Le nitrure de bore (BN) est un composé constitué d’atomes de bore et d’azote. Il a diverses applications, notamment comme lubrifiant, isolant et conducteur thermique, en raison de ses propriétés uniques.
| Nom UICPA | Nitrure de bore |
| Formule moléculaire | NE |
| Numero CAS | 10043-11-5 |
| Synonymes | Nitrure de bore, borazon, graphite blanc, nitrure de bore cubique, nitrure de bore |
| InChi | InChI=1S/BN/c1-2 |
Propriétés du nitrure de bore
Formule de nitrure de bore
La formule du mononitrure de bore est BN. Il se compose d’un atome de bore (B) et d’un atome d’azote (N). Le rapport bore/azote dans le composé est de 1:1. La formule représente l’unité la plus simple et la plus basique du mononitrure de bore, indiquant les types et le nombre d’atomes présents dans le composé.
Nitrure De Bore Masse molaire
La masse molaire du mononitrure de bore (BN) est calculée en additionnant les masses atomiques du bore et de l’azote. Le bore a une masse atomique d’environ 10,81 grammes par mole, tandis que l’azote a une masse atomique d’environ 14,01 grammes par mole. L’addition de ces valeurs donne la masse molaire du mononitrure de bore, qui est d’environ 24,82 grammes par mole.
Point d’ébullition du nitrure de bore
Le mononitrure de bore a un point d’ébullition élevé. Le point d’ébullition exact dépend de la forme spécifique du mononitrure de bore, tel qu’il existe dans différentes structures cristallines. Cependant, en général, le mononitrure de bore a un point d’ébullition allant d’environ 2 973 à 3 500 degrés Celsius. Ce point d’ébullition élevé rend le mononitrure de bore adapté aux applications impliquant des conditions de température élevée.
Point de fusion du nitrure de bore
Le mononitrure de bore a un point de fusion élevé, qui est également influencé par sa structure cristalline. Le point de fusion du mononitrure de bore se situe entre 2 200 et 3 000 degrés Celsius. Ce point de fusion élevé indique la stabilité thermique exceptionnelle du composé et sa résistance aux températures élevées, ce qui le rend utile dans diverses industries et applications.
Densité du nitrure de bore g/mL
La densité du mononitrure de bore est généralement d’environ 2,1 à 2,3 grammes par centimètre cube (g/cm³). La densité exacte peut varier en fonction de la forme spécifique et de la pureté du mononitrure de bore. Sa densité relativement faible, combinée à sa résistance et sa conductivité thermique élevées, en fait un matériau précieux pour les applications légères et résistantes à la chaleur.
Nitrure De Bore Poids moléculaire
Le poids moléculaire du mononitrure de bore (BN) est la somme des poids atomiques de ses éléments constitutifs. Le bore a un poids atomique d’environ 10,81 unités de masse atomique (uma), tandis que l’azote a un poids atomique d’environ 14,01 amu. L’addition de ces valeurs donne un poids moléculaire d’environ 24,82 amu pour le mononitrure de bore.
Structure du nitrure de bore
Le mononitrure de bore présente différentes structures cristallines, notamment le mononitrure de bore hexagonal (h-BN) et le mononitrure de bore cubique (c-BN). Le mononitrure de bore hexagonal a une structure en couches similaire au graphite, tandis que le mononitrure de bore cubique a une structure semblable à celle d’un diamant. Ces structures distinctes confèrent au mononitrure de bore ses propriétés uniques, telles qu’une conductivité thermique élevée dans le c-BN et une excellente isolation électrique dans le h-BN.
