Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Bước tới nội dung
WikipediaBách khoa toàn thư mở
Tìm kiếm

Bor nitride

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bor nitride
Mẫu phóng đại của tinh thể boron nitride hình lục giác
Danh pháp IUPACBoron nitride
Nhận dạng
Số CAS10043-11-5
PubChem66227
Số EINECS233-136-6
MeSHElbor
ChEBI50883
Số RTECSED7800000
ẢnhJmol-3Dảnh
ảnh 2
SMILES
đầy đủ
  • [BH-]1=[nH+][B-]2=[nH+][BH-]=[n+]3[BH-]=[nH+][B-]4=[nH+][BH-]=[n+]5[BH-]=[nH+][B-]6=[nH+][BH-]=[n+]1[B-]7=[n+]2[B-]3=[n+]4[B-]5=[n+]67


    [NH+]12[B-][NH+]3[B-][NH+]([BH-]14)[BH-]1[N+]5([BH-]38)[B-]26[NH+]2[BH-]([N+]4)[NH+]1[B-][NH+]3[BH-]2[N+][BH-]([NH+]6[BH-]([NH+])[NH+]68)[NH+]([B-]6)[BH-]35


    [N+]7[BH-]2[N+][BH-]3[NH+]8[BH-]4[N+][BH-]5[N+][B-]78[N+]90[B-][NH+]5[B-][NH+]4[BH-]9[NH+]3[B-][NH+]2[B-]0

InChI
đầy đủ
  • 1S/B2N2/c1-3-2-4-1
Tham chiếu Gmelin216
UNII2U4T60A6YD
Thuộc tính
Bề ngoàitinh thể không màu
Khối lượng riêng2.1 g/cm3 (h-BN); 3.45 g/cm3 (c-BN)
Điểm nóng chảy 2.973 °C (3.246 K; 5.383 °F) bay hơi (c-BN)
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nướckhông hòa tan
ElectronMobility200 cm2/(V·s) (c-BN)
Chiết suất (nD)1.8 (h-BN); 2.1 (c-BN)
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thểLục phương,sphalerite,wurtzite
Nhiệt hóa học
Enthalpy
hình thành
ΔfHo298
−254.4 kJ/mol[1]
Entropy mol tiêu chuẩnSo29814.8 J/K mol[1]
Nhiệt dung19.7 J/(K·mol)[1]
Các nguy hiểm
NFPA 704

0
0
0
 
Ký hiệu GHSThe exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
Báo hiệu GHSWarning
Chỉ dẫn nguy hiểm GHSH319,H335,H413
Chỉ dẫn phòng ngừa GHSP261,P264,P271,P273,P280,P304+P340,P305+P351+P338,P312,P337+P313,P403+P233,P405,P501
Các hợp chất liên quan
Hợp chất liên quan
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trongtrạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Bor nitride là một hợp chất hóa học củabornitơ vớicông thức hóa họcBN. Nó tồn tại dưới nhiềuhình dạng tinh thể khác nhau tương đồng với cấu trúccarbon tương tự. Hìnhlục phương tương ứng với graphite là mềm nhất và ổn định nhất trong số các polymorphs BN, và do đó được sử dụng làm chất bôi trơn và phụ gia cho các sản phẩm mỹ phẩm. Cấu trúcsphalerite tương tự như viên kim cương được gọi là c-BN; nó mềm hơnkim cương, nhưng tính ổn định về nhiệt và hóa học của nó thì cao hơn. Biến thể BNwurtzite hiếm tương tự nhưkim cương lục phương nhưng mềm hơn một chút so với dạng lập phương.[2]

Do tính ổn định về nhiệt và hóa học tuyệt vời nên gốm bor nitrit thường được sử dụng như là bộ phận của thiết bị có nhiệt độ cao. Bor nitride có tiềm năng sử dụng trongcông nghệ nano. Các ống nano của BN có thể được sản xuất có cấu trúc tương tự như các ống nano cacbon, nghĩa là các tấmgraphene (hoặc BN) cán lên nhau, nhưng các tính chất rất khác nhau. 

Xuất hiện trong tự nhiên

[sửa |sửa mã nguồn]

Năm 2009, ở Tây Tạng, một khoáng chất bor nitride tự nhiên có trong dạng khối (c-BN) được báo cáo với tên đề xuất là qingsongite. Chất này đã được tìm thấy trong các tạp chất có kích thước phân tán trong các đá giàu chromi. Năm 2013, Hiệp hội Khoáng sản Quốc tế khẳng định khoáng sản và tên.

Cấu trúc liên kết của bor nitride

Cấu trúc tinh thể

[sửa |sửa mã nguồn]

Tùy thuộc vào áp suất và nhiệt độ, có ba loại cấu trúc tinh thể (cấu trúc tinh thể lục giác, cấu trúc tinh thể lập phương, cấu trúc tinh thể Wurtzite). Chất boron nitride (BN) mà chúng ta thường nói đến chủ yếu là boron nitride có cấu trúc tinh thể lục giác.

