Aplicaciones de nitruro de boro hexagonal: crisol BN de cerámica
Sep 30, 2021
BN hexagonal (h-BN) es el polimorfo más utilizado. Es un buen lubricante tanto a bajas como a altas temperaturas (hasta 900 ° C, incluso en una atmósfera oxidante). El lubricante h-BN es particularmente útil cuando la conductividad eléctrica o la reactividad química del grafito (lubricante alternativo) sería problemática. Otra ventaja del h-BN sobre el grafito es que su lubricidad no requiere moléculas de agua o gas atrapadas entre las capas. Por lo tanto, los lubricantes h-BN se pueden utilizar incluso en vacío, por ejemplo, en aplicaciones espaciales. Las propiedades lubricantes del h-BN de grano fino se utilizan en cosméticos, pinturas, cementos dentales y minas de lápiz.
El BN hexagonal se utilizó por primera vez en cosméticos alrededor de 1940 en Japón. Sin embargo, debido a su alto precio, h-BN pronto se abandonó para esta aplicación. Su uso se revitalizó a finales de la década de 1990 con la optimización de los procesos de producción de h-BN, y actualmente casi todos los principales productores de productos cosméticos utilizan h-BN para bases, maquillaje, sombras de ojos, coloretes, lápices kohl, lápices labiales y otros. Productos para el cuidado de la piel.
Debido a su excelente estabilidad térmica y química, las cerámicas de nitruro de boro se utilizan tradicionalmente como partes de equipos de alta temperatura. El h-BN puede incluirse en cerámicas, aleaciones, resinas, plásticos, cauchos y otros materiales, lo que les confiere propiedades autolubricantes. Dichos materiales son adecuados para la construcción de, por ejemplo, cojinetes y en la fabricación de acero. Los plásticos llenos de BN tienen menos expansión térmica, así como una mayor conductividad térmica y resistividad eléctrica. Debido a sus excelentes propiedades dieléctricas y térmicas, BN se utiliza en electrónica, por ejemplo, como sustrato para semiconductores, ventanas transparentes a microondas y como material estructural para sellos. También se puede utilizar como dieléctrico en memorias resistivas de acceso aleatorio.
BN hexagonal se utiliza en procesos xerográficos e impresoras láser como una capa de barrera contra fugas de carga del tambor fotográfico.En la industria automotriz, el h-BN mezclado con un aglutinante (óxido de boro) se usa para sellar sensores de oxígeno, que brindan retroalimentación para ajustar el combustible. fluir. El aglutinante utiliza la estabilidad de temperatura y las propiedades aislantes únicas de h-BN.
Las piezas se pueden fabricar mediante prensado en caliente a partir de cuatro grados comerciales de h-BN. El grado HBN contiene un aglutinante de óxido de boro; se puede utilizar hasta 550–850 ° C en atmósfera oxidante y hasta 1600 ° C en vacío, pero debido al contenido de óxido de boro es sensible al agua. El grado HBR utiliza un aglutinante de borato de calcio y se puede utilizar a 1600 ° C. Los grados HBC y HBT no contienen aglutinantes y pueden usarse hasta 3000 ° C.
Las nanoláminas de nitruro de boro (h-BN) se pueden depositar mediante la descomposición catalítica de la borazina a una temperatura de ~ 1100 ° C en una configuración de deposición de vapor químico, sobre áreas de hasta aproximadamente 10 cm2. Debido a su estructura atómica hexagonal, el pequeño desajuste de celosía con el grafeno (~ 2%) y su alta uniformidad, se utilizan como sustratos para dispositivos basados en grafeno. Las nanohojas de BN también son excelentes conductores de protones. Su alta tasa de transporte de protones, combinada con la alta resistencia eléctrica, puede dar lugar a aplicaciones en pilas de combustible y electrólisis de agua.
El h-BN se ha utilizado desde mediados de la década de 2000 como lubricante para balas y orificios en aplicaciones de rifles de precisión como alternativa al recubrimiento de disulfuro de molibdeno, comúnmente conocido como&"moly &". Se afirma que aumenta la vida útil efectiva del cañón, aumenta los intervalos entre la limpieza del orificio y reduce la desviación en el punto de impacto entre los primeros disparos del orificio limpio y los disparos posteriores.