Solubilité du nitrure de bore
Le mononitrure de bore est insoluble dans l’eau et dans la plupart des solvants courants. Il présente un degré élevé d’inertie chimique, ce qui le rend résistant à la dissolution dans divers liquides. Cette propriété est avantageuse pour les applications nécessitant des matériaux à faible réactivité et une excellente stabilité. Cependant, certains solvants spécialisés ou conditions extrêmes peuvent permettre une solubilité ou une interaction limitée avec le mononitrure de bore.
| Apparence | Solide blanc |
| Gravité spécifique | 2,1 – 2,3 g/cm³ |
| Couleur | Blanc |
| Odeur | Inodore |
| Masse molaire | 24,82 g/mole |
| Densité | 2,1 – 2,3 g/cm³ |
| Point de fusion | 2 200 – 3 000 °C |
| Point d’ébullition | 2 973 – 3 500 °C |
| Point d’éclair | N’est pas applicable |
| Solubilité dans l’eau | Insoluble |
| Solubilité | Insoluble dans le solvant le plus courant |
| Pression de vapeur | N’est pas applicable |
| Densité de vapeur | N’est pas applicable |
| pKa | N’est pas applicable |
| pH | N’est pas applicable |
Sécurité et dangers du nitrure de bore
Le mononitrure de bore est généralement considéré comme sûr à manipuler et à utiliser. Il présente des risques minimes pour la santé, car il est non toxique et non réactif. Certaines précautions doivent cependant être prises. L’inhalation de poussières ou de particules de mononitrure de bore doit être évitée, car cela peut provoquer une irritation respiratoire. Le contact direct avec la peau doit également être minimisé pour éviter une éventuelle irritation cutanée. Lorsque vous travaillez avec du mononitrure de bore dans des applications à haute température, il est important d’utiliser un équipement de protection approprié pour éviter les brûlures ou les blessures thermiques. Dans l’ensemble, le respect des pratiques de sécurité standard, telles que le port de gants, de lunettes et d’un masque anti-poussière, contribuera à garantir une manipulation sûre et à minimiser les risques potentiels associés au mononitrure de bore.
| Symboles de danger | Aucun |
| Description de la sécurité | Non toxique et non réactif. Prendre des précautions pour éviter l’inhalation de poussière et minimiser le contact direct avec la peau. Utilisez un équipement de protection approprié pour les applications à haute température. |
| Numéros d’identification de l’ONU | N’est pas applicable |
| Code SH | 2850.00.00 |
| Classe de danger | Non classés |
| Groupe d’emballage | N’est pas applicable |
| Toxicité | Non toxique |
Méthodes de synthèse du nitrure de bore
Il existe plusieurs méthodes de synthèse du mononitrure de bore, chacune présentant ses propres avantages et son adéquation à des applications spécifiques. Une méthode courante est la réaction entre l’oxyde de bore (B2O3) et l’ammoniac (NH3) à haute température. La réaction produit du mononitrure de bore sous forme solide. Une autre méthode implique la réaction d’halogénures de bore, tels que le trichlorure de bore (BCl3) ou le tribromure de bore (BBr3), avec du gaz ammoniac. Ce processus donne du mononitrure de bore sous forme de produit solide.
Lors du dépôt chimique en phase vapeur (CVD), les composés précurseurs vaporisés contenant du bore et de l’azote subissent une décomposition sur un substrat à des températures élevées. Les espèces décomposées se recombinent ensuite à la surface du substrat, entraînant la synthèse de mononitrure de bore.
Une autre approche consiste à convertir le mononitrure de bore hexagonal (h-BN) en mononitrure de bore cubique (c-BN). Le processus permettant de réaliser cette transformation implique la réalisation d’une synthèse haute pression haute température (HPHT). Dans des conditions de pression et de température extrêmes, le h-BN subit une transition de phase pour former le c-BN, qui possède une structure et des propriétés cristallines différentes.
Dans l’ensemble, ces méthodes de synthèse offrent des moyens de produire du mononitrure de bore sous diverses formes, notamment des poudres, des revêtements et des matériaux en vrac. Le choix de la méthode dépend de facteurs tels que les caractéristiques souhaitées du produit, l’évolutivité et les applications prévues du mononitrure de bore.
Utilisations du nitrure de bore
Le mononitrure de bore (BN) trouve des applications dans diverses industries et domaines en raison de ses propriétés uniques et de sa polyvalence. Voici quelques utilisations du mononitrure de bore :
- Lubrifiants : Le mononitrure de bore sert de lubrifiant solide, en particulier dans les environnements à haute température qui peuvent détériorer les lubrifiants traditionnels. Il réduit la friction et l’usure, prolongeant ainsi la durée de vie des composants.
