Boron nitrid er en kemisk forbindelse med den kemiske formel BN, der indeholder lige mange nitrogen- og boratomer. BN findes i en række krystallinske former og er isoelektronisk i forhold til et tilsvarende struktureret kulstofgitter. Den sekskantede form svarer til grafit, den kubiske form til diamant og en anden form til wurtzit.
Bornitrid findes ikke naturligt og fremstilles syntetisk af bortrioxid eller borsyre.
Anvendelsesområder
På grund af den høje kemiske og termiske stabilitet anvendes bornitridkeramik som komponenter i højtemperaturudstyr. Bornitrid har store perspektiver for nanoteknologi. Der kan fremstilles nanorør af boronitrid, som har en struktur, der ligner kulstofnanorør som f.eks. grafen eller boronitridplader, der er rullet på sig selv, men med meget forskellige egenskaber.
Kemiske egenskaber
De kemiske egenskaber for bornitrid fremgår af nedenstående tabel:
| Kemiske egenskaber | |
|---|---|
| Kemisk formel | BN |
| Molekylvægt | 24.82 |
| CAS-nr. | 10043-11-5 |
| IUPAC-navn | Boronitrid |
| Gruppe | III-V |
| Bandgab | 6.2 eV |
| Band Gap Type | Direkte |
| Krystalstruktur | Wurtzit, Zink Blende, hexagonal |
| Symmetrigruppe | C46v-P63mc, T2d-F43m, D6c-P63mmc |
| Gitterkonstant | 2.55 A 3.615 A 2.5-2.9 A |
Elektriske egenskaber
De elektriske egenskaber for bornitrid for Zink Blende-krystalstruktur er angivet i nedenstående tabel:
| Elektriske egenskaber | |
|---|---|
| Elektronmobilitet | ≤200 cm2 V-1 s-1 |
| Hulmobilitet | ≤500 cm2 V-1 s-1 |
| Elektron-diffusionskoefficient | ≤5 cm2 s-1 |
| Hul-diffusionskoefficient | ≤12 cm2 s-1 |
Thermisk, Mekaniske og optiske egenskaber
De termiske, mekaniske og optiske egenskaber for bornitrid er angivet i nedenstående tabeller:
| Mekaniske egenskaber | |
|---|---|
| Smeltepunkt | 2973 °C |
| Densitet | 3.4870 g cm-3 3.450 g cm-3 2.0-2.28 g cm-3 |
| Bullemodul | 400 GPa 400 GPa 400 GPa 36.5 GPa |
| Optiske egenskaber | |||
|---|---|---|---|
| Infrarødt brydningsindeks (300 K) | Wurtzit~==2.05 | Hexagonal ~=2.1 | ZincBlende ~=1.8 |