Định nghĩa và ứng dụng của ba loại BN như sau:[3]

  1. Boron Nitride dạng lục giác (hBN) Còn được gọi là "graphit trắng", là một vật liệu cách điện và dẫn nhiệt cao có cấu trúc dạng lớp.
    • Ứng dụng: Chất bôi trơn nhiệt độ cao, vật liệu tản nhiệt cho thiết bị điện tử, linh kiện cách điện trong lò chân không.
  2. Boron Nitride dạng lập phương (cBN) Có cấu trúc điện tử giống như kim cương, sở hữu độ cứng cao và độ ổn định nhiệt - hóa học tuyệt vời.
    • Ứng dụng: Vật liệu mài mòn, dụng cụ cắt, linh kiện cho môi trường nhiệt độ cao và cực đoan.
  3. Boron Nitride dạng Wurtzite (wBN) Là dạng vật chất cực hiếm dưới điều kiện áp suất cao, trong một số trường hợp được cho là cứng hơn kim cương.
    • Ứng dụng: Nghiên cứu vật liệu siêu cứng, ứng dụng đặc biệt trong điều kiện áp suất cao, lớp phủ bảo vệ hiệu suất cao (giai đoạn thử nghiệm).

Thuộc tính

[sửa |sửa mã nguồn]

Thể chất

[sửa |sửa mã nguồn]
Tính chất của BN kết tinh và vô định hình, than chì và kim cương.
Một số tính chất của h-BN và than chì khác nhau trong các mặt phẳng đáy (∥) và vuông góc với chúng (⟂)
Vật liệuBor nitride (BN)Than chì[4]Kim cương[5]
a-[6][7][8]h-c-[5][9]w-
Density (g/cm3)2.28~2.13.453.49~2.13.515
Knoop hardness (GPa)104534100
Bulk modulus (GPa)10036.540040034440
Dẫn nhiệt
(W/m·K)
3600 ∥,
30 ⟂
740200–2000 ∥,
2–800 ⟂
600–2000
Thermal expansion (10−6/K)−2.7 ∥, 38 ⟂1.22.7−1.5 ∥, 25 ⟂0.8
Band gap (eV)5.055.9-6.4[10]6.44.5–5.505.5
Chỉ số khúc xạ1.71.82.12.052.4
Độ nhạy từ tính
(µemu/g)[11]
−0.48 ∥,
−17.3 ⟂
−0.2 – −2.7 ∥,
−20 – −28 ⟂
−1.6

Vấn đề sức khỏe

[sửa |sửa mã nguồn]

Bor nitride (cùng vớiSi3N4,NbN, và BNC) được cho là có hoạt tính ứ đọng yếu, và gây ho khi hít theo dạng hạt. Nồng độ tối đa được đề nghị đối với nitride của phi kim là 10 mg/m³ đối với BN và 4 đối vớiAlN hoặcZrN.[9]

Ứng dụng chính

[sửa |sửa mã nguồn]

Ứng dụng chính của Boron Nitride dạng lục giác (h-BN):[12]

  • Chất bôi trơn nhiệt độ cao: Có thể hoạt động ngay cả trong môi trường oxy và được sử dụng thay thế cho graphit (trong động cơ đốt trong, v.v.).
  • Bôi trơn trong không gian và môi trường chân không: Giữ được hiệu suất bôi trơn mà không cần nước hay khí.
  • Chất phụ gia trong mỹ phẩm: Được sử dụng trong kem nền, phấn mắt, son môi (cải thiện kết cấu và tính an toàn).[13]
  • Gốm chịu nhiệt và lớp phủ: Dùng làm lớp phủ cho thiết bị nhiệt độ cao, lò chân không, khuôn đúc kim loại.
  • Vật liệu cách điện: Được sử dụng làm lớp cách điện trong các thiết bị bán dẫn hoặc nền graphene.
  • Linh kiện ô tô: Sử dụng tính cách điện và chịu nhiệt trong các bộ phận như kín cảm biến oxy.
  • Chất bôi trơn cho súng chính xác: Thay thế MoS₂ (Molybdenum disulfide).
  • Bột chì, sơn, nhựa, phụ gia cao su: Tạo chức năng tự bôi trơn.

Ứng dụng chính của Boron Nitride dạng lập phương (c-BN):[14]

  • Vật liệu mài mòn siêu cứng: Độ cứng tương tự kim cương, thích hợp cho gia công hợp kim sắt và niken.
  • Vật liệu dụng cụ cắt: Dùng trong cắt kim loại với các vật liệu như PCBN.
  • Lớp phủ chống oxy hóa: Tạo lớp bảo vệ trong môi trường nhiệt độ cao.
  • Tấm tản nhiệt và vật liệu cách điện: Được sử dụng trong thiết bị điện tử nhờ khả năng dẫn nhiệt cao và cách điện tốt.
  • Vật liệu phim X-ray: Sử dụng cho phim mỏng với khả năng hấp thụ thấp và độ bền cơ học cao.

