-BN s'est développée.
Le nitrure de bore est un composé réfractaire thermique et chimique non toxique à haute résistance électrique, et est le plus souvent disponible sous forme de cristal incolore ou de poudre blanche.
Le nitrure de bore est un matériau céramique avancé et est souvent appelé « graphène blanc » ou « graphite inorganique ».
Dans cet article, discutons de la production, des propriétés générales et des utilisations du nitrure de bore.
Le nitrure de bore (BN) est un composé chimique binaire, composé d'un nombre égal d'atomes de bore et d'azote.
La formule empirique des nitrures de bore est donc BN.
Le nitrure de bore est isoélectronique avec le carbone et, comme le carbone, les nitrures de bore existent sous diverses formes polymorphes, dont l'une est analogue au diamant et l'autre au graphite.
Le polymorphe de type diamant est l'un des matériaux les plus durs connus et le polymorphe de type graphite est un lubrifiant utile.
Le nitrure de bore (BN) est un composé inorganique populaire capable de présenter différentes formes et propriétés.
Semblable à de nombreux autres composés inorganiques, le BN a trouvé une place importante dans le monde de la chimie.
Cependant, le potentiel du BN a été découvert plus tard dans l'histoire par rapport à d'autres composés inorganiques tels que les oxydes de bore et de fer, les chlorures ou l'ammoniac.
Ce retard pourrait être attribué au fait que le BN ne se trouve pas dans la nature et qu'il est effectivement obtenu en laboratoire.
Le BN a été produit pour la première fois au début du 18e siècle.
Cependant, l'utilisation commerciale des nitrures de bore n'a commencé que dans les années 1940.
Depuis lors, le nitrure de bore est largement produit et utilisé dans différentes industries.
Le nitrure de bore attire l'attention en raison de la comparabilité électronique des nitrures de bore avec l'élément carbone de renommée mondiale.
Tout comme le carbone, le BN partage le même nombre d'électrons entre les atomes voisins.
De plus, le BN acquiert des propriétés structurelles similaires à celles du carbone.
Une équivalence surprenante entre les différentes phases de BN et les phases de matériaux à base de carbone est observée.
Les produits BN peuvent exister dans plusieurs phases différentes, notamment amorphe (a-BN), hexagonale (h-BN), turbostratique (t-BN), rhomboédrique (r-BN), monoclinique (m-BN), orthorhombique (o-BN) , wurtzite (w-BN) et cubique (c-BN).
Parmi les différentes formes polymorphes de BN, le nitrure de bore hexagonal (h-BN) et le nitrure de bore cubique (c-BN) attirent le plus l'attention en raison de leur stabilité, de leur similitude avec les différentes phases des matériaux à base de carbone et de leurs propriétés souhaitables.
Le nitrure de bore hexagonal est souvent associé à des matériaux à base de carbone de type graphite, tandis que le c-BN est souvent associé à la structure de carbone de type diamant.
Les premiers échantillons de c-BN ont été produits à partir de nitrure de bore hexagonal en utilisant un procédé à haute pression et haute température en présence de catalyseur en 1957.
Après cette découverte, des méthodes de production beaucoup plus sophistiquées ont été développées pour la production de c-BN.
Mais la disponibilité commerciale du c-BN n'a été obtenue qu'en 1969.
Depuis lors, les propriétés souhaitables du nitrure de bore cubique ont été utilisées dans plusieurs industries différentes.
Le nitrure de bore (BN) est un composé chimique binaire, composé d'un nombre égal d'atomes de bore et d'azote.
La formule empirique est donc BN.
Le nitrure de bore est isoélectronique aux formes élémentaires du carbone et un isomorphisme se produit entre les deux espèces.
C'est-à-dire que le nitrure de bore possède trois formes polymorphes; un analogue au diamant, un analogue au graphite et d'autres analogues aux fullerènes.
L'allotrope de type diamant du nitrure de bore est l'un des matériaux les plus durs connus, mais il est plus doux que des matériaux tels que le diamant, la fullerite ultra-dure et les nanotiges de diamant agrégées.
Une nanofeuille de nitrure de bore hexagonal (BNNS) est un matériau 2D d'épaisseur atomique qui présente de nombreuses propriétés intéressantes telles qu'une stabilité chimique élevée et d'excellentes propriétés mécaniques et thermiques.
Dans le premier chapitre, les auteurs présentent deux méthodes d'exfoliation du BNNS à partir de nitrure de bore hexagonal (hBN).
Ensuite, des méthodologies pour la fonctionnalisation de surface et la construction de nanocomposites sont démontrées par deux nanocomposites à base de BNNS.
Les performances catalytiques des nanocomposites à base de BNNS sont également évaluées et discutées en détail.
Le deuxième chapitre évalue la formation de nano-feuilles de nitrure de bore hexagonales laminées (nanoscrolls h-BN) sur leur morphologie unique, leurs propriétés magnétiques et leurs applications.
En raison des stabilités chimiques et thermiques élevées, ainsi que des surfaces atomiquement lisses sans liaisons pendantes, hBN a été utilisé comme barrières, passivation et couches de support dans les appareils électroniques 2D, afin de maximiser la caractérisation électrique et optique des matériaux 2D.
Cependant, il reste encore un défi pour obtenir un film hBN de grande surface et de haute qualité pour de vrais appareils électroniques 2D.
Le chapitre trois se concentre sur le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), une méthode prometteuse pour surmonter ces limitations.
Le chapitre quatre explique comment un ruban de graphène fauteuil dopé au bore s'est avéré par voltamétrie cyclique être un catalyseur potentiel pour remplacer le platine, mais la réaction catalysée n'a pas été identifiée.
Les auteurs utilisent des calculs fonctionnels de densité pour montrer que la réaction catalysée est probablement la dissociation de HO2.
Le chapitre cinq révèle une nouvelle voie industriellement réalisable pour incorporer des nanoparticules de nitrure de bore (BNNP) dans des matériaux structurels aérospatiaux de protection contre les rayonnements.
Le chapitre six traite de la préparation et de la caractérisation des matrices de biopolyester renforcé de nanotubes de nitrure de bore (BNNT).
La morphologie, l'hydrophilie, la biodégradabilité, la cytotoxicité, les propriétés thermiques, mécaniques, tribologiques et antibactériennes des nanocomposites résultants sont discutées en détail.
Le chapitre sept présente des estimations théoriques concernant la réponse de flambage en compression des nanotubes de nitrure de bore à paroi unique (SWBNNT), qui ont une structure cristalline similaire à celle des nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT).
De plus, les SWBNNT ont d'excellentes propriétés mécaniques, isolantes et diélectriques.
Enfin, le chapitre huit montre comment les différents mécanismes d'échange peuvent être distingués et mesurés en étudiant des films solides où une partie de l'3He est remplacée par des atomes de Ne immobiles.
Les auteurs montrent également comment l'énergie de formation des lacunes et la fréquence d'effet tunnel des lacunes peuvent être obtenues à partir d'études RMN à haute température.
Le nitrure de bore est un matériau céramique synthétique avancé disponible sous forme solide et en poudre.
Les propriétés uniques des nitrures de bore - d'une capacité thermique élevée et d'une conductivité thermique exceptionnelle à une usinabilité facile, un pouvoir lubrifiant, une faible constante diélectrique et une résistance diélectrique supérieure - font du nitrure de bore un matériau vraiment exceptionnel.
Sous forme solide de nitrures de bore, le nitrure de bore est souvent appelé «graphite blanc» car le nitrure de bore a une microstructure similaire à celle du graphite.
Cependant, contrairement au graphite, le nitrure de bore est un excellent isolant électrique qui a une température d'oxydation plus élevée.
Le nitrure de bore offre une conductivité thermique élevée et une bonne résistance aux chocs thermiques et peut être facilement usiné à des tolérances étroites dans pratiquement toutes les formes.
Après usinage, le nitrure de bore est prêt à l'emploi sans opérations de traitement thermique ou de cuisson supplémentaires.
Le nitrure de bore est un matériau cristallin de type graphite qui a des propriétés de diffusion de la lumière et d'amélioration de la texture.
Le nitrure de bore est tout à fait polyvalent car le nitrure de bore peut estomper les imperfections, ajouter une sensation crémeuse exceptionnelle aux produits et agir comme agent matifiant.
Dans les produits de maquillage en poudre (comme les fards à joues, les surligneurs), le nitrure de bore améliore la sensation de la peau et améliore le rendu de la couleur.
Dans les rouges à lèvres, le nitrure de bore donne une sensation crémeuse et une meilleure couleur sur les lèvres.
Mesures de premiers soins du nitrure de bore :
Mesures générales : Eloigner le patient de la zone d'exposition.
Inhalation : Sortir à l'air frais, garder au chaud et au calme, donner de l'oxygène si la respiration est difficile.
Consulter un médecin.
Ingestion : Rincer la bouche avec de l'eau.
Ne pas faire vomir.
Consulter un médecin.
Ne jamais faire vomir ou faire avaler quoi que ce soit à une personne inconsciente.
Peau : Enlever les vêtements contaminés, brosser le matériau sur la peau, laver la zone affectée avec de l'eau et du savon.
Consulter un médecin si une irritation se développe ou persiste.
Yeux : Rincer les yeux à l'eau tiède, y compris sous les paupières supérieures et inférieures, pendant au moins 15 minutes.
Consulter un médecin si une irritation se développe ou persiste.
Symptômes/effets les plus importants, aigus et différés :
Peut provoquer des irritations.
Voir la section 11 pour plus d'informations.
Indication d'une attention médicale immédiate et d'un traitement spécial :
Aucune autre information pertinente disponible.
Mesures de lutte contre l'incendie du nitrure de bore :
Moyens d'extinction : Utiliser un agent extincteur adapté aux matériaux environnants et au type d'incendie.
Moyens d'extinction inappropriés : Aucune information disponible.
Dangers spécifiques liés au matériau : Peut dégager des fumées toxiques en cas d'incendie.
Équipement de protection spécial et précautions pour les pompiers : Porter un appareil respiratoire autonome intégral et des vêtements de protection complets.
Mesures de rejet accidentel de nitrure de bore :
Précautions personnelles, équipement de protection et procédures d'urgence : Porter l'équipement respiratoire et de protection approprié spécifié.
Isoler la zone de déversement et assurer une ventilation.
Éviter de respirer la poussière ou les fumées.
Eviter le contact avec la peau et les yeux.
Méthodes et matériel de confinement et de nettoyage : Éviter de créer de la poussière.
Ramassez ou aspirez le déversement à l'aide d'un système d'aspiration équipé d'un système de filtration d'air particulaire à haute efficacité (HEPA) et placez-le dans un récipient fermé correctement étiqueté pour une manipulation et une élimination ultérieures.
Précautions environnementales : Ne pas laisser pénétrer dans les égouts ni être rejeté dans l'environnement.
Manipulation et stockage du nitrure de bore :
Précautions pour une manipulation sans danger : Éviter de créer de la poussière.
Assurer une ventilation adéquate si des poussières sont créées.
Éviter de respirer la poussière ou les fumées.
Eviter le contact avec la peau et les yeux.
Bien se laver avant de manger ou de fumer.
Conditions de stockage en toute sécurité : Conserver dans un endroit frais et sec.
Stocker le matériau hermétiquement fermé dans des conteneurs correctement étiquetés.
Ne pas stocker avec des oxydants.
Contrôles d'exposition et protection personnelle du nitrure de bore :
Mesures d'ingénierie : Assurer une ventilation adéquate pour maintenir les expositions sous les limites professionnelles.
Dans la mesure du possible, l'utilisation d'une ventilation par aspiration locale ou d'autres contrôles techniques est la méthode privilégiée pour contrôler l'exposition aux poussières et fumées en suspension dans l'air afin de respecter les limites d'exposition professionnelle établies.
Utilisez de bonnes pratiques d'entretien ménager et d'assainissement.
Ne pas utiliser de tabac ou de nourriture dans la zone de travail.
Bien se laver avant de manger ou de fumer.
Ne soufflez pas la poussière des vêtements ou de la peau avec de l'air comprimé.
Mesures de protection individuelle, telles que les équipements de protection individuelle :
Protection respiratoire : Utiliser un respirateur approprié lorsque des concentrations élevées sont présentes.
Protection des yeux : Lunettes de sécurité
Protection de la peau : Gants imperméables, vêtements de travail protecteurs si nécessaire.
Avantages matériels du nitrure de bore :
Pour fabriquer des formes solides, les poudres et les liants hBN sont pressés à chaud en billettes jusqu'à 490 mm x 490 mm x 410 mm à des pressions allant jusqu'à 2000 psi et des températures jusqu'à 2000°C.
Ce processus forme un matériau dense, facile à usiner et prêt à l'emploi.
Le nitrure de bore est disponible dans pratiquement toutes les formes personnalisées pouvant être usinées et possède des caractéristiques et des propriétés physiques uniques qui rendent le nitrure de bore précieux pour résoudre des problèmes difficiles dans une large gamme d'applications industrielles.
Excellente résistance aux chocs thermiques
Haute résistivité électrique – hors aérosols, peintures et ZSBN
Faible densité
Haute conductivité thermique
Anisotrope (la conductance thermique est différente dans différents plans par rapport à la direction de pressage)
Résistant à la corrosion
Bonne inertie chimique
Matériau haute température
Non mouillant
Haute résistance au claquage diélectrique, >40 KV/mm
Faible constante diélectrique, k=4
Excellente usinabilité
Importance du nitrure de bore dans les composites et ses applications
Le nitrure de bore (BN) existe sous plusieurs formes polymorphes telles que les phases a-BN, h-BN, t-BN, r-BN, m-BN, o-BN, w-BN et c-BN.
Parmi eux, le c-BN et le h-BN sont les poudres céramiques les plus couramment utilisées dans les composites pour garantir des propriétés de matériau améliorées.
Le nitrure de bore cubique (c-BN) possède des propriétés exceptionnelles telles que la dureté, la résistance par rapport aux autres céramiques, de sorte qu'elles sont le plus souvent utilisées comme abrasifs et dans les applications d'outils de coupe.
Le c-BN possède la deuxième conductivité thermique la plus élevée après le diamant et une constante diélectrique relativement faible.
D'où des recherches préliminaires pionnières dans les composites de substitution éprouvés AMC que l'AA 6061 vierge traditionnellement utilisé pour les ailettes dans les dissipateurs thermiques.
De plus, les outils polycristallins c-BN (PCBN) sont les plus adaptés à diverses tâches d'usinage en raison de leurs propriétés mécaniques inégalées.
h-BN trouve également les applications uniques des nitrures de bore dans les composites polymères pour les applications à haute température et le collage sp 3 dans des conditions de température et de compression extrêmes.
Structure et chimie des matériaux 2D de nitrure de bore :
Les BNNS peuvent également être exfoliés en phase liquide, connue sous le nom de traitement en solution.
En 2008, Han et al. des cristaux de h-BN soniqués dans une solution organique et ont donné du BN monocristallin à une ou quelques couches.
Par la suite, une exfoliation en solution à grande échelle des BNNS a été démontrée en utilisant le DMF comme solvant.
L'exfoliation liquide peut également être réalisée dans l'eau sans utiliser de tensioactifs ni de molécules organiques.
Le choix d'un solvant approprié est crucial pour exfolier les BNNS avec les propriétés souhaitées.
Le rendement de production, la taille latérale et le nombre de couches peuvent varier considérablement en fonction du type de solvant utilisé.
De plus, la modification des BNNS avec des groupes fonctionnels peut affecter l'interaction entre le solvant et le BN en vrac, améliorant ainsi la qualité du produit.
Aujourd'hui, les méthodes d'exfoliation en solution sont fréquemment réalisées à l'aide de solvants mixtes et de champs électriques ou de micro-ondes pour améliorer la contrôlabilité.
L'exfoliation liquide est un processus efficace pour préparer de grandes quantités de BNNS.
Cependant, le contrôle du nombre de couches de h-BN est très difficile et la sonication réduit généralement la taille des flocons de BNNS.
Découverte du graphène et au-delà
Le nitrure de bore (BN), constitué de liaisons covalentes bore-azote, était couramment utilisé comme matériau réfractaire.
Isoélectronique au réseau de carbone sp2, le BN a généralement été comparé aux allotropes de carbone.
La forme cubique du BN (c-BN) a un arrangement cristallin de type diamant et le cristal massif du h-BN est analogue au cristal de graphite.
Les feuilles 2-D de h-BN sont les plus stables et les plus douces parmi les polymorphes de nitrures de bore, et la liaison dans h-BN est similaire à celle des composés aromatiques, mais les nitrures de bore considérablement moins de covalence et un caractère ionique plus élevé font du nitrure de bore l'un des meilleurs conducteurs de protons mais aussi un isolant électrique.
La conductivité thermique des nitrures de bore est la plus élevée de tous les isolants électriques (Fig. 1.7).
Des feuilles de h-BN atomiquement minces, également appelées «graphène blanc», peuvent être synthétisées par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de précurseurs moléculaires, tels que l'ammoniac-borate.
L'exfoliation de h-BN en vrac dans des conditions appropriées a également été démontrée pour des applications à grande échelle dans les revêtements et les cosmétiques, y compris, mais sans s'y limiter, les rouges à lèvres et les baumes à lèvres.
Le h-BN est utilisé comme substrat pour faire pousser des films de graphène de grande surface en raison du faible décalage de réseau des nitrures de bore avec le graphène (1,7%).
Les nanocouches de h-BN présentent une excellente stabilité thermique, une inertie chimique et une transparence optique élevée, par rapport à celles du graphène.
Contrairement au graphène électroniquement conducteur, les couches de h-BN sont des isolants (bande interdite ~ 6 eV) en raison de l'absence d'électrons π et présentent des capacités ignifuges.
Les couches de h-BN ont des taux de conduction de protons inhabituellement élevés et, lorsqu'elles sont combinées à une résistance électrique élevée, elles pourraient être utiles pour les applications de piles à combustible.
Par conséquent, les analogues inorganiques du graphène, tels que le h-BN, ont ouvert la voie à la découverte de couches atomiques d'autres éléments aux propriétés accordables, notamment les dichalogénures de métaux de transition (TMD) qui sont décrits ci-après.
Matériaux poreux et nanomatériaux de nitrure de bore :
Les céramiques au nitrure de bore (BN) résistent aux attaques chimiques et aux métaux en fusion, ont une stabilité thermique élevée dans l'air et ont une conductivité thermique anisotrope qui convient à une utilisation généralisée dans la fabrication de creusets à haute température.
Le BN peut exister sous forme de phases multiples et la phase hexagonale du BN (hBN) est stable à température ambiante.
hBN est la phase à faible densité qui a été largement utilisée comme matériau résistant à la chaleur et électriquement isolant.
La phase hBN a une bande interdite directe de 5,97 eV et émet efficacement une lumière UV profonde.10,42,43 hBN est isostructural au graphite, affichant les propriétés mécaniques anisotropes attendues, telles qu'un clivage facile et une faible dureté.
Le hBN a des stabilités chimiques et thermiques supérieures à celles du GaN et de l'AlN, qui ont également un potentiel en tant que matériaux à large bande interdite.
Le BN a deux autres formes : l'une isostructurale à la structure cubique du zinc blende et l'autre hexagonale et de type wurtzite.
Les deux formes, appelées cBN et wBN, sont stables à hautes pressions et températures, mais peuvent exister à température ambiante dans un état métastable.
Une phase turbostratique, tBN, a également été caractérisée.
Cette structure est semi-cristalline et manque d'ordre dans la troisième dimension, car le nitrure de bore est analogue au noir de carbone turbostratique.
Le BN offre la densité la plus faible (2,26 g cm-1) parmi les céramiques non oxydes, et l'introduction de porosité dans de tels matériaux peut bénéficier aux composites à haute température et aux supports de catalyseur.
De plus, les céramiques BN présentent un potentiel pour des applications dans des environnements corrosifs qui ne conviennent pas aux céramiques oxydes.
Les matériaux BN poreux, qui peuvent être ordonnés47 ou désordonnés, sont le plus souvent synthétisés à l'aide de modèles durs, tels que le carbone ou la silice, et l'avancement des matériaux BN poreux nécessite un développement plus poussé des techniques de synthèse.
Les fibres, les revêtements et les mousses ne peuvent pas être préparés à partir de poudres de BN, comme c'est le cas avec Si3N4 et SiC.
Au cours de la dernière décennie, plusieurs voies de synthèse ont été explorées.
Le BN poreux a été préparé à partir de précurseurs polymères sous forme de poudre bien cristallisée et à grain régulier.
Une céramique BN mésoporeuse composée de cristallites hBN de tailles comprises entre 24 et 45 Å a été synthétisée en utilisant un dépôt chimique en phase vapeur et de la silice mésoporeuse comme matrice dure.
Un autre hBN mésoporeux avec un faible ordre de la texture poreuse a été synthétisé à l'aide de modèles de carbone.
Un procédé de double nanocoulage via un gabarit carboné comme support à partir de zéolithe Y (Faujasite) a produit un BN amorphe à micro- et mésoporosité bimodale et d'une surface de 570 m2 g-1.
Le caractère amorphe est attribué au confinement nanométrique au sein des pores de la zéolithe.
Ce procédé de synthèse consiste à coupler dépôt chimique en phase vapeur et voies céramiques dérivées de polymères.
Dans une autre étude encore, le BN mésoporeux a été obtenu en utilisant une méthode de polymérisation en présence de tensioactifs.
Une méthode d'acquisition de tBN mésoporeux avec un comportement cathodoluminescent intéressant a été développée.
De nombreuses techniques de synthèse du BN utilisent des précurseurs moléculaires à base de borane qui sont toxiques et coûteux.
Afin d'éviter ces matières premières, le BN amorphe a été synthétisé en plaçant B2O3 dans un creuset en graphite, recouvert de charbon actif et chauffé à 1580 ° C sous un courant d'azote.
Un BxCyNz intermédiaire subit un traitement thermique supplémentaire dans l'air à 600 ° C pour produire du BN pur avec une surface Brunauer-Emmett-Teller (BET) de 167,8 m2 g-1 et un rayon de pore moyen de 3,216 nm.
Le BN mésoporeux peut être synthétisé par polymérisation d'un précurseur moléculaire du BN, la tri(méthylamino)borazine (MAB), dans une solution de surfactant cationique, le bromure de cétyl-triméthylammonium (CTAB).
Le MAB est introduit dans une solution de CTAB puis chauffé à 120 °C pour induire des réactions de polycondensation aboutissant à un gel.
Le solvant est éliminé sous vide et la céramisation est réalisée avec de l'ammoniaque à 1000°C, suivie d'un nouveau traitement thermique.
Le matériau BN résultant a une surface de 800 m2 g−1 et des pores de 6,0 nm de diamètre, avec une mésoporosité qui est conservée jusqu'à 1600 °C.
Au cours des 10 dernières années, des BN avec des diamètres de pores allant de 2,552 à 25 nm51 ont été signalés.
Abrasifs et outils abrasifs en nitrure de bore :
Le nitrure de bore (B4N) est un matériau cristallin synthétisé à partir d'anhydride borique et de carbone pur à faible teneur en cendres dans des fours électriques à 1 800 ° C - 2 500 ° C (3 300 ° F à 4 500 ° F).
La dureté des nitrures de bore est d'environ 3 800 HV et le nitrure de bore a une bonne capacité de coupe sous forme de grains lâches.
Cependant, une température d'oxydation basse, de 430°C (800°F), empêche l'utilisation du nitrure de bore pour les meules.
Le Nitrure de Bore est utilisé exclusivement sous forme de pâtes pour le rodage au carbure fritté, ou de grain pour le sablage.
Forme amorphe (a-BN) du nitrure de bore :
La forme amorphe du nitrure de bore (a-BN) est non cristalline, dépourvue de toute régularité à longue distance dans l'arrangement des atomes de nitrure de bore.
Le nitrure de bore est analogue au carbone amorphe.
Toutes les autres formes de nitrure de bore sont cristallines.
Forme hexagonale (h-BN) du nitrure de bore :
La forme cristalline la plus stable est la forme hexagonale, également appelée h-BN, α-BN, g-BN et nitrure de bore graphitique.
Le nitrure de bore hexagonal (groupe de points = D6h ; groupe d'espace = P63/mmc) a une structure en couches similaire au graphite.
Dans chaque couche, les atomes de bore et d'azote sont liés par de fortes liaisons covalentes, tandis que les couches sont maintenues ensemble par de faibles forces de van der Waals.
Le «registre» intercouche de ces feuilles diffère cependant du modèle observé pour le graphite, car les atomes sont éclipsés, les atomes de bore se trouvant au-dessus des atomes d'azote.
Ce registre reflète la polarité locale des liaisons B – N, ainsi que les caractéristiques intercouches N-donneur / B-accepteur.
De même, de nombreuses formes métastables constituées de polytypes empilés différemment existent.
Par conséquent, le h-BN et le graphite sont des voisins très proches, et le matériau peut accueillir le carbone comme élément substituant pour former des BNC.
Des hybrides BC6N ont été synthétisés, où le carbone remplace certains atomes B et N.
Forme cubique (c-BN) du nitrure de bore :
Le nitrure de bore cubique a une structure cristalline analogue à celle du diamant.
Conformément au fait que le diamant est moins stable que le graphite, la forme cubique est moins stable que la forme hexagonale, mais le taux de conversion entre les deux est négligeable à température ambiante, comme le nitrure de bore l'est pour le diamant.
La forme cubique a la structure cristalline de la sphalérite, la même que celle du diamant (avec des atomes B et N ordonnés), et est également appelée β-BN ou c-BN.
Forme wurtzite (w-BN) du nitrure de bore :
La forme wurtzite du nitrure de bore (w-BN; groupe ponctuel = C6v; groupe spatial = P63mc) a la même structure que la lonsdaleite, un rare polymorphe hexagonal de carbone.
Comme dans la forme cubique, les atomes de bore et d'azote sont regroupés en tétraèdres.
Dans la forme wurtzite, les atomes de bore et d'azote sont regroupés en cycles à 6 chaînons.
Dans la forme cubique, tous les anneaux sont en configuration chaise, alors que dans w-BN, les anneaux entre les «couches» sont en configuration bateau.
Des rapports optimistes antérieurs avaient prédit que la forme wurtzite était très forte et a été estimée par une simulation comme ayant potentiellement une résistance 18% plus forte que celle du diamant.
Étant donné que seules de petites quantités de ce minéral existent dans la nature, cela n'a pas encore été vérifié expérimentalement.
Des études récentes ont mesuré la dureté w-BN à 46 GPa, légèrement plus dure que les borures commerciaux mais plus douce que la forme cubique du nitrure de bore.
Propriétés du nitrure de bore :
La substance est composée de structures hexagonales qui apparaissent sous forme cristalline et est généralement comparée au graphite.
Le nitrure de bore peut se présenter sous la forme d'un réseau plat ou d'une structure cubique, qui conservent tous deux la résistance chimique et thermique pour laquelle le nitrure de bore est connu.
