Нитрид бора (BN) представляет собой соединение, состоящее из атомов бора и азота. Благодаря своим уникальным свойствам он имеет различные применения, в том числе в качестве смазки, изолятора и теплопроводника.
| Название ИЮПАК | Нитрид бора |
| Молекулярная формула | РОЖДЕННЫЙ |
| Количество CAS | 10043-11-5 |
| Синонимы | Нитрид бора, боразон, белый графит, кубический нитрид бора, нитрид бора |
| ИнЧи | ИнЧИ=1С/БН/c1-2 |
Свойства нитрида бора
Формула нитрида бора
Формула мононитрида бора — BN. Он состоит из атома бора (В) и атома азота (N). Соотношение бор/азот в соединении составляет 1:1. Формула представляет собой простейшую и основную единицу мононитрида бора с указанием типов и количества атомов, присутствующих в соединении.
Нитрид бора Молярная масса
Молярная масса мононитрида бора (BN) рассчитывается путем сложения атомных масс бора и азота. Бор имеет атомную массу примерно 10,81 грамма на моль, а атомная масса азота составляет примерно 14,01 грамма на моль. Сложение этих значений дает молярную массу мононитрида бора, которая составляет примерно 24,82 грамма на моль.
Температура кипения нитрида бора
Мононитрид бора имеет высокую температуру кипения. Точная температура кипения зависит от конкретной формы мононитрида бора, поскольку он существует в разных кристаллических структурах. Однако в целом мононитрид бора имеет температуру кипения примерно от 2973 до 3500 градусов Цельсия. Высокая температура кипения делает монитрид бора пригодным для применения в условиях высоких температур.
Температура плавления нитрида бора
Мононитрид бора имеет высокую температуру плавления, на которую также влияет его кристаллическая структура. Температура плавления мононитрида бора составляет от 2200 до 3000 градусов Цельсия. Такая высокая температура плавления указывает на исключительную термическую стабильность и устойчивость соединения к высоким температурам, что делает его полезным в различных отраслях промышленности и применениях.
Плотность нитрида бора г/мл
Плотность мононитрида бора обычно составляет от 2,1 до 2,3 грамма на кубический сантиметр (г/см³). Точная плотность может варьироваться в зависимости от конкретной формы и чистоты мононитрида бора. Его относительно низкая плотность в сочетании с высокой прочностью и теплопроводностью делает его ценным материалом для легких и термостойких изделий.
Нитрид бора Молекулярный вес
Молекулярная масса мононитрида бора (BN) представляет собой сумму атомных масс составляющих его элементов. Бор имеет атомный вес примерно 10,81 атомной единицы массы (а.е.м.), а азот имеет атомный вес примерно 14,01 а.е.м. Сложение этих значений дает молекулярную массу мононитрида бора примерно 24,82 а.е.м.
Структура нитрида бора
Мононитрид бора имеет различные кристаллические структуры, включая гексагональный мононитрид бора (h-BN) и кубический мононитрид бора (c-BN). Гексагональный мононитрид бора имеет слоистую структуру, подобную графиту, а кубический мононитрид бора имеет алмазоподобную структуру. Эти различные структуры придают монотриду бора его уникальные свойства, такие как высокая теплопроводность в c-BN и отличная электроизоляция в h-BN.
Растворимость нитрида бора
Мононитрид бора нерастворим в воде и большинстве распространенных растворителей. Обладает высокой степенью химической инертности, что делает его устойчивым к растворению в различных жидкостях. Это свойство выгодно для применений, требующих материалов с низкой реакционной способностью и превосходной стабильностью. Однако некоторые специализированные растворители или экстремальные условия могут допускать ограниченную растворимость или взаимодействие с мононитридом бора.
| Появление | Белый твердый |
| Удельный вес | 2,1 – 2,3 г/см³ |
| Цвет | Белый |
| Запах | Без запаха |
| Молярная масса | 24,82 г/моль |
| Плотность | 2,1 – 2,3 г/см³ |
| Точка плавления | 2200 – 3000°С |
| Точка кипения | 2973 – 3500°С |
| Мигающая точка | Непригодный |
| Растворимость в воде | нерастворимый |
| Растворимость | Нерастворим в наиболее распространенных растворителях. |
| Давление газа | Непригодный |
| Плотность пара | Непригодный |
| пКа | Непригодный |
| рН | Непригодный |
Безопасность и опасность нитрида бора
Монитрид бора обычно считается безопасным в обращении и использовании. Он представляет минимальный риск для здоровья, поскольку нетоксичен и нереактивен. Однако необходимо принять определенные меры предосторожности. Следует избегать вдыхания пыли или частиц мононитрида бора, так как это может вызвать раздражение дыхательных путей. Также следует свести к минимуму прямой контакт с кожей, чтобы избежать возможного раздражения кожи. При работе с мононитридом бора в условиях высоких температур важно использовать соответствующие защитные средства, чтобы избежать ожогов или термических травм. В целом, соблюдение стандартных мер безопасности, таких как ношение перчаток, очков и респиратора от пыли, поможет обеспечить безопасное обращение и минимизировать потенциальные риски, связанные с мононитридом бора.
| Символы опасности | Никто |
| Описание безопасности | Нетоксичный и нереактивный. Примите меры предосторожности, чтобы избежать вдыхания пыли и свести к минимуму прямой контакт с кожей. Используйте подходящее защитное оборудование для работы при высоких температурах. |
| Идентификационные номера ООН | Непригодный |
| код ТН ВЭД | 2850.00.00 |
| Класс опасности | Неклассифицированный |
| Группа упаковки | Непригодный |
| Токсичность | Нетоксичный |
Методы синтеза нитрида бора
Существует несколько методов синтеза мононитрида бора, каждый из которых имеет свои преимущества и пригодность для конкретных применений. Распространенным методом является реакция между оксидом бора (B2O3) и аммиаком (NH3) при высокой температуре. В результате реакции образуется мононитрид бора в твердой форме. Другой метод включает реакцию галогенидов бора, таких как трихлорид бора (BCl3) или трибромид бора (BBr3), с газообразным аммиаком. В результате этого процесса образуется мононитрид бора в виде твердого продукта.
При химическом осаждении из паровой фазы (CVD) испаренные соединения-прекурсоры, содержащие бор и азот, подвергаются разложению на подложке при повышенных температурах. Разложившиеся частицы затем рекомбинируют на поверхности подложки, что приводит к синтезу мононитрида бора.
Другой подход заключается в преобразовании гексагонального монитарид бора (h-BN) в кубический монитрид бора (c-BN). Процесс достижения этого преобразования включает проведение синтеза при высоком давлении и высокой температуре (HPHT). В условиях экстремального давления и температуры h-BN претерпевает фазовый переход с образованием c-BN, который имеет другую структуру и кристаллические свойства.
В целом, эти методы синтеза позволяют производить монитрид бора в различных формах, включая порошки, покрытия и сыпучие материалы. Выбор метода зависит от таких факторов, как желаемые характеристики продукта, масштабируемость и предполагаемое применение мононитрида бора.
Использование нитрида бора
Мононитрид бора (BN) находит применение в различных отраслях промышленности и сферах благодаря своим уникальным свойствам и универсальности. Вот некоторые варианты использования мононитрида бора:
- Смазочные материалы: Моннитрид бора служит твердой смазкой, особенно в условиях высоких температур, которые могут привести к ухудшению качества традиционных смазочных материалов. Это уменьшает трение и износ, тем самым продлевая срок службы компонентов.
- Управление температурой: BN является отличным проводником тепла, что делает его полезным в радиаторах, электронных устройствах и устройствах с высокой мощностью. Он эффективно рассеивает тепло, предотвращая перегрев и улучшая общую производительность.
- Изоляторы. Электроизоляционные свойства мононитрида бора делают его идеальным для изоляции электронных материалов, предотвращения электрических утечек и коротких замыканий.
- Керамические материалы. В современных керамических материалах, таких как тигли, сопла и режущие инструменты, используется BN из-за его высокой термической стабильности и устойчивости к химическим реакциям.
- Разделительный агент: Покрытия BN покрывают формы и поверхности, предотвращая прилипание и улучшая отделение формованных изделий.
- Аэрокосмическое применение: В аэрокосмической технике BN используется из-за его легкого веса, возможностей управления температурным режимом и устойчивости к высоким температурам.
- Косметика: косметические продукты, такие как порошки и кремы, содержат BN из-за его способности придавать гладкую текстуру и обеспечивать маслопоглощающие свойства.
- Огнеупоры: Огнеупорные материалы, используемые в условиях высоких температур, такие как печи и печи, содержат BN из-за его превосходной термической и химической стабильности.
- Полупроводники: BN служит подложкой для выращивания полупроводников, используя его изоляционные свойства и совместимость с электронными материалами.
- Присадки: различные применения, включая пластмассы, краски и покрытия, содержат присадки BN для улучшения их теплопроводности и смазочных свойств.
Эти разнообразные применения демонстрируют широкую применимость мононитрида бора во многих отраслях промышленности, используя его уникальные свойства для улучшения характеристик и функциональности различных материалов и продуктов.
Вопросы:
Вопрос: Является ли нитрид бора пьезоэлектриком?
Ответ: Нет, мононитрид бора не является пьезоэлектриком.
Вопрос: Что такое нитрид бора?
Ответ: Мононитрид бора представляет собой соединение, состоящее из атомов бора и азота, известное своей превосходной термической и химической стабильностью.
Вопрос: Связывается ли нитрид бора со стеклом?
О: Нет, монитрид бора не связывается со стеклом.
Вопрос: Является ли нитрид бора сплошной сеткой?
Ответ: Да, мононитрид бора представляет собой твердую сеть из-за его ковалентной связи между атомами бора и азота, образующей трехмерную сетчатую структуру.
Вопрос: Если бы образовалась молекула нитрида бора BN, как бы выглядела ее структура?
Ответ: Молекула мононитрида бора (BN) будет иметь линейную структуру, в которой атом бора связан с атомом азота.
Вопрос: Что такое гексагональный нитрид бора?
A: Гексагональный мононитрид бора (h-BN) представляет собой кристаллическую форму нитрида бора, состоящую из сложенных друг на друга гексагональных слоев, подобных графиту. Он имеет отличную электроизоляцию и отличную теплопроводность.
Вопрос: Является ли нитрид бора соединением?
Ответ: Да, мононитрид бора — это соединение, состоящее из атомов бора и азота.
Вопрос: Безопасен ли нитрид бора?
Ответ: Мононитрид бора обычно считается безопасным, поскольку он нетоксичен и нереактивен. Однако следует принять меры предосторожности, чтобы избежать вдыхания пыли и свести к минимуму контакт с кожей.
Вопрос: Что такое нитрид бора?
A: Мононитрид бора представляет собой соединение с химической формулой BN, состоящее из атомов бора и азота. Он известен своей высокой термической стабильностью и широким спектром применения в различных отраслях промышленности.
Вопрос: Какова энергия когезии димеров нитрида бора?
Ответ: Энергия когезии димера нитрида бора относится к количеству энергии, необходимой для разделения двух молекул мононитрида бора. Конкретное значение может варьироваться в зависимости от метода расчета и уровня теории, используемой для расчетов.