Aplicações de nitreto de boro hexagonal: Cadinho BN de cerâmica
Sep 30, 2021
BN hexagonal (h-BN) é o polimorfo mais amplamente utilizado. É um bom lubrificante em baixas e altas temperaturas (até 900 ° C, mesmo em uma atmosfera oxidante). O lubrificante h-BN é particularmente útil quando a condutividade elétrica ou reatividade química do grafite (lubrificante alternativo) seria problemática. Outra vantagem do h-BN sobre o grafite é que sua lubricidade não requer moléculas de água ou gás presas entre as camadas. Portanto, os lubrificantes h-BN podem ser usados mesmo no vácuo, por exemplo, em aplicações espaciais. As propriedades lubrificantes do h-BN de granulação fina são usadas em cosméticos, tintas, cimentos dentais e grafites.
Hexagonal BN foi usado pela primeira vez em cosméticos por volta de 1940 no Japão. No entanto, por causa de seu alto preço, o h-BN logo foi abandonado para esta aplicação. Seu uso foi revitalizado no final da década de 1990 com a otimização dos processos de produção do h-BN, e atualmente o h-BN é utilizado por quase todos os principais produtores de produtos cosméticos para bases, maquiagem, sombras, blush, lápis kohl, batons e outros Produtos de cuidados com a pele.
Devido à sua excelente estabilidade térmica e química, as cerâmicas de nitreto de boro são tradicionalmente usadas como peças de equipamentos de alta temperatura. O h-BN pode ser incluído em cerâmicas, ligas, resinas, plásticos, borrachas e outros materiais, conferindo-lhes propriedades autolubrificantes. Esses materiais são adequados para a construção de, por exemplo, rolamentos e na fabricação de aço. Plásticos preenchidos com BN têm menos expansão térmica, bem como maior condutividade térmica e resistividade elétrica. Devido às suas excelentes propriedades dielétricas e térmicas, o BN é usado em eletrônica, por exemplo, como substrato para semicondutores, janelas transparentes para micro-ondas e como material estrutural para vedações. Também pode ser usado como dielétrico em memórias resistivas de acesso aleatório.
Hexagonal BN é usado em processos xerográficos e impressoras a laser como uma camada de barreira de vazamento de carga do fotorreceptor. Na indústria automotiva, h-BN misturado com um aglutinante (óxido de boro) é usado para selar sensores de oxigênio, que fornecem feedback para ajustar o combustível fluxo. O aglutinante utiliza a estabilidade de temperatura única e as propriedades de isolamento do h-BN.
As peças podem ser feitas por prensagem a quente de quatro tipos comerciais de h-BN. O grau HBN contém um aglutinante de óxido de boro; é utilizável até 550–850 ° C em atmosfera oxidante e até 1600 ° C no vácuo, mas devido ao conteúdo de óxido de boro é sensível à água. O grau HBR usa um aglutinante de borato de cálcio e pode ser usado a 1600 ° C. Os graus HBC e HBT não contêm aglutinante e podem ser usados até 3000 ° C.
Nanofolhas de nitreto de boro (h-BN) podem ser depositadas por decomposição catalítica de borazina a uma temperatura de ~ 1100 ° C em uma configuração de deposição de vapor químico, em áreas de até cerca de 10 cm2. Devido à sua estrutura atômica hexagonal, pequena incompatibilidade de rede com grafeno (~ 2%) e alta uniformidade, eles são usados como substratos para dispositivos baseados em grafeno. Nanofolhas de N também são excelentes condutores de prótons. Sua alta taxa de transporte de prótons, combinada com a alta resistência elétrica, pode levar a aplicações em células a combustível e eletrólise de água.
O h-BN tem sido usado desde meados dos anos 2000 como um lubrificante de bala e furo em aplicações de rifle de alvo de precisão como uma alternativa ao revestimento de dissulfeto de molibdênio, comumente referido como&moly &. Alega-se que aumenta a vida útil do cano, aumenta os intervalos entre a limpeza do furo e diminui o desvio no ponto de impacto entre os primeiros tiros do furo limpo e os tiros subsequentes.