- Gestion thermique : le BN est un excellent conducteur thermique, ce qui le rend utile dans les dissipateurs thermiques, les appareils électroniques et les applications haute puissance. Il dissipe efficacement la chaleur, évitant ainsi la surchauffe et améliorant les performances globales.
- Isolants : les propriétés d’isolation électrique du mononitrure de bore le rendent idéal pour isoler les matériaux électroniques, empêchant ainsi les fuites électriques et les courts-circuits.
- Matériaux céramiques : les matériaux céramiques avancés, tels que les creusets, les buses et les outils de coupe, utilisent le BN pour sa stabilité thermique élevée et sa résistance aux réactions chimiques.
- Agent de démoulage : les revêtements BN recouvrent les moules et les surfaces, empêchant le collage et améliorant le démoulage des produits moulés.
- Applications aérospatiales : l’ingénierie aérospatiale utilise le BN pour sa légèreté, ses capacités de gestion thermique et sa résistance aux températures élevées.
- Cosmétiques : les produits cosmétiques, tels que les poudres et les crèmes, contiennent du BN pour sa capacité à conférer une texture lisse et à offrir des propriétés d’absorption de l’huile.
- Réfractaires : Les matériaux réfractaires utilisés dans des environnements à haute température, tels que les fours et les fours, contiennent du BN en raison de son excellente stabilité thermique et chimique.
- Semi-conducteurs : le BN sert de substrat pour la croissance des semi-conducteurs, tirant parti de ses propriétés isolantes et de sa compatibilité avec les matériaux électroniques.
- Additifs : Diverses applications, notamment les plastiques, les peintures et les revêtements, intègrent des additifs BN pour améliorer leur conductivité thermique et leurs propriétés lubrifiantes.
Ces diverses applications démontrent la vaste utilité du mononitrure de bore dans de multiples industries, tirant parti de ses propriétés uniques pour améliorer les performances et la fonctionnalité de divers matériaux et produits.
Des questions:
Q : Le nitrure de bore est-il piézoélectrique ?
R : Non, le mononitrure de bore n’est pas piézoélectrique.
Q : Qu’est-ce que le nitrure de bore ?
R : Le mononitrure de bore est un composé composé d’atomes de bore et d’azote, connu pour son excellente stabilité thermique et chimique.
Q : Le nitrure de bore se lie-t-il au verre ?
R : Non, le mononitrure de bore ne se lie pas au verre.
Q : Le nitrure de bore est-il un réseau solide ?
R : Oui, le mononitrure de bore est un réseau solide en raison de sa liaison covalente entre les atomes de bore et d’azote, formant une structure de réseau tridimensionnelle.
Q : Si la molécule de nitrure de bore, BN, devait se former, à quoi ressemblerait sa structure ?
R : La molécule de mononitrure de bore (BN) aurait une structure linéaire, avec un atome de bore lié à un atome d’azote.
Q : Qu’est-ce que le nitrure de bore hexagonal ?
R : Le mononitrure de bore hexagonal (h-BN) est une forme cristalline de nitrure de bore, constituée de couches hexagonales empilées similaires au graphite. Il possède une excellente isolation électrique et une excellente conductivité thermique.
Q : Le nitrure de bore est-il un composé ?
R : Oui, le mononitrure de bore est un composé composé d’atomes de bore et d’azote.
Q : Le nitrure de bore est-il sans danger ?
R : Le mononitrure de bore est généralement considéré comme sûr, car il est non toxique et non réactif. Cependant, des précautions doivent être prises pour éviter l’inhalation de poussières et minimiser le contact avec la peau.
Q : Qu’est-ce que le nitrure de bore ?
R : Le mononitrure de bore est un composé de formule chimique BN, composé d’atomes de bore et d’azote. Il est connu pour sa stabilité thermique élevée et son large éventail d’applications dans diverses industries.
Q : Quelle est l’énergie de cohésion des dimères de nitrure de bore ?
R : L’énergie de cohésion du dimère de nitrure de bore fait référence à la quantité d’énergie nécessaire pour séparer deux molécules de mononitrure de bore. La valeur spécifique peut varier en fonction de la méthode de calcul et du niveau de théorie utilisé pour les calculs.