Hexagonal Boron Nitride Applications : Ceramic BN Crucible
Sep 30, 2021
Hexagonal BN (h-BN) är den mest använda polymorfen. Det är ett bra smörjmedel vid både låga och höga temperaturer (upp till 900 ° C, även i en oxiderande atmosfär). h-BN smörjmedel är särskilt användbart när grafitens elektriska konduktivitet eller kemiska reaktivitet (alternativt smörjmedel) skulle vara problematisk. En annan fördel med h-BN jämfört med grafit är att dess smörjighet inte kräver vatten- eller gasmolekyler som fastnar mellan skikten. Därför kan h-BN smörjmedel användas även i vakuum, t.ex. i rymdapplikationer. De smörjande egenskaperna hos finkorniga h-BN används i kosmetika, färger, tandcement och blyertspennor.
Hexagonal BN användes först i kosmetika runt 1940 i Japan. Men på grund av sitt höga pris övergavs h-BN snart för denna applikation. Dess användning revitaliserades i slutet av 1990-talet med optimeringsprocesserna för h-BN, och för närvarande används h-BN av nästan alla ledande tillverkare av kosmetiska produkter för stiftelser, smink, ögonskuggor, rouge, kohlpennor, läppstift och andra hudvårdsprodukter.
På grund av dess utmärkta termiska och kemiska stabilitet används bornitridkeramik traditionellt som delar av högtemperaturutrustning. h-BN kan ingå i keramik, legeringar, hartser, plast, gummi och andra material, vilket ger dem självsmörjande egenskaper. Sådana material är lämpliga för konstruktion av t.ex. lager och för ståltillverkning. Plast fylld med BN har mindre termisk expansion samt högre värmeledningsförmåga och elektrisk resistivitet. På grund av sina utmärkta dielektriska och termiska egenskaper används BN inom elektronik, t.ex. som substrat för halvledare, mikrovågstransparenta fönster och som konstruktionsmaterial för tätningar. Det kan också användas som dielektrikum i resistiva slumpmässiga åtkomstminnen.
Hexagonal BN används i xerografiska processer och laserskrivare som laddningsbarriärlager i fototrumman. I bilindustrin används h-BN blandat med ett bindemedel (boroxid) för tätning av syresensorer, som ger feedback för justering av bränsle flöde. Bindemedlet utnyttjar den unika temperaturstabiliteten och isolerande egenskaperna hos h-BN.
Delar kan tillverkas genom varmpressning från fyra kommersiella kvaliteter av h-BN. Grad HBN innehåller ett boroxidbindemedel; det är användbart upp till 550–850 ° C i oxiderande atmosfär och upp till 1600 ° C i vakuum, men på grund av boroxidhalten är det känsligt för vatten. Grade HBR använder ett kalciumboratbindemedel och är användbart vid 1600 ° C. Betyg HBC och HBT innehåller inget bindemedel och kan användas upp till 3000 ° C.
Bornitrid nanosheets (h-BN) kan deponeras genom katalytisk sönderdelning av borazin vid en temperatur ~ 1100 ° C i en kemisk ångavsättning, över områden upp till ca 10 cm2. På grund av deras sexkantiga atomstruktur, små gittermatchning med grafen (~ 2%) och hög enhetlighet används de som substrat för grafenbaserade enheter. BN-nanoskikt är också utmärkta protonledare. Deras höga protontransporthastighet, i kombination med det höga elektriska motståndet, kan leda till applikationer i bränsleceller och vattenelektrolys.
h-BN har använts sedan mitten av 2000-talet som en kula och ett glidmedel i precisionsmålgevärsprogram som ett alternativ till molybden-disulfidbeläggning, vanligen kallad" moly" ;. Det påstås öka livslängden på fat, öka intervallet mellan hålrengöring och minska avvikelsen i träffpunkten mellan rena första skott och efterföljande skott.