Xem thêm

[sửa |sửa mã nguồn]

Tham khảo

[sửa |sửa mã nguồn]
  1. ^abcHaynes, William M., biên tập (2011).CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 92). Boca Raton, FL:CRC Press. tr. 5.6.ISBN 1439855110.
  2. ^Brazhkin, Vadim V.; Solozhenko, Vladimir L. (2019). "Myths about new ultrahard phases: Why materials that are significantly superior to diamond in elastic moduli and hardness are impossible".Journal of Applied Physics. Quyển 125 số 13. tr. 130901.arXiv:1811.09503.Bibcode:2019JAP...125m0901B.doi:10.1063/1.5082739.S2CID 85517548.
  3. ^"Boron Nitride, BN Ceramic Materials | Stanford Advanced Materials".www.samaterials.com (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 4 tháng 7 năm 2025.
  4. ^Delhaes, P. (2001).Graphite and Precursors. CRC Press.ISBN 978-9056992286.
  5. ^ab"BN – Boron Nitride".Ioffe Institute Database.
  6. ^Zedlitz, R. (1996). "Properties of Amorphous Boron Nitride Thin Films".Journal of Non-Crystalline Solids. Quyển 198–200 số Part 1. tr. 403.Bibcode:1996JNCS..198..403Z.doi:10.1016/0022-3093(95)00748-2.
  7. ^Henager, C. H. Jr. (1993)."Thermal Conductivities of Thin, Sputtered Optical Films".Applied Optics. Quyển 32 số 1. tr. 91–101.Bibcode:1993ApOpt..32...91H.doi:10.1364/AO.32.000091.PMID 20802666.
  8. ^Weissmantel, S. (1999). "Microstructure and Mechanical Properties of Pulsed Laser Deposited Boron Nitride Films".Diamond and Related Materials. Quyển 8 số 2–5. tr. 377.Bibcode:1999DRM.....8..377W.doi:10.1016/S0925-9635(98)00394-X.
  9. ^abLeichtfried, G.; và đồng nghiệp (2002). "13.5 Properties of diamond and cubic boron nitride". Trong P. Beiss; và đồng nghiệp (biên tập).Landolt-Börnstein – Group VIII Advanced Materials and Technologies: Powder Metallurgy Data. Refractory, Hard and Intermetallic Materials. Landolt-Börnstein - Group VIII Advanced Materials and Technologies. Quyển 2A2. Berlin: Springer. tr. 118–139.doi:10.1007/b83029.ISBN 978-3-540-42961-6.
  10. ^Su, C. (2022). "Tuning colour centres at a twisted hexagonal boron nitride interface".Nature Materials. Quyển 21. tr. 896.doi:10.1038/s41563-022-01303-4.
  11. ^Crane, T. P.; Cowan, B. P. (2000). "Magnetic Relaxation Properties of Helium-3 Adsorbed on Hexagonal Boron Nitride".Physical Review B. Quyển 62 số 17. tr. 11359.Bibcode:2000PhRvB..6211359C.doi:10.1103/PhysRevB.62.11359.
  12. ^"Hexagonal Boron Nitride (HBN) | Advanced Ceramic Materials".www.preciseceramic.com (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 4 tháng 7 năm 2025.
  13. ^Eichler, Jens; Uibel, Krishna; Lesniak, Christoph (2010)."Boron Nitride (BN) and Boron Nitride Composites for Applications under Extreme Conditions".Advances in Science and Technology (bằng tiếng Anh). Quyển 65. tr. 61–69.doi:10.4028/www.scientific.net/AST.65.61.ISSN 1662-0356.
  14. ^"Cubic Boron Nitride (CBN) | Advanced Ceramic Materials".www.preciseceramic.com (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 4 tháng 7 năm 2025.

Liên kết ngoài

[sửa |sửa mã nguồn]
Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện vềBor nitride.
Stub icon

Bài viết liên quan đếnhóa học này vẫn cònsơ khai. Bạn có thể giúp Wikipediamở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.

Hợp chấtbor
Hợp chấtbor vớinhóm nitơ
Hợp chấtbor vớihalogen
Acid củabor
Hợp chấtbor vớihydro
Hợp chấtboroxide,borsulfideborcarbide
Hợp chấtbor hữu cơ
Muối củabor
Cổng thông tin:
Hợp chấtnitơ
Quốc tế
Quốc gia
Khác
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Bor_nitride&oldid=74448954
Thể loại:
Thể loại ẩn:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp