O que é nitreto de boro hexagonal (h-BN)
O nitreto de boro hexagonal (h-BN) é uma estrutura cristalina composta de átomos de nitrogênio e boro dispostos em uma rede hexagonal. É a única fase de nitreto de boro que existe naturalmente no
e ambiente. Ele aparece como um pó branco macio, solto, liso e absorvente de umidade, e compartilha características de estrutura em camadas semelhantes com o grafeno, ganhando o apelido"grafite branco."
Propriedades do nitreto de boro hexagonal:
1. Alta resistência ao calor: O nitreto de boro hexagonal (h-BN) sublima apenas em temperaturas acima de 3000°C em uma atmosfera de nitrogênio de 0,1 MPa. Sua resistência a 1800°C é o dobro da temperatura ambiente, demonstrando excelente resistência ao choque térmico. Pode passar por vários ciclos de resfriamento de 1500°C à temperatura ambiente sem rachar.
2. Alta condutividade térmica: A condutividade térmica dos produtos hexagonais de nitreto de boro é de aproximadamente 34 W/m·K, semelhante ao aço inoxidável, indicando alta condutividade térmica.
3. Baixo coeficiente de expansão térmica: O coeficiente de expansão térmica do nitreto de boro hexagonal é (2,0~6,5) *-10^6/°C, perdendo apenas para o vidro de quartzo. Combinado com sua alta condutividade térmica, apresenta excelente resistência ao choque térmico.
4. Excelente isolamento elétrico: nitreto de boro hexagonal tem boas propriedades de isolamento de alta temperatura. A resistividade de volume máximo de nitreto de boro hexagonal de alta pureza pode atingir 10^16-10^18 Ωm. Mesmo a 1000°C, ainda mantém a resistividade na faixa de 10^4-10^6 Ωm.
5. Boa resistência à corrosão: O nitreto de boro hexagonal exibe excelente estabilidade química e não é molhado pela maioria dos metais fundidos, vidros e sais. Possui alta resistência a ácidos, álcalis, metais fundidos e vidro, apresentando boa inércia química.
6. Baixo coeficiente de fricção: O nitreto de boro hexagonal tem excelentes propriedades lubrificantes com um coeficiente de fricção de 0,16. Não aumenta em altas temperaturas e tem maior resistência à temperatura do que o dissulfeto de molibdênio e o grafite. Pode ser usado em atmosferas oxidantes até 900°C e em vácuo até 2000°C.
7. Usinabilidade: O nitreto de boro hexagonal pode ser facilmente processado usando técnicas convencionais de corte de metal, alcançando uma precisão de usinagem de até 0,05 mm. Produtos de formato complexo podem ser produzidos a partir de blocos hexagonais de nitreto de boro.
Aplicações da cerâmica de nitreto de boro feita de nitreto de boro hexagonal:
1. Devido à excelente estabilidade química do nitreto de boro hexagonal, ele pode ser usado como cadinhos, barcos, tubos de transferência de metal líquido, bicos de foguete, bases de dispositivos de alta potência, tubos para metal fundido, componentes de bombas e moldes para aço fundido.
2. A resistência ao calor e à corrosão do nitreto de boro hexagonal o torna adequado para a fabricação de componentes de alta temperatura, forros para câmaras de combustão de foguetes, blindagem térmica para espaçonaves e peças resistentes à corrosão para geradores de fluxo magnético.
3. As propriedades de isolamento do nitreto de boro hexagonal encontram amplas aplicações em isolamento elétrico de alta tensão e alta frequência, materiais de isolamento para arcos de plasma, isoladores para vários aquecedores, bainhas para tubos de aquecimento e alta temperatura, alta frequência, alta componentes de isolamento de tensão e dissipação de calor em fornos de indução de alta frequência.
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