Boorinitridi on kemiallinen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on BN ja joka sisältää yhtä monta typpi- ja booriatomia. BN esiintyy useissa kiteisissä muodoissa, ja se on isoelektroninen samankaltaisesti rakentuneen hiiliristikon kanssa. Heksagonaalinen muoto vastaa grafiittia, kuutiomuoto timanttia ja toinen muoto wurtsiittia.
Boorinitridiä ei esiinny luonnossa, vaan sitä valmistetaan synteettisesti booritrioksidista tai boorihaposta.
Käyttökohteet
Suuren kemiallisen ja termisen stabiilisuuden vuoksi boorinitridikeramiikkaa käytetään korkealämpötilalaitteistojen osina. Boorinitridillä on hyvät näkymät nanoteknologiassa. Boorinitridin nanoputkia voidaan valmistaa, joilla on samanlainen rakenne kuin hiilinanoputkilla, kuten grafeenilla tai boorinitridilevyillä, jotka on rullattu itseensä; niillä on kuitenkin hyvin erilaiset ominaisuudet.
Kemialliset ominaisuudet
Boorinitridin kemialliset ominaisuudet on esitetty alla olevassa taulukossa:
| Kemialliset ominaisuudet | |
|---|---|
| Kemiallinen kaava | BN |
| Molekyylipaino | 24.82 |
| CAS-nro. | 10043-11-5 |
| IUPAC-nimi | Boorinitridi |
| Ryhmä | III-V |
| Saiteiden välinen rako | 6.2 eV |
| Band Gap Type | Direct |
| Crystal Structure | Wurtzite, Zinc Blende, kuusikulmainen |
| Symmetriaryhmä | C46v-P63mc, T2d-F43m, D6c-P63mmc |
| Ristikkovakio | 2.55 A 3.615 A 2.5-2.9 A |
Sähköiset ominaisuudet
Boorinitridin sähköiset ominaisuudet sinkkiblende-kiderakenteelle on esitetty alla olevassa taulukossa:
| Sähköiset ominaisuudet | |
|---|---|
| Elektronien liikkuvuus | ≤200 cm2 V-1 s-1 |
| Aukkojen liikkuvuus | ≤500 cm2 V-1 s-1 |
| Elektronien diffuusiokerroin | ≤5 cm2 s-1 |
| Reikien diffuusiokerroin | ≤12 cm2 s-1 |
Therm, Mekaaniset ja optiset ominaisuudet
Boorinitridin termiset, mekaaniset ja optiset ominaisuudet on esitetty alla olevissa taulukoissa:
| Mekaaniset ominaisuudet | |
|---|---|
| Sulamispiste | 2973 °C |
| Tiheys | 3.4870 g cm-3 3.450 g cm-3 2.0-2.28 g cm-3 |
| Bulk Modulus | 400 GPa 400 GPa 36.5 GPa |
| Optiset ominaisuudet | |||
|---|---|---|---|
| Infrapunan taitekerroin (300 K) | Wurtziitti~=2.05 | Heksagonaalinen ~=2.1 | Sinkkiblendi ~=1.8 |