Che cos'è il nitruro di boro sferico?

Che cos'è il nitruro di borosferico ? Che cos'è il nitruro di boro esagonale? Quali sono le differenze tra il nitruro di boro sferico e il nitruro di boro esagonale? Se state cercando una risposta a queste domande, siete nel posto giusto. In questo articolo esamineremo da vicino il nitruro di boro sferico e il nitruro di boro esagonale.

Che cos'è il nitruro di boro sferico?

Il nitruro di boro esagonale (H-BN) è un cristallo legato in modo covalente composto da atomi di azoto e boro ed è noto come "grafene bianco" per la sua struttura stratificata simile alla grafite e per il suo aspetto sciolto, lubrificante, assorbente dell'umidità e leggero.I prodotti commerciali del nitruro di boro esagonale hanno molte morfologie dopo la modifica, come il nitruro di boro in fogli, gli aggregati di nitruro di boro, il nano-foglio di nitruro di boro, il nitruro di boro e il nitruro di boro sferico.

Tra questi, il nitruro di boro sferico è una sfera policristallina composta da un singolo chip di nitruro di boro di classe micron. Rispetto al nitruro di boro in fogli, in tubi e a strati, il nitruro di boro sferico non solo mantiene le eccellenti prestazioni originali del nitruro di boro, come la minore quantità di impurità ioniche, il basso coefficiente di espansione e l'elevata rigidità dielettrica, ma ha anche l'eccellente qualità della fluidità delle particelle e l'elevata area superficiale specifica.

Le proprietà e i principali campi di applicazione dei materiali in nitruro di boro sferico sono i seguenti:

1. Materiale composito "Riempitivo ad alta conducibilità termica"

Il nitruro di boro ha un'elevata conducibilità termica ed è un candidato caldo come riempitivo conduttivo termico per i compositi gomma-plastica. Tuttavia, il riempitivo di nitruro di boro attualmente utilizzato è per lo più a scaglie. A causa della sua forma irregolare, la conducibilità termica in direzione della superficie cristallina verticale è di gran lunga inferiore a quella in direzione della superficie cristallina parallela, con il risultato che l'orientamento di alcuni trucioli di nitruro di boro è perpendicolare alla direzione ideale della conducibilità termica quando è altamente riempito nel polimero, il che rende impossibile sfruttare appieno la conducibilità termica del nitruro di boro.

Rispetto ai materiali in fogli, l'isotropia e l'area superficiale specifica del nitruro di boro sferico sono elevate e possono compensare gli svantaggi dell'orientamento del nitruro di boro nel polimero che influisce sulla conducibilità termica e la ridotta quantità di riempimento, soddisfacendo i requisiti di elevata quantità di riempimento e alta conducibilità termica.

2. Additivi lubrificanti

Attualmente, la durata della lubrificazione e la capacità di carico degli additivi lubrificanti utilizzati nel mondo sono brevi. Il nitruro di boro esagonale ha buone proprietà di lubrificazione, soprattutto ad alta temperatura. Il nitruro di boro è stato utilizzato in applicazioni commerciali, come il protettore ceramico per motori al nitruro di boro prodotto dal famoso marchio tedesco di lubrificanti. Le nanoparticelle sferiche di nitruro di boro mantengono le buone proprietà del nitruro di boro e presentano una maggiore resistenza all'usura rispetto ad altre morfologie. Come additivo per lubrificanti, si prevede un migliore effetto di riduzione dell'usura.

3. Agente di rilascio

Il nitruro di boro ha una migliore stabilità alle alte temperature e buone prestazioni di lubrificazione rispetto agli agenti di distacco tradizionali, come la grafite e il nerofumo. Nelle applicazioni commerciali, il nitruro di boro in fogli è stato applicato nel campo dello stampaggio. Il nitruro di boro sferico ha le caratteristiche di massa solida e isotropia, pertanto la sua applicazione nella pressofusione, nella metallurgia e nella sformatura del vetro può migliorare l'efficienza dello stampo e prolungarne la durata.

4. Rivestimento refrattario

Quando la temperatura è di 900 ℃, il nitruro di boro si ossida in atmosfera ossidante e la sua temperatura massima di utilizzo in condizioni di vuoto può raggiungere i 2000 ℃, per cui può essere applicato al settore dei refrattari. Il rivestimento in nitruro di boro è stato preparato con granuli di nitruro di boro di dimensioni comprese tra 20 e 50 micron e le sue prestazioni possono essere migliorate grazie all'adesione ai materiali refrattari o alla permeazione nello strato di lavoro refrattario. Il nitruro di boro sferico è più stabile e disperso in soluzione grazie alle sue caratteristiche isotropiche.

5. Materiali adsorbenti

Il nitruro di boro sferico con un'elevata superficie specifica ha anche un potenziale valore applicativo nell'adsorbimento di inquinanti organici. Il nitruro di boro sferico è stato sintetizzato con il metodo idrotermico sotto il controllo del templato. In seguito, il modello nel precursore è stato rimosso mediante calcinazione e quindi incrinato ad alta temperatura sotto il gas di protezione. Successivamente, il nitruro di boro sferico è stato preparato per immersione. Il nitruro di boro sferico ha un'ampia superficie, un'elevata porosità, un'alta capacità di adsorbimento degli inquinanti organici e può essere riutilizzato. Ha un'ampia prospettiva di applicazione nel trattamento delle acque, nella purificazione e nella pulizia delle fonti energetiche.

6. Materiali portanti

Il nitruro di boro è resistente alle alte temperature ed è chimicamente inerte. Soddisfa i requisiti di stabilità dei materiali portanti dei catalizzatori in un'atmosfera di ossidazione ad alta temperatura e non reagisce con il catalizzatore, favorendo così una maggiore efficienza catalitica. I dati sono riportati nella figura seguente.

7. Altre applicazioni

Nel campo della medicina biologica, il nitruro di boro sferico può essere utilizzato anche come vettore per il caricamento e il rilascio prolungato di farmaci. Ad esempio, il nitruro di boro sferico cavo ha un grande volume di cavità, che può essere utilizzato per immagazzinare geni di rilascio e molecole biologiche.

Le proprietà delle diverse dimensioni del nitruro di boro sono diverse e le aree di applicazione sono diverse, influenzate da fattori quali la dimensione delle particelle, la purezza e le impurità. Ad esempio, il nitruro di boro sferico con dimensioni delle particelle di 10-20 micron viene solitamente utilizzato per il rivestimento di superfici refrattarie, mentre il nitruro di boro sferico con dimensioni delle particelle di 50-100 micron viene utilizzato principalmente per la lubrificazione, lo stampaggio, l'isolamento e i materiali conduttori di calore aggiunti in ambienti ad alta temperatura, mentre quelli con dimensioni superiori a 100 micron vengono utilizzati principalmente per le materie prime di nitruro di boro pressato a caldo. Per tutti i tipi di utilizzo, il nitruro di boro può essere classificato anche in base al grado ceramico, al grado di conducibilità termica e al grado di lubrificazione.

In sintesi, il nitruro di boro sferico presenta il duplice vantaggio del nitruro di boro originale e della morfologia sferica e supera i difetti dell'anisotropia lamellare del nitