A bór-nitrid a BN kémiai képletű, egyenlő számú nitrogén- és bóratomot tartalmazó kémiai vegyület. A BN számos kristályos formában létezik, és izoelektronikus a hasonló szerkezetű szénrácshoz. A hexagonális forma megfelel a grafitnak, a köbös forma a gyémántnak, egy másik forma pedig a wurtzitnak.
A bór-nitrid a természetben nem fordul elő, szintetikusan bórtrioxidból vagy bórsavból állítják elő.
Alkalmazások
A nagy kémiai és termikus stabilitás miatt a bór-nitrid kerámiákat magas hőmérsékletű berendezések alkatrészeként használják. A bór-nitridnek nagy kilátásai vannak a nanotechnológiában. Bór-nitrid nanocsövek állíthatók elő, amelyek hasonló szerkezetűek, mint a szén nanocsövek, például a grafén vagy a magukra hengerelt bór-nitrid lapok; azonban nagyon eltérő tulajdonságokkal.
Kémiai tulajdonságok
A bór-nitrid kémiai tulajdonságait az alábbi táblázat tartalmazza:
| Kémiai tulajdonságok | |
|---|---|
| Kémiai képlet | BN |
| Molekulasúly | 24.82 |
| CAS No. | 10043-11-5 |
| IUPAC név | Bornitrid |
| Group | III-V |
| Band Gap | 6.2 eV |
| Sávhézag típusa | Direkt |
| Kristályszerkezet | Wurtzit, cinkblende, hexagonális |
| Szimmetriacsoport | C46v-P63mc, T2d-F43m, D6c-P63mmc |
| Rácsállandó | 2.55 A 3,615 A 2,5-2.9 A |
Elektromos tulajdonságok
A bór-nitrid elektromos tulajdonságait cink-blende kristályszerkezet esetén az alábbi táblázat tartalmazza:
| Elektromos tulajdonságok | |
|---|---|
| Elektronmozgékonyság | ≤200 cm2 V-1 s-1 |
| Hole Mobility | ≤500 cm2 V-1 s-1 |
| Elektron diffúziós együttható | ≤5 cm2 s-1 |
| Hole diffúziós együttható | ≤12 cm2 s-1 |
Therm, Mechanikai és optikai tulajdonságok
A bór-nitrid termikus, mechanikai és optikai tulajdonságait az alábbi táblázatok tartalmazzák:
| Mechanikai tulajdonságok | |
|---|---|
| olvadáspont | 2973 °C |
| sűrűség | 3.4870 g cm-3 3.450 g cm-3 2.0-2.28 g cm-3 |
| Ömlesztő modulus | 400 GPa 400 GPa 36.5 GPa |
| Optikai tulajdonságok | |||
|---|---|---|---|
| Infravörös törésmutató (300 K) | Wurtzit~=2.05 | Hexagonális ~=2.1 | Cinkblende ~=1.8 |