Bornitrid är en kemisk förening med den kemiska formeln BN som innehåller lika många kväve- och boratomer. BN finns i ett antal kristallina former och är isoelektronisk med ett liknande strukturerat kolgitter. Den hexagonala formen motsvarar grafit, den kubiska formen motsvarar diamant och en annan form motsvarar wurtzit.
Bornitrid finns inte naturligt och framställs syntetiskt från bortrioxid eller borsyra.
Tillämpningar
På grund av den höga kemiska och termiska stabiliteten används keramik av bornitrid som komponenter i högtemperaturutrustning. Boronnitrid har stora utsikter för nanoteknik. Det går att framställa nanorör av bornitrid som har en liknande struktur som kolnanorör, t.ex. grafen eller boronnitridplattor som rullas på sig själva, men med mycket olika egenskaper.
Kemiska egenskaper
De kemiska egenskaperna hos bornitrid framgår av tabellen nedan:
| Kemiska egenskaper | |
|---|---|
| Kemisk formel | BN |
| Molekylvikt | 24.82 |
| CAS-nr. | 10043-11-5 |
| IUPAC-namn | Boronnitrid |
| Grupp | III-V |
| Bandgap | 6.2 eV |
| Bandgaptyp | Direkt |
| Kristallstruktur | Wurtzit, zinkblände, hexagonal |
| Symmetrisk grupp | C46v-P63mc, T2d-F43m, D6c-P63mmc |
| Gitterkonstant | 2.55 A 3.615 A 2.5-2.9 A |
Elektriska egenskaper
De elektriska egenskaperna hos bornitrid för Zinc Blende-kristallstrukturen anges i tabellen nedan:
| Elektriska egenskaper | |
|---|---|
| Elektronmobilitet | ≤200 cm2 V-1 s-1 |
| Holmobilitet | ≤500 cm2 V-1 s-1 |
| Elektrodiffusionskoefficient | ≤5 cm2 s-1 |
| Hol-diffusionskoefficient | ≤12 cm2 s-1 |
Termisk, Mekaniska och optiska egenskaper
De termiska, mekaniska och optiska egenskaperna hos bornitrid anges i tabellerna nedan:
| Mekaniska egenskaper | |
|---|---|
| Smältpunkt | 2973 °C |
| Densitet | 3.4870 g cm-3 3.450 g cm-3 2.0-2.28 g cm-3 |
| Bulkmodul | 400 GPa 400 GPa 400 GPa 36.5 GPa |
| Optiska egenskaper | |||
|---|---|---|---|
| Infrarött brytningsindex (300 K) | Wurtzit~=2.05 | Hexagonal ~=2.1 | Zinkblände ~=1.8 |