Boornitride is een chemische verbinding met als chemische formule BN, bestaande uit een gelijk aantal stikstof- en booratomen. BN bestaat in een aantal kristallijne vormen en is iso-elektronisch met een vergelijkbaar gestructureerd koolstofrooster. De zeshoekige vorm komt overeen met grafiet, de kubische vorm met diamant en een andere vorm met wurtziet.
Boornitride wordt niet in de natuur gevonden en wordt synthetisch geproduceerd uit boortrioxide of boorzuur.
Toepassingen
Gezien de hoge chemische en thermische stabiliteit wordt boornitride-keramiek gebruikt als bestanddeel van apparatuur voor hoge temperaturen. Boornitride heeft hoge vooruitzichten voor nanotechnologie. Boornitride-nanobuisjes kunnen worden geproduceerd die een vergelijkbare structuur hebben als koolstofnanobuisjes zoals grafeen of op zichzelf gerolde boornitridevellen; echter met zeer verschillende eigenschappen.
Chemische eigenschappen
De chemische eigenschappen van boornitride worden in de onderstaande tabel gegeven:
| Chemische eigenschappen | |
|---|---|
| Chemische formule | BN |
| Moleculair gewicht | 24.82 |
| CAS No. | 10043-11-5 |
| IUPAC-naam | Boornitride |
| Groep | III-V |
| Band Gap | 6.2 eV |
| Band Gap Type | Direct |
| Kristalstructuur | Wurtziet, Zinkblende, hexagonaal |
| Symmetriegroep | C46v-P63mc, T2d-F43m, D6c-P63mmc |
| Lattice Constant | 2.55 A 3.615 A 2.5-2.9 A |
Elektrische eigenschappen
De elektrische eigenschappen van boornitride voor zinkblende kristalstructuur worden gegeven in de tabel hieronder:
| Elektrische eigenschappen | |
|---|---|
| Elektronenmobiliteit | ≤200 cm2 V-1 s-1 |
| Gatenmobiliteit | ≤500 cm2 V-1 s-1 |
| Elektronendiffusiecoëfficiënt | ≤5 cm2 s-1 |
| Gatendiffusiecoëfficiënt | ≤12 cm2 s-1 |
Thermal, Mechanische en Optische Eigenschappen
De thermische, mechanische en optische eigenschappen van boornitride worden in de onderstaande tabellen gegeven:
| Mechanische eigenschappen | |
|---|---|
| Smeltpunt | 2973 °C |
| Dichtheid | 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 |
| Optische Eigenschappen | |||
|---|---|---|---|
| Infrarode Brekingsindex (300 K) | Wurtzite~=2.05 | Hexagonaal ~=2.1 | ZinkBlende ~=1.8 |