Résistance à la chaleur et aux produits chimiques : Le composé a un point de fusion de 2 973 °C et un coefficient de dilatation thermique nettement supérieur à celui du diamant.
Sa forme hexagonale résiste à la décomposition même lorsqu'elle est exposée à 1000°C dans l'air ambiant.
Le nitrure de bore ne se dissout pas dans les acides courants.
Conductivité thermique : entre 1 700 et 2 000 W/mK, le nitrure de bore a une conductivité thermique comparable à celle du graphène, un composé similaire à réseau hexagonal mais composé d'atomes de carbone.
Propriété lubrifiante : Le nitrure de bore a la capacité d'augmenter le coefficient de frottement de l'huile lubrifiante, tout en réduisant le potentiel d'usure.
Densité : selon la forme des nitrures de bore, la densité des nitrures de bore varie de 2,1 à 3,5 g/cm3.
Physique du nitrure de bore :
La structure partiellement ionique des couches de BN dans le h-BN réduit la covalence et la conductivité électrique, tandis que l'interaction entre les couches augmente, ce qui entraîne une dureté plus élevée du h-BN par rapport au graphite.
La délocalisation réduite des électrons dans le BN hexagonal est également indiquée par l'absence de couleur des nitrures de bore et une large bande interdite.
Une liaison très différente - forte covalente dans les plans basaux (plans où les atomes de bore et d'azote sont liés de manière covalente) et faible entre eux - provoque une forte anisotropie de la plupart des propriétés du h-BN.
Par exemple, la dureté, la conductivité électrique et thermique sont beaucoup plus élevées dans les plans que perpendiculairement à ceux-ci.
Au contraire, les propriétés du c-BN et du w-BN sont plus homogènes et isotropes.
Ces matériaux sont extrêmement durs, la dureté du c-BN en vrac étant légèrement inférieure et celle du w-BN encore plus élevée que celle du diamant.
Le c-BN polycristallin avec des tailles de grains de l'ordre de 10 nm aurait également une dureté Vickers comparable ou supérieure à celle du diamant.
En raison d'une bien meilleure stabilité à la chaleur et aux métaux de transition, le c-BN surpasse le diamant dans les applications mécaniques, telles que l'usinage de l'acier.
La conductivité thermique du BN est parmi les plus élevées de tous les isolants électriques (voir tableau).
Le nitrure de bore peut être dopé de type p avec du béryllium et de type n avec du bore, du soufre, du silicium ou s'il est co-dopé avec du carbone et de l'azote.
Les BN hexagonaux et cubiques sont des semi-conducteurs à large gap avec une énergie de bande interdite correspondant à la région UV.
Si une tension est appliquée à h-BN ou c-BN, alors le nitrure de bore émet de la lumière UV dans la plage de 215 à 250 nm et peut donc potentiellement être utilisé comme diodes électroluminescentes (LED) ou lasers.
On sait peu de choses sur le comportement à la fusion du nitrure de bore.
Le nitrure de bore se sublime à 2973 ° C à pression normale en libérant de l'azote gazeux et du bore, mais fond à pression élevée.
Stabilité thermique du Nitrure de Bore :
Les BN hexagonaux et cubiques (et probablement w-BN) présentent des stabilités chimiques et thermiques remarquables.
Par exemple, h-BN est stable à la décomposition à des températures allant jusqu'à 1 000 °C dans l'air, 1 400 °C sous vide et 2 800 °C dans une atmosphère inerte.
La stabilité thermique du c-BN peut être résumée comme suit :
Dans l'air ou l'oxygène : la couche protectrice de B2O3 empêche une oxydation supplémentaire à ~1 300 °C ; pas de conversion en forme hexagonale à 1400 °C.
Dans l'azote : une certaine conversion en h-BN à 1525 °C après 12 h.
Sous vide (10−5 Pa) : conversion en h-BN à 1550–1600 °C.
Stabilité chimique du Nitrure de Bore :
Le nitrure de bore est insoluble dans les acides usuels, mais soluble dans les sels et nitrures alcalins fondus, tels que LiOH, KOH, NaOH-Na2CO3, NaNO3, Li3N, Mg3N2, Sr3N2, Ba3N2 ou Li3BN2, qui sont donc utilisés pour graver le BN.
Conductivité thermique du nitrure de bore :
La conductivité thermique théorique des nanorubans de nitrure de bore hexagonal (BNNR) peut approcher 1700–2000 W / (m ⋅ K), ce qui a le même ordre de grandeur que la valeur mesurée expérimentalement pour le graphène, et peut être comparable aux calculs théoriques pour le graphène nanorubans.
De plus, le transport thermique dans les BNNR est anisotrope.
La conductivité thermique des BNNR à bords en zigzag est environ 20% supérieure à celle des nanorubans à bords de fauteuil à température ambiante.
Occurrence naturelle du nitrure de bore :
En 2009, un minéral naturel de nitrure de bore sous forme cubique (c-BN) a été signalé au Tibet, et le nom de qingsongite a été proposé.
La substance a été trouvée dans des inclusions dispersées de la taille d'un micron dans des roches riches en chrome.
En 2013, l'Association minéralogique internationale a confirmé le minéral et le nom.
Propriétés et production de nitrure de bore :
Le nitrure de bore (BN) est produit synthétiquement par la réaction de l'acide borique ou de l'oxyde de bore et de l'azote dans l'air.
Les utilisations du nitrure de bore sont vastes en raison des propriétés uniques des nitrures de bore, telles qu'une bonne résistance aux chocs thermiques, la non-toxicité, une conductivité thermique élevée, une inertie chimique, etc.
Le nitrure de bore a également un point de fusion très élevé (2 973 °C).
Le BN est un composé chimique avec un nombre égal de bore et d'azote, possédant des propriétés différentes de celles des autres molécules atomiques (dioxyde de carbone (CO) et chlorure d'hydrogène (HCI)), en ce que le nitrure de bore a beaucoup à voir avec le carbone.
Et tout comme le carbone, le BN existe sous des formes cristallines, qui sont le nitrure de bore hexagonal, le nitrure de bore cubique et le nitrure de bore wurtzite.
Le nitrure de bore peut être adapté en différentes formes (barres, tiges et plaques), différentes formes (poudre, solide-liquide, aérosol) et les grades varient également (A, AX, 05, HP, M et M26 ).
Parmi toutes les formes cristallines de nitrure de bore, les phases les plus courantes sont le nitrure de bore hexagonal (h-BN), qui se présente sous la forme d'un graphite, et le nitrure de bore cubique (c-BN), qui a une structure semblable au diamant.
Après avoir établi une définition claire du nitrure de bore, passons aux différentes formes de nitrure de bore, et à leurs utilisations.
Synthèse du Nitrure de Bore :
Préparation et réactivité du BN hexagonal
Le nitrure de bore est produit synthétiquement.
Le nitrure de bore hexagonal est obtenu en faisant réagir du trioxyde de bore (B2O3) ou de l'acide borique (H3BO3) avec de l'ammoniac (NH3) ou de l'urée (CO(NH2)2) dans une atmosphère d'azote :[28]
B2O3 + 2 NH3 → 2 BN + 3 H2O (T = 900 °C)
B(OH)3 + NH3 → BN + 3 H2O (T = 900 °C)
B2O3 + CO(NH2)2 → 2 BN + CO2 + 2 H2O (T > 1000 °C)
B2O3 + 3 CaB6 + 10 N2 → 20 BN + 3 CaO (T > 1500 °C)
Le nitrure de bore désordonné (amorphe) qui en résulte contient 92 à 95 % de BN et 5 à 8 % de B2O3.
Le B2O3 restant peut être évaporé dans une seconde étape à des températures > 1500 °C afin d'atteindre une concentration en BN >98 %.
Un tel recuit cristallise également le BN, la taille des cristallites augmentant avec la température de recuit.
Les pièces BN peuvent être fabriquées à peu de frais par pressage à chaud avec usinage ultérieur.
Les pièces sont réalisées à partir de poudres de nitrure de bore additionnées d'oxyde de bore pour une meilleure compressibilité.
Des films minces de nitrure de bore peuvent être obtenus par dépôt chimique en phase vapeur à partir de précurseurs de trichlorure de bore et d'azote.
La combustion de poudre de bore dans un plasma d'azote à 5500 ° C donne du nitrure de bore ultrafin utilisé pour les lubrifiants et les toners.
Le nitrure de bore réagit avec le fluorure d'iode dans le trichlorofluorométhane à -30 ° C pour produire un explosif de contact extrêmement sensible, NI3, à faible rendement.
Le nitrure de bore réagit avec les nitrures de lithium, les métaux alcalino-terreux et les lanthanides pour former des composés nitridoborates.
Par exemple:
Li3N + BN → Li3BN2
Intercalation de BN hexagonal
Semblable au graphite, diverses molécules, telles que le NH3 ou les métaux alcalins, peuvent être intercalées dans le nitrure de bore hexagonal, qui est inséré entre les couches de nitrure de bore.
L'expérience et la théorie suggèrent que l'intercalation est beaucoup plus difficile pour le BN que pour le graphite.
Préparation du BN cubique
La synthèse du c-BN utilise les mêmes méthodes que celle du diamant: le nitrure de bore cubique est produit en traitant du nitrure de bore hexagonal à haute pression et température, tout comme le diamant synthétique est produit à partir de graphite.
La conversion directe du nitrure de bore hexagonal en forme cubique a été observée à des pressions comprises entre 5 et 18 GPa et à des températures comprises entre 1730 et 3230 ° C, c'est-à-dire des paramètres similaires à ceux de la conversion directe graphite-diamant.
L'ajout d'une petite quantité d'oxyde de bore peut abaisser la pression requise à 4–7 GPa et la température à 1500 °C.
Comme dans la synthèse du diamant, pour réduire encore les pressions et températures de conversion, on ajoute un catalyseur, tel que le lithium, le potassium ou le magnésium, leurs nitrures, leurs fluoronitrures, l'eau avec des composés d'ammonium ou l'hydrazine.
D'autres méthodes de synthèse industrielle, encore empruntées à la croissance du diamant, utilisent la croissance cristalline dans un gradient de température, ou onde de choc explosive.
La méthode des ondes de choc est utilisée pour produire un matériau appelé hétérodiamant, un composé extra-dur de bore, de carbone et d'azote.
Le dépôt à basse pression de couches minces de nitrure de bore cubique est possible.
Comme dans la croissance du diamant, le problème majeur est de supprimer la croissance des phases hexagonales (h-BN ou graphite, respectivement).
Alors que dans la croissance du diamant, cela est réalisé en ajoutant du gaz hydrogène, le trifluorure de bore est utilisé pour le c-BN.
Le dépôt par faisceau ionique, le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma, le dépôt par laser pulsé, la pulvérisation réactive et d'autres méthodes de dépôt physique en phase vapeur sont également utilisés.
Préparation de la wurtzite BN
La Wurtzite BN peut être obtenue par des méthodes de choc statique à haute pression ou dynamique.
Les limites de stabilité des nitrures de bore ne sont pas bien définies.
Le c-BN et le w-BN sont formés en comprimant le h-BN, mais la formation de w-BN se produit à des températures beaucoup plus basses proches de 1700 ° C.
Statistiques de production de nitrure de bore :
Alors que les chiffres de production et de consommation des matières premières utilisées pour la synthèse du BN, à savoir l'acide borique et le trioxyde de bore, sont bien connus (voir bore), les chiffres correspondants pour le nitrure de bore ne sont pas répertoriés dans les rapports statistiques.
Une estimation de la production mondiale de 1999 est de 300 à 350 tonnes métriques.
Les principaux producteurs et consommateurs de BN sont situés aux États-Unis, au Japon, en Chine et en Allemagne.
En 2000, les prix variaient d'environ 75 à 120 $/kg pour le h-BN de qualité industrielle standard et atteignaient environ 200 à 400 $/kg pour les grades de BN de haute pureté.
Applications du nitrure de bore :
Revêtement de nitrure de bore
La suspension hexagonale en nitrure de bore a une conductivité thermique élevée.
Le nitrure de bore n'est pas imprégné de métaux en fusion et peut être appliqué directement sur la surface à protéger, même si la surface est déjà chaude.
Le nitrure de bore reste constant à des températures élevées et inerte aux métaux, au verre ou aux sels fondus.
Ce système est unique dans les propriétés des nitrures de bore, faisant du nitrure de bore un lubrifiant idéal pour les pièces et outils chauds.
Le nitrure de bore est un agent de démoulage et un revêtement efficace pour tous les matériaux très chauds.
Le Nitrure de Bore reste efficace jusqu'à 800°C dans l'air et 1950°C dans les gaz inertes, faisant du Nitrure de Bore un très bon lubrifiant sec.
Les caractéristiques étonnantes des nitrures de bore et leur facilité d'utilisation ont valu au nitrure de bore le surnom de "graphite blanc".
Spécifications du revêtement en nitrure de bore :
Lubrifiant haute température (1950°C)
Agent de démoulage haute température
Revêtement de protection pour métaux, céramiques, fibres céramiques et graphites
Facilite la coulée des métaux en fusion (aluminium, magnésium, zinc et plomb)
Facilite le glissement des outils de presse à très haute température
Emballage aérosol pour une utilisation facile et universelle
Le nitrure de bore (BN) est un semi-conducteur à haute température et un isolant à température ambiante.
Utilisation du revêtement de nitrure de bore :
Nettoyer les surfaces à revêtir en éliminant toutes les éclaboussures dues aux travaux de fusion ou de soudure
Bien agiter l'aérosol
Pulvériser à environ 70 cm de la surface à traiter
Déplacez le spray lentement et uniformément
Appliquer en fines couches; s'ils sont trop épais, le pelage peut se fissurer
Le nitrure de bore est conseillé de superposer plusieurs couches minces, en attendant que chacune sèche avant d'appliquer la suivante.
Protection thermocouple et sonde
Protection des outils de coulée
Lubrifiant haute température : moules de fonderie, tréfilage de joints, etc.
Isolation électrique
Additif pour silicone et résine pour améliorer la conductivité thermique
Agent de démoulage (métallurgie, industrie de la métallisation, moules d'injection plastique, etc.)
Couche protectrice pour le frittage et autres applications
Revêtement pour réduire la friction et augmenter l'inertie chimique
Le BN 1012 est disponible en aérosol ou en flacon plastique (5 et 10 litres)
Isolateurs électriques
La combinaison d'une résistance au claquage diélectrique élevée et d'une résistivité volumique conduit à l'utilisation du h-BN comme isolant électrique, mais la tendance des nitrures de bore à s'oxyder à des températures élevées limite souvent l'utilisation des nitrures de bore au fonctionnement sous vide et sous atmosphère inerte.
Creusets et cuves de réaction
L'inertie chimique des nitrures de bore conduit à une application en tant que gaines de protection de thermocouple, creusets et revêtements pour les récipients de réaction, bien que, comme ci-dessus, l'oxydation doive être évitée.
Moules et bateaux d'évaporation
Le h-BN est utilisé sous forme massive ou comme revêtement pour les moules réfractaires utilisés dans le formage du verre et dans le formage superplastique du titane.
Le nitrure de bore est également utilisé comme constituant dans les matériaux composites, par exemple les composites TiB2/BN pour les nacelles d'évaporation métalliques et Si3N4/BN pour les anneaux de rupture dans la coulée continue de l'acier.
Pressage isostatique à chaud
Le caractère réfractaire des nitrures de bore combiné au fait que le nitrure de bore n'est pas mouillé par le verre fondu conduit à l'utilisation du h-BN dans la production de matériaux pressés isostatiquement à chaud (HIP), les céramiques les plus notables.
Dans cette application, les pièces préformées sont revêtues de h-BN avant l'encapsulation du verre et le HIP'ing.
Cela protège la pièce HIP'ed d'entrer en contact avec le verre, ce qui rend le nitrure de bore plus facile à enlever après HIP'ing.
Outils de coupe de machines et abrasifs
Des outils de coupe et des composants abrasifs, en particulier pour une utilisation avec des métaux ferreux à faible teneur en carbone, ont été développés à l'aide de C-BN.
Dans cette application, les outils se comportent de manière similaire aux outils en diamant polycristallin mais peuvent être utilisés sur du fer et des alliages à faible teneur en carbone sans risque de réaction.
Substrats pour appareils électroniques
Le C-BN est utilisé pour les substrats pour le montage de composants électroniques haute densité et haute puissance où la conductivité thermique élevée obtenue permet une dissipation thermique efficace.
Revêtements résistants à l'usure
En raison de la dureté élevée des nitrures de bore et de leurs excellentes propriétés de résistance à l'usure, des revêtements en C-BN ont été développés.
Lubrifiant de Nitrure de Bore :
La forme hexagonale du nitrure de bore est utilisée comme lubrifiant pour les peintures, les cosmétiques, la mine de crayon et le ciment pour les applications dentaires.
La propriété lubrifiante des nitrures de bore se produit même en l'absence de molécules de gaz ou d'eau dans les couches de composé, faisant ainsi du nitrure de bore un bon composant pour les systèmes de vide.
Comparé au graphite, le BN a une stabilité chimique et une conductivité électrique nettement meilleures.
Équipement dans des environnements à haute température
La résistance exceptionnelle des nitrures de bore à la chaleur confère au composé une grande variété d'applications impliquant des températures extrêmement élevées.
Le nitrure de bore hexagonal est utilisé pour améliorer les propriétés lubrifiantes du caoutchouc, du plastique, des alliages et de la céramique.
Dans le cas des plastiques, l'inclusion d'un composant BN permet une dilatation thermique plus faible.
Le nitrure de bore peut également être intégré dans des substrats semi-conducteurs et des fenêtres de four à micro-ondes.
Le nitrure de bore est un composant efficace des récipients de réaction et des creusets en raison des propriétés thermochimiques des nitrures de bore.
Industrie des semi-conducteurs
Avec une bande interdite allant de 4,5 à 6,4 eV, le nitrure de bore est un excellent matériau semi-conducteur à large gap.
Les propriétés thermiques et diélectriques intrinsèques des nitrures de bore font du nitrure de bore un substrat approprié pour le développement de transistors à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur (MOSFET) et de semi-conducteurs.
