¿Por qué el nitruro de boro se llama "diamante blanco"?

Dec 11, 2023

Las cerámicas de nitruro de boro (BN) se descubrieron por primera vez en 1842, pero no fue hasta 1955, después del final de la Segunda Guerra Mundial, cuando los científicos resolvieron su método de prensado en caliente, que comenzaron formalmente a investigar y aplicar el nitruro de boro.

 

En el exterior, las empresas Diamond Corporation y United Carbon Corporation de EE. UU. fueron las primeras en lanzarse a la producción de nitruro de boro y en 1960 su producción superó las 10 toneladas. Posteriormente, Japón comenzó a importar grandes cantidades de productos estadounidenses de nitruro de boro y logró realizar una producción de prueba a principios de 1969 y comenzó la producción comercial en 1970.

A nivel nacional, China comenzó a investigar sobre el polvo de nitruro de boro en 1963, y finalmente lo desarrolló con éxito en 1966 y lo puso en producción en 1967. Desde entonces, el nitruro de boro se ha utilizado en las propiedades físicas y químicas multifuncionales de las cerámicas industriales y de nitruro de boro de China.

 

(1) Propiedades térmicas: los productos de nitruro de boro se pueden utilizar en una atmósfera oxidante a aproximadamente 1000 grados y en una atmósfera inerte a casi 3000 grados. Los productos de nitruro de boro se pueden utilizar en una atmósfera oxidante a aproximadamente 1000 grados y en una atmósfera inerte a casi 3000 grados. Esta propiedad supera a los materiales refractarios refractarios de mullita, alúmina y carburo de silicio. Al mismo tiempo, la resistencia al choque térmico es grande, en los 1500 grados del entorno de enfriamiento y calentamiento rápido no producirá ruptura.

 

(2) estabilidad química: con la gran mayoría de metales como el hierro en solución, el aluminio, el cobre, el silicio, el arseniuro de potasio, el latón y la criolita, etc., no influyen, el vidrio de escoria también es el mismo, por lo que se fabrican materiales de nitruro de boro. Los recipientes se pueden utilizar como recipiente para las sustancias anteriores. Pero generalmente contiene B2O3 con higroscopicidad, lo que hace que el producto utilizado en el proceso de calentamiento rápido sea absorbido por el agua, se filtre y luego produzca grietas; para mejorar esta deficiencia, una de las medidas efectivas se puede mezclar con algún agente aglutinante.

 

(3) propiedades eléctricas: debido a que los productos BN, la constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica son pequeñas, pueden usarse ampliamente en rangos de alta y baja frecuencia. Su rigidez dieléctrica es 4,5 veces mayor que la de la alúmina, la constante dieléctrica es la mitad de la alúmina, las propiedades eléctricas con el grafito son una gran diferencia, con las cerámicas de óxido a altas temperaturas no son conductoras, es un material aislante eléctrico que se puede utilizar en una amplia rango de temperaturas.

 

(4) rendimiento de mecanizado: el nitruro de boro tiene una dureza Mohs de dos y se puede procesar en tornos, fresadoras y otros equipos de procesamiento. También se puede procesar en rodajas finas, espirales y una variedad de piezas de formas complejas. Aunque es superior al grafito a temperatura ambiente, la resistencia mecánica del nitruro de boro es relativamente baja y más frágil que las cerámicas de óxido.

(5) Lubricidad: el polvo de nitruro de boro es un material microfino en forma de escamas blancas, comúnmente conocido como "grafito blanco". Al igual que el grafito, el nitruro de boro tiene buenas propiedades lubricantes y puede usarse como material lubricante de alta temperatura, especialmente para entornos de fricción y desgaste a alta temperatura.

 

(6) Ligero: el nitruro de boro es un material relativamente liviano entre los materiales cerámicos, con baja densidad. Esto lo hace ideal en escenarios donde se requiere una carga de peso menor, como en el sector aeroespacial.

 

(7) Propiedades para la absorción de neutrones: el nitruro de boro tiene una gran sección transversal de absorción de neutrones y, por lo tanto, tiene un potencial significativo para aplicaciones en energía nuclear. Se puede utilizar para fabricar materiales absorbentes de neutrones para controlar el flujo de neutrones durante las reacciones de fisión nuclear para garantizar la seguridad.

 

El nitruro de boro es un material cerámico único y versátil conocido como "diamante blanco". Su historia de desarrollo ha pasado por un largo período de investigación y aplicación, y desempeña un papel importante en los campos industriales y de tecnología de vanguardia desde el extranjero hasta el país.

 

El nitruro de boro tiene una serie de propiedades excelentes que incluyen excelentes propiedades térmicas, estabilidad química, propiedades eléctricas, maquinabilidad, lubricidad, peso ligero y absorción de neutrones. Esto ha dado lugar a una amplia gama de aplicaciones para el nitruro de boro en materiales refractarios, materiales aislantes eléctricos, materiales lubricantes de alta temperatura, materiales estructurales livianos y energía nuclear. Desempeña un papel importante en el campo de la tecnología de punta.


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