Nitruro de boro
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|---|---|
| General | |
Nombre sistemático |
Nitruro de boro |
| nombres tradicionales | mononitruro de boro, nitruro de boro(III), boro nitrogenado, kingsonita, elbor, borazón, ciborita, cubonita |
| química fórmula | BN |
| Rata. fórmula | BN |
| Propiedades físicas | |
| Estado | cristales incoloros |
| Masa molar | 24,818 g/ mol |
| Densidad | 2,18 g/cm³ |
| Propiedades termales | |
| La temperatura | |
| • fusión | 2973°C |
| entalpía | |
| • educación | 476,98 kJ/mol |
| Estructura | |
| Estructura cristalina | Hexagonal |
| Clasificación | |
| registro número CAS | 10043-11-5 |
| PubChem | 66227 |
| registro Número EINECS | 233-136-6 |
| SONRISAS | B#N |
| InChI | InChI=1S/BN/c1-2PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N |
| RTECS | ED7800000 |
| CHEBI | 50883 |
| ChemSpider | 59612 |
| La seguridad | |
| Toxicidad | no tóxico |
| NFPA 704 |
0
0
0 |
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
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El nitruro de boro es un compuesto binario de boro y nitrógeno . Fórmula química : BN . El nitruro de boro cristalino es isoelectrónico al carbono y, como el carbono, existe en varias modificaciones polimórficas .
Alótropos
- α-BN, hexagonal
- α-BN, hexagonal
- β-BN, estructura tipo esfalerita
- w-BN, estructura tipo wurtzita
Se conocen las siguientes modificaciones alotrópicas del nitruro de boro:
- hexagonal (α) - h-BN, ( el grafito blanco es un polvo blanco similar al talco , tiene una estructura cristalina hexagonal similar al grafito , punto de fusión 3000 ° C, semiconductor , utilizado como lubricante sólido a alta temperatura);
- tipo esfalerita cúbica (β) , similar al diamante : elbor ( borazón , cubonita , kingsongita [1] [2] , densidad de borazona 3,51 g/cm³.);
- densa hexagonal (w), tipo wurtzita , similar a la lonsdaleita .
El nitruro de boro también puede existir en forma de diversas modificaciones amorfas, así como en nanotubos hexagonales y monocapas .
Propiedades físicas
La conductividad térmica de la forma hexagonal en condiciones normales alcanza los 400 W/(m·K) para una determinada dirección en un cristal de buena calidad [3] , aunque es mucho menor para otras direcciones del cristal y para polvos y difiere para otras formas de BN. Se dispersa bien en masas fundidas y pastosas. La dureza de Mohs de la forma β es 9,5.
Propiedades químicas
El nitruro de boro no se oxida con oxígeno hasta ~700 °C, se destruye en soluciones alcalinas calientes con liberación de amoníaco. Con fluoruro de hidrógeno forma NH 4 [BF 4 ], con flúor forma BF 3 y N 2 .
No tóxico.
Conseguir
El nitruro de boro se obtiene mediante la reacción del óxido de boro B 2 O 3 con el amoníaco NH 3 a una temperatura de ~2000 ° C, químicamente con plasma, cuando el boro amorfo se introduce en un chorro de plasma de nitrógeno a 5000–6100 K, y también durante pirólisis a 1300–2300 K de una mezcla de compuestos volátiles de nitrógeno y boro.
Aplicación
Elbor se utiliza como un material abrasivo de alta calidad que supera al diamante en muchos aspectos : por ejemplo, no se disuelve en hierro cuando se calienta, lo que permite utilizarlo para un procesamiento de acero altamente productivo. Los productos recubiertos con nitruro de boro tienen demanda para piezas de desbaste y acabado, principalmente en industrias como la ingeniería pesada, la automoción, la minería y la construcción. También se puede utilizar como carga que mejora la conductividad térmica, capaz de trabajar sin lubricación, en materiales aislantes eléctricos, en particular, en el aislamiento de máquinas eléctricas [4] .
El nitruro de boro con red hexagonal (hBN) es un material prometedor para crear microscopios ópticos de alta resolución . Los polaritones formados en la superficie de un cristal construido a partir de un isótopo de boro con una pureza del 99 % permiten reducir muchas veces el límite de difracción y alcanzar resoluciones del orden de decenas e incluso unidades de nanómetros [5] .
Los nanotubos de nitruro de boro son un material prometedor para crear baterías de litio-azufre. Mejoran la confiabilidad y la estabilidad de las baterías que, de otro modo, sufrirían una rápida degradación durante los ciclos de carga y descarga [6] .
Un objetivo de nitruro de boro se utiliza en instalaciones avanzadas para reacciones nucleares inducidas por láser.
Notas
- ↑ Nuevo mineral: Cubonita de las entrañas de la Tierra . Mecánica Popular (3 de agosto de 2013). “La Asociación Mineralógica Internacional (IMA) confirmó oficialmente la semana pasada el descubrimiento realizado por un equipo internacional de científicos en 2009: existe una modificación cúbica natural del nitruro de boro, llamada qingsongita”. Consultado el 4 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2013.
- ↑ Iqbal Pittalwala. Equipo de investigación internacional descubre nuevo mineral . Universidad de California (2 de agosto de 2013). — “Geólogos de la Universidad de California, Riverside, descubrieron un nuevo mineral, nitruro de boro cúbico, al que llamaron “qingsongita”. El descubrimiento, realizado en 2009, fue aprobado oficialmente esta semana por la Asociación Mineralógica Internacional". Consultado el 4 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2013.
- ↑ Insun Jo, Michael Thompson Pettes, Jaehyun Kim, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Zhen Yao y Li Shi. Conductividad térmica y transporte de fonones en nitruro de boro hexagonal suspendido de pocas capas // Nano Lett. - 2013. - Vol. 13.- Pág. 550-554. -doi : 10.1021/ nl304060g . arXiv : 1302.1890 .
- ↑ EB SPbSPU - Bezborodov, Andrey Andreevich. Influencia de los rellenos finamente dispersos sobre las propiedades termofísicas y eléctricas . Consultado el 5 de mayo de 2020. Archivado desde el original el 24 de febrero de 2020.
- ↑ Las hiperlentes permitirán considerar incluso virus vivos // revista en línea x32 (13 de diciembre de 2017)
- ↑ Una startup australiana ayudará a los principales fabricantes a lanzar prometedoras baterías de litio-azufre // 3DNews Daily Digital Digest (28 de septiembre de 2021) . Consultado el 28 de septiembre de 2021. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2021.
Literatura
- Knunyants I. L. et al. v. 1 A-Darzan // Enciclopedia química. - M. : Enciclopedia soviética, 1988. - 623 p. — 100.000 copias.
- Materiales compuestos de polímeros AA de Berlín: propiedades, estructura, tecnologías. - San Petersburgo: Profesión, 2008. - 560 p.
- Digonsky SV Procesos en fase gaseosa de síntesis y sinterización de sustancias refractarias. — Moscú, GEOS, 2013, 462 p.
Enlaces
- Composites usando BN Nanotubes Archivado el 25 de septiembre de 2020 en Wayback Machine // PostNauka
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