Outils abrasifs et coupants
En raison des propriétés physiques du nitrure de bore cubique, ce polymorphe est utilisé comme matériau abrasif pour le nickel, le fer et certains alliages dans des conditions où le diamant ne s'est pas avéré approprié (comme sous une chaleur extrême).
Les nitrures de bore sous forme cubique BN sont incorporés dans les outils de coupe et les équipements de meulage.
BN hexagonal
Le BN hexagonal (h-BN) est le polymorphe le plus largement utilisé.
Le nitrure de bore est un bon lubrifiant aussi bien à basse qu'à haute température (jusqu'à 900 °C, même en atmosphère oxydante).
Le lubrifiant h-BN est particulièrement utile lorsque la conductivité électrique ou la réactivité chimique du graphite (lubrifiant alternatif) serait problématique.
Dans les moteurs à combustion interne, où le graphite pourrait être oxydé et se transformer en boue de carbone, h-BN avec des nitrures de bore une stabilité thermique supérieure peut être ajouté au lubrifiant moteur, cependant, avec toutes les suspensions de nanoparticules, le tassement du mouvement brownien est un problème clé et Le tassement peut obstruer les filtres à huile du moteur, ce qui limite l'application de lubrifiants solides dans un moteur à combustion aux seuls paramètres de course automobile, où la reconstruction du moteur est une pratique courante.
Étant donné que le carbone a une solubilité appréciable dans certains alliages (tels que les aciers), ce qui peut entraîner une dégradation des propriétés, le BN est souvent supérieur pour les applications à haute température et/ou haute pression.
Un autre avantage du h-BN par rapport au graphite est que le pouvoir lubrifiant des nitrures de bore ne nécessite pas de molécules d'eau ou de gaz piégées entre les couches.
Par conséquent, les lubrifiants h-BN peuvent être utilisés même sous vide, par exemple dans les applications spatiales.
Les propriétés lubrifiantes du h-BN à grain fin sont utilisées dans les cosmétiques, les peintures, les ciments dentaires et les mines de crayon.
Le BN hexagonal a été utilisé pour la première fois dans les cosmétiques vers 1940 au Japon.
Cependant, en raison du prix élevé des nitrures de bore, le h-BN a été rapidement abandonné pour cette application.
L'utilisation des nitrures de bore a été revitalisée à la fin des années 1990 avec l'optimisation des processus de production h-BN, et actuellement h-BN est utilisé par presque tous les principaux producteurs de produits cosmétiques pour les fonds de teint, le maquillage, les ombres à paupières, les fards à joues, les crayons khôl, les rouges à lèvres et autres produits de soins de la peau.
En raison de l'excellente stabilité thermique et chimique des nitrures de bore, les céramiques au nitrure de bore sont traditionnellement utilisées comme pièces d'équipement à haute température.
Le h-BN peut être inclus dans les céramiques, les alliages, les résines, les plastiques, les caoutchoucs et d'autres matériaux, leur conférant des propriétés autolubrifiantes.
De tels matériaux conviennent par exemple pour la construction de paliers et dans la fabrication de l'acier.
Les plastiques remplis de BN ont moins de dilatation thermique ainsi qu'une conductivité thermique et une résistivité électrique plus élevées.
En raison des excellentes propriétés diélectriques et thermiques des nitrures de bore, le BN est utilisé en électronique, par exemple comme substrat pour les semi-conducteurs, les fenêtres transparentes aux micro-ondes, comme charge thermoconductrice mais électriquement isolante dans les pâtes thermiques et comme matériau structurel pour les joints.
De nombreux dispositifs quantiques utilisent le h-BN multicouche comme matériau de substrat.
Le nitrure de bore peut également être utilisé comme diélectrique dans les mémoires résistives à accès aléatoire.
Le BN hexagonal est utilisé dans les processus xérographiques et les imprimantes laser comme couche barrière contre les fuites de charge du tambour photo.
Dans l'industrie automobile, le h-BN mélangé à un liant (oxyde de bore) est utilisé pour sceller les capteurs d'oxygène, qui fournissent une rétroaction pour ajuster le débit de carburant.
Le liant utilise la stabilité thermique unique et les propriétés isolantes du h-BN.
Les pièces peuvent être fabriquées par pressage à chaud à partir de quatre qualités commerciales de h-BN.
Le grade HBN contient un liant d'oxyde de bore; Le nitrure de bore est utilisable jusqu'à 550–850 °C en atmosphère oxydante et jusqu'à 1600 °C sous vide, mais en raison de la teneur en oxyde de bore, il est sensible à l'eau.
Le grade HBR utilise un liant borate de calcium et est utilisable à 1600 °C.
Les grades HBC et HBT ne contiennent pas de liant et peuvent être utilisés jusqu'à 3000 °C.
Les nanofeuilles de nitrure de bore (h-BN) peuvent être déposées par décomposition catalytique de la borazine à une température d'environ 1 100 °C dans une installation de dépôt chimique en phase vapeur, sur des surfaces allant jusqu'à environ 10 cm2.
En raison de leur structure atomique hexagonale, de leur faible décalage de réseau avec le graphène (~ 2%) et de leur grande uniformité, ils sont utilisés comme substrats pour les dispositifs à base de graphène.
Les nanofeuillets de BN sont également d'excellents conducteurs de protons.
Leur taux de transport de protons élevé, combiné à la résistance électrique élevée, peut conduire à des applications dans les piles à combustible et l'électrolyse de l'eau.
Le BN est utilisé depuis le milieu des années 2000 comme lubrifiant de balle et d'alésage dans les applications de fusil à cible de précision comme alternative au revêtement de bisulfure de molybdène, communément appelé «moly».
Le nitrure de bore est censé augmenter la durée de vie effective du canon, augmenter les intervalles entre le nettoyage de l'alésage et réduire l'écart de point d'impact entre les premiers coups d'alésage propre et les coups suivants.
BN cubique de nitrure de bore :
Le nitrure de bore cubique (CBN ou c-BN) est largement utilisé comme abrasif.
L'utilité des nitrures de bore découle de l'insolubilité des nitrures de bore dans le fer, le nickel et les alliages apparentés à des températures élevées, alors que le diamant est soluble dans ces métaux.
Les abrasifs polycristallins c-BN (PCBN) sont donc utilisés pour l'usinage de l'acier, tandis que les abrasifs diamantés sont préférés pour les alliages d'aluminium, la céramique et la pierre.
Au contact de l'oxygène à haute température, le BN forme une couche de passivation d'oxyde de bore.
Le nitrure de bore se lie bien aux métaux, en raison de la formation de couches intermédiaires de borures ou de nitrures métalliques.
Les matériaux contenant des cristaux de nitrure de bore cubique sont souvent utilisés dans les embouts d'outils de coupe.
Pour les applications de meulage, des liants plus tendres, par exemple de la résine, des céramiques poreuses et des métaux mous, sont utilisés.
Des liants en céramique peuvent également être utilisés.
Les produits commerciaux sont connus sous les noms de "Borazon" (par Hyperion Materials & Technologies) et "Elbor" ou "Cubonite" (par des fournisseurs russes).
Contrairement au diamant, les grosses pastilles de c-BN peuvent être produites par un processus simple (appelé frittage) de recuit des poudres de c-BN dans un flux d'azote à des températures légèrement inférieures à la température de décomposition du BN.
Cette capacité des poudres c-BN et h-BN à fusionner permet une production bon marché de grandes pièces en BN.
Semblable au diamant, la combinaison en c-BN de la conductivité thermique et de la résistivité électrique les plus élevées est idéale pour les dissipateurs de chaleur.
Comme le nitrure de bore cubique est constitué d'atomes légers et est très robuste chimiquement et mécaniquement, le nitrure de bore est l'un des matériaux populaires pour les membranes à rayons X : une faible masse entraîne une faible absorption des rayons X et de bonnes propriétés mécaniques permettent l'utilisation de membranes minces, réduisant ainsi encore l'absorption.
BN amorphe de nitrure de bore :
Des couches de nitrure de bore amorphe (a-BN) sont utilisées dans certains dispositifs semi-conducteurs, par exemple les MOSFET.
Ils peuvent être préparés par décomposition chimique de la trichloroborazine avec du césium, ou par des méthodes de dépôt thermique chimique en phase vapeur.
Le CVD thermique peut également être utilisé pour le dépôt de couches de h-BN, ou à haute température, de c-BN.
Autres formes de nitrure de bore
Nitrure de bore atomiquement mince
Le nitrure de bore hexagonal peut être exfolié en couches mono ou peu atomiques.
En raison de la structure analogue des nitrures de bore à celle du graphène, le nitrure de bore atomiquement fin est parfois appelé graphène blanc.
Propriétés mécaniques du Nitrure de Bore :
Le nitrure de bore atomiquement fin est l'un des matériaux isolants électriques les plus résistants.
Le nitrure de bore monocouche a un module de Young moyen de 0,865TPa et une résistance à la rupture de 70,5GPa, et contrairement au graphène, dont la résistance diminue considérablement avec l'augmentation de l'épaisseur, les feuilles de nitrure de bore à quelques couches ont une résistance similaire à celle du nitrure de bore monocouche.
