Покрытие из нитрида бора представляет собой кристалл, состоящий из атомов азота и атомов бора. Химический состав: 43,6% бора и 56,4% азота в четырёх различных модификациях: гексагональное покрытие из нитрида бора (HBN), ромбоэдрический нитрид бора (RBN), кубический нитрид бора (CBN) и нитрид бора по типу вюрцита (WBN).
физические свойства
CBN обычно представляет собой кристалл черного, коричневого или темно-красного цвета со структурой сфалерита и хорошей теплопроводностью. По твердости уступая лишь алмазу, он является сверхтвердым материалом, который часто используется в качестве инструментального материала и абразива.
Покрытие из нитрида бора обладает химической стойкостью и не подвергается воздействию неорганических кислот и воды. В горячей концентрированной щелочи происходит разрыв борно-азотной связи. На воздухе он начинает окисляться при температуре выше 1200 °C. Температура плавления составляет 3000 °C, а сублимация начинается при температуре чуть ниже 3000 °C. В вакууме он начинает разлагаться при температуре около 2700 °C. Слабо растворим в горячей кислоте, нерастворим в холодной воде, относительная плотность — 2,25. Прочность на сжатие составляет 170 МПа. Максимальная рабочая температура составляет 900 °C в окисляющей атмосфере и до 2800 °C в инертной восстановительной атмосфере, однако смазочные свойства при комнатной температуре оставляют желать лучшего. Большинство свойств карбида бора превосходят свойства углеродных материалов. Что касается гексагонального нитрида бора: очень низкий коэффициент трения, хорошая стабильность при высоких температурах, хорошая стойкость к термическим ударам, высокая прочность, высокая теплопроводность, низкий коэффициент расширения, высокое удельное сопротивление, коррозионная стойкость, прозрачность для микроволнового излучения и инфракрасных лучей.
структура материала
Покрытие из нитрида бора имеет гексагональную кристаллическую систему, наиболее распространенную в графитовой решетке, а также аморфную форму. Помимо гексагональной кристаллической формы карбид бора имеет и другие кристаллические формы, в том числе ромбоэдрический нитрид бора (обозначаемый как r-BN, или название: тригональный покрытие bn, структура которого схожа со структурой h-BN, будет получаться в процессе преобразования h-BN в c-BN), кубический нитрид бора [сокращение: c-BN, или |3-BN, или z-BN (то есть нитрид бора сфалеритового типа), который отличается очень высокой твёрдостью], нитрид бора вюрцитового типа (сокращение: w-BN, h — твёрдое состояние BN под высоким давлением). Учёные даже обнаружили двумерные кристаллы нитрида бора, подобные графена (аналогично MoS₂: двумерные кристаллы).
структура нитрида бора