Conductivité thermique du nitrure de bore :
Le nitrure de bore atomiquement mince a l'un des coefficients de conductivité thermique les plus élevés (751 W / mK à température ambiante) parmi les semi-conducteurs et les isolants électriques, et la conductivité thermique des nitrures de bore augmente avec une épaisseur réduite en raison d'un couplage intra-couche moindre.
Stabilité thermique du Nitrure de Bore :
La stabilité à l'air du graphène montre une nette dépendance à l'épaisseur : le graphène monocouche est réactif à l'oxygène à 250 °C, fortement dopé à 300 °C et gravé à 450 °C ; en revanche, le graphite en vrac n'est pas oxydé avant 800 ° C.
Le nitrure de bore atomiquement mince a une bien meilleure résistance à l'oxydation que le graphène.
Le nitrure de bore monocouche n'est pas oxydé jusqu'à 700 °C et peut supporter jusqu'à 850 °C dans l'air ; les nanofeuilles de nitrure de bore bicouche et tricouche ont des températures de départ d'oxydation légèrement plus élevées.
L'excellente stabilité thermique, la haute imperméabilité aux gaz et aux liquides et l'isolation électrique font du nitrure de bore des matériaux de revêtement potentiels atomiquement minces pour empêcher l'oxydation et la corrosion de surface des métaux et d'autres matériaux bidimensionnels (2D), tels que le phosphore noir.
Meilleure adsorption en surface du Nitrure de Bore :
Le nitrure de bore atomiquement mince s'est avéré avoir de meilleures capacités d'adsorption de surface que le nitrure de bore hexagonal en vrac.
Selon des études théoriques et expérimentales, le nitrure de bore atomiquement mince en tant qu'adsorbant subit des changements de conformation lors de l'adsorption en surface des molécules, augmentant l'énergie et l'efficacité d'adsorption.
L'effet synergique de l'épaisseur atomique, de la flexibilité élevée, de la capacité d'adsorption de surface plus forte, de l'isolation électrique, de l'imperméabilité, de la stabilité thermique et chimique élevée des nanofeuilles de BN peut augmenter la sensibilité Raman jusqu'à deux ordres, et entre-temps atteindre une stabilité à long terme et réutilisabilité extraordinaire non réalisable par d'autres matériaux.
Propriétés diélectriques du nitrure de bore :
Le nitrure de bore hexagonal atomiquement fin est un excellent substrat diélectrique pour le graphène, le bisulfure de molybdène (MoS2) et de nombreux autres dispositifs électroniques et photoniques à base de matériaux 2D.
Comme le montrent les études de microscopie à force électrique (EFM), le criblage du champ électrique dans le nitrure de bore atomiquement mince montre une faible dépendance à l'épaisseur, ce qui est conforme à la décroissance douce du champ électrique à l'intérieur du nitrure de bore à quelques couches révélé par les premiers principes calculs.
Caractéristiques Raman du Nitrure de Bore :
La spectroscopie Raman a été un outil utile pour étudier une variété de matériaux 2D, et la signature Raman du nitrure de bore atomiquement mince de haute qualité a été rapportée pour la première fois par Gorbachev et al. en 2011. et Li et al.
Cependant, les deux résultats Raman rapportés du nitrure de bore monocouche ne concordaient pas.
Cai et al. ont donc mené des études expérimentales et théoriques systématiques pour révéler le spectre Raman intrinsèque du nitrure de bore atomiquement mince.
Le nitrure de bore révèle que le nitrure de bore atomiquement mince sans interaction avec un substrat a une fréquence de bande G similaire à celle du nitrure de bore hexagonal en vrac, mais la contrainte induite par le substrat peut provoquer des décalages Raman.
Néanmoins, l'intensité Raman de la bande G du nitrure de bore atomiquement mince peut être utilisée pour estimer l'épaisseur de la couche et la qualité de l'échantillon.
Nanomesh de nitrure de bore
La nanomaille de nitrure de bore est un matériau bidimensionnel nanostructuré.
Le nitrure de bore est constitué d'une seule couche de BN, qui forme par auto-assemblage un maillage très régulier après exposition à haute température d'une surface propre de rhodium ou de ruthénium à la borazine sous ultra-vide.
Le nanomesh ressemble à un assemblage de pores hexagonaux.
La distance entre deux centres de pores est de 3,2 nm et le diamètre des pores est d'environ 2 nm.
D'autres termes pour ce matériau sont boronitrène ou graphène blanc.
La nanomaille de nitrure de bore est non seulement stable à la décomposition sous vide, à l'air et dans certains liquides, mais aussi jusqu'à des températures de 800 °C.
De plus, le nitrure de bore montre l'extraordinaire capacité à piéger les molécules et les amas métalliques qui ont des tailles similaires aux pores nanomesh, formant un réseau bien ordonné.
Ces caractéristiques promettent des applications intéressantes du nanomesh dans des domaines comme la catalyse, la fonctionnalisation de surface, la spintronique, l'informatique quantique et les supports de stockage de données comme les disques durs.
Nanotubes de nitrure de bore
Les tubules de nitrure de bore ont été fabriqués pour la première fois en 1989 par Shore et Dolan. Ce travail a été breveté en 1989 et publié en 1989 thèse (Dolan) puis 1993 Science.
Les travaux de 1989 ont également été la première préparation de BN amorphe par la B-trichloroborazine et le césium métallique.
Les nanotubes de nitrure de bore ont été prédits en 1994 et découverts expérimentalement en 1995.
Ils peuvent être imaginés comme une feuille enroulée de nitrure de bore h.
Structurellement, le nitrure de bore est un analogue proche du nanotube de carbone, à savoir un long cylindre d'un diamètre de plusieurs centaines de nanomètres et d'une longueur de plusieurs micromètres, sauf que les atomes de carbone sont alternativement remplacés par des atomes d'azote et de bore.
Cependant, les propriétés des nanotubes BN sont très différentes : alors que les nanotubes de carbone peuvent être métalliques ou semi-conducteurs selon la direction et le rayon de laminage, un nanotube BN est un isolant électrique avec une bande interdite d'environ 5,5 eV, fondamentalement indépendante de la chiralité et de la morphologie du tube.
De plus, une structure en couches de BN est beaucoup plus stable thermiquement et chimiquement qu'une structure en carbone graphitique.
Aérogel de nitrure de bore
L'aérogel de nitrure de bore est un aérogel en BN hautement poreux.
Le nitrure de bore est généralement constitué d'un mélange de nanotubes et de nanofeuilles de BN déformés.
Le nitrure de bore peut avoir une densité aussi faible que 0,6 mg/cm3 et une surface spécifique aussi élevée que 1050 m2/g, et a donc des applications potentielles en tant qu'absorbant, support de catalyseur et milieu de stockage de gaz.
Les aérogels BN sont hautement hydrophobes et peuvent absorber jusqu'à 160 fois leur poids en huile.
Ils résistent à l'oxydation dans l'air à des températures allant jusqu'à 1200 °C et peuvent donc être réutilisés après que l'huile absorbée a été brûlée par la flamme.
Les aérogels BN peuvent être préparés par dépôt chimique en phase vapeur assisté par modèle en utilisant de la borazine comme gaz d'alimentation.
Composites contenant du BN
L'ajout de nitrure de bore aux céramiques de nitrure de silicium améliore la résistance aux chocs thermiques du matériau résultant.
Dans le même but, le BN est également ajouté aux céramiques de nitrure de silicium-alumine et de nitrure de titane-alumine.
Les autres matériaux renforcés avec du BN comprennent l'alumine et la zircone, les verres borosilicatés, la vitrocéramique, les émaux et les céramiques composites avec une composition de borure de titane-nitrure de bore, de borure de titane-nitrure d'aluminium-nitrure de bore et de carbure de silicium-nitrure de bore.
Problèmes de santé du nitrure de bore :
On rapporte que le nitrure de bore (avec Si3N4, NbN et BNC) présente une faible activité fibrogène et provoque une pneumoconiose lorsqu'il est inhalé sous forme particulaire.
La concentration maximale recommandée pour les nitrures de non-métaux est de 10 mg/m3 pour le BN et de 4 pour l'AlN ou le ZrN.
Identifiants du nitrure de bore :
Numéro CAS : 10043-11-5
ChEBI:CHEBI:50883
InfoCard ECHA : 100.030.111
Numéro CE : 233-136-6
Référence Gmelin : 216
MeSH : Elbour
Numéro RTECS : ED7800000
UNII : 2U4T60A6YD
Tableau de bord CompTox (EPA) : DTXSID5051498
InChI :
InChI=1S/BN/c1-2
Clé : PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N
InChI=1S/B2N2/c1-3-2-4-1
Clé : AMPXHBZZESCUCE-UHFFFAOYSA-N
InChI=1S/B3N3/c1-4-2-6-3-5-1
Clé : WHDCVGGLBMWOYDC-UHFFFAOYSA-N
InChI=1/BN/c1-2
Clé : PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYAL
SOURIRES :
Structure hexagonale (graphite) : [BH-]1=[nH+][B-]2=[nH+][BH-]=[n+]3[BH-]=[nH+][B-]4=[nH+] [BH-]=[n+]5[BH-]=[nH+][B-]6=[nH+][BH-]=[n+]1[B-]7=[n+]2[B-]3 =[n+]4[B-]5=[n+]67
Structure de la sphalérite : [NH+]12[B-][NH+]3[B-][NH+]([BH-]14)[BH-]1[N+]5([BH-]38)[B-]26 [NH+]2[BH-]([N+]4)[NH+]1[B-][NH+]3[BH-]2[N+][BH-]([NH+]6[BH-]([NH+ ])[NH+]68)[NH+]([B-]6)[BH-]35
Structure wurtzite : [N+]7[BH-]2[N+][BH-]3[NH+]8[BH-]4[N+][BH-]5[N+][B-]78[N+]90[ B-][NH+]5[B-][NH+]4[BH-]9[NH+]3[B-][NH+]2[B-]0
Poids moléculaire : 24,82
Aspect : solide
Point de fusion : 2527 °C
Point d'ébullition : N/A
Densité : 1,9 à 2,1 g/cm3
Densité réelle : 2,29 g/cm3
Gamme de tailles : N/A
Taille moyenne des particules : 10 - 100 nm
Surface spécifique : 10 – 75 m2/g
Morphologie : Cubique ou hexagonale
Solubilité dans H2O : N/A
Phase cristalline / Structure : N/A
Résistivité électrique : 13 à 15 10x Ω-m
Coefficient de Poisson : 0,11
Chaleur spécifique : 840 à 1610 J/kg-K
Conductivité thermique : 29 à 96 W/mK
Dilatation thermique : 0,54 à 18 µm/mK
Module de Young : 14 à 60 GPa
Propriétés du nitrure de bore :
Poids moléculaire : 0,82
Nombre de donneurs d'obligations hydrogène :
Nombre d'accepteurs de liaison hydrogène : 1
Nombre d'obligations rotatives : 0
Masse exacte : 25,0123792
Masse monoisotopique : 25,0123792
Surface polaire topologique : 23,8 Å ²
Nombre d'atomes lourds : 2
Charge formelle : 0
Complexité : 10
Nombre d'atomes isotopiques : 0
Nombre de stéréocentres atomiques définis : 0
Nombre de stéréocentres d'atomes non définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison indéfinis : 0
Nombre d'unités liées par covalence : 1
Le composé est canonisé : Oui
Formule chimique : BN
Masse molaire : 24,82 g/mol
Aspect : Cristaux incolores
Densité : 2,1 g/cm3 (h-BN) ; 3,45 g/cm3 (c-BN)
Point de fusion : 2973 ° C (5383 ° F; 3246 K) sublime (c-BN)
Solubilité dans l'eau : Insoluble
Mobilité électronique : 200 cm2/(V·s) (c-BN)
Indice de réfraction (nD) : 1,8 (h-BN) ; 2.1 (c-BN)
Structure du nitrure de bore :
Le nitrure de bore existe sous de multiples formes qui diffèrent par l'arrangement des atomes de bore et d'azote, donnant lieu à des propriétés de masse variables du matériau.
Structure cristalline du nitrure de bore :
Hexagonal, sphalérite, wurtzite
Thermochimie du Nitrure de Bore :
Capacité calorifique (C): 19,7 J/(K·mol)
Entropie molaire standard (So298) : 14,8 J/K mol
Enthalpie de formation standard (ΔfH ⦵ 298) : −254,4 kJ/mol
Énergie libre de Gibbs (ΔfG˚) : −228,4 kJ/mol
Noms du nitrure de bore :
Nom IUPAC du nitrure de bore :
Nitrure de bore
Synonymes de nitrure de bore :
Nitrure de bore
10043-11-5
Elbor
azanylidyneborane
Nitrure de bore (BN)
Denka nitrure de bore GP
Nanotubes de nitrure de bore
MFCD00011317
NE
Borazón
Elboron
Kubonit
Dispersion de nitrure de bore
Würzin
Nitrure de bore, faible teneur en liant
Geksanit R
Hexanite R
Mononitrure de bore
Hexanite R
Super puissant M
Kubonit KR
Encre hexagonale au nitrure de bore
Elbor R
DenkaGP
MR d'Elbor
Sho BN
UHP-Ex
Sho BN HPS
SP 1 (Nitrure)
BN 40SHP
KBN-H10
Elbour LO 10B1-100
550 BZN
EINECS 233-136-6
UNII-2U4T60A6YD
Bornitride
nitrure de bore
nitruro de boro
Nano nitrure de bore
Pâte de nitrure de bore
Nanopoudre de nitrure de bore
Micropoudre de nitrure de bore
Nanobarbes de nitrure de bore ?
Nanoparticules de nitrure de bore
CE 233-136-6
Poudre hexagonale de nitrure de bore
[NE]
2U4T60A6YD
Cible de pulvérisation de nitrure de bore
DTXSID5051498
Nanoparticules de nitrure de bore
CHEBI:50883
Poudre de nitrure de bore, 99 % nano
Propriétés des nanotubes de nitrure de bore
Dispersion de nanoparticules de nitrure de bore
AKOS015833702
Nitrure de bore BN GRADE C (H?gan?s)
Nitrure de bore, peinture réfractaire en aérosol
Nitrure de bore, poudre, ~1 mum, 98%
Nitrure de bore BN GRADE A 01 (H?gan?s)
Nitrure de bore BN GRADE B 50 (H?gan?s)
Nitrure de bore BN GRADE F 15 (H?gan?s)
FT-0623177
Y1456
Nanotubes de nitrure de bore (B) Structure en bambou
LUBRIFORME ? Nitrure de bore BN 10 (H?gan?s)
LUBRIFORME ? Nitrure de bore BN 15 (H?gan?s)
Aérosol de nitrure de bore (hBN) (13Oz/369g)
Nanotubes de nitrure de bore (C) Structure cylindrique
Q410193
Nitrure de bore, peinture réfractaire brossable, BN 10%
Nitrure de bore, Peinture réfractaire brossable, BN 31%
J-000130
Nitrure de bore, nanoplaquette, dimensions latérales <5 mu
Cibles de pulvérisation en alliage tantale-molybdène (Ta-Mo)
Tige de nitrure de bore, diamètre (mm), 12,7, longueur (mm), 300
Tige de nitrure de bore, diamètre (mm), 6,4, longueur (mm), 300
Nitrure de bore, matériau de référence certifié ERM(R), poudre
Barre de nitrure de bore, longueur (mm), 300, largeur (mm), 12,7, hauteur (mm), 12,7
Barre de nitrure de bore, longueur (mm), 300, largeur (mm), 6,4, hauteur (mm), 6,4
Plaque rectangulaire en nitrure de bore, longueur (mm), 125, largeur (mm), 125, épaisseur (mm), 12,7
Plaque rectangulaire en nitrure de bore, longueur (mm), 125, largeur (mm), 125, épaisseur (mm), 6,4
Cible de pulvérisation en nitrure de bore, 76,2 mm (3,0 pouces) de diamètre x 3,18 mm (0,125 pouces) d'épaisseur
Nitrure de bore, nanopoudre, <150 nm en moyenne. partie. taille (BET), 99 % de métaux traces
Nitrure de bore
10043-11-5 [RN]
158535-02-5 [RN]
174847-14-4 [RN]
Borane, nitrilo- [ACD/Nom de l'indice]
Nitrure de bore (B12N12)
Nitrure de bore (B3N3)
Nitriloboran [Allemand] [Nom ACD/IUPAC]
Nitriloborane [Nom ACD/IUPAC]
Nitriloborane [Français] [ACD/IUPAC Name]
165390-92-1 [RN]
233-136-6 [EINECS]
54824-38-3 [RN]
56939-87-8 [RN]
58799-13-6 [RN]
60569-72-4 [RN]
69495-08-5 [RN]
78666-05-4 [RN]
azanylidyneborane
BN 40SHP
BNNT
Borazón
Bornitride
Mononitrure de bore
Nitrure de bore (BN)
Nitrure de bore BN GRADE A 01 (Höganäs)
Nitrure de bore BN GRADE B 50 (Höganäs)
Nitrure de bore BN GRADE C (Höganäs)
Nitrure de bore BN GRADE F 15 (Höganäs)
Dispersion de nitrure de bore
Bore Nitrure NanoBarbs™
Nanotubes de nitrure de bore
Pâte de nitrure de bore
Poudre de nitrure de bore, 99 % nano
Nitrite de bore
Nitrure de bore
Denka nitrure de bore GP
DenkaGP
Elbor
Elbour LO 10B1-100
Elbor R
MR d'Elbor
Elboron
Geksanit R
Encre hexagonale au nitrure de bore
Hexanite R
Hexanite R
https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:50883
KBN-H10
Kubonit
Kubonit KR
MFCD00011317 [numéro MDL]
Nanotubes de nitrure de bore multiparois
nitrure de bore
nitruro de boro
Sho BN
Sho BN HPS
SP 1
SP 1 (Nitrure)
Super puissant M
UHP-Ex
Würzin
MeSH de nitrure de bore :
Nitrure de bore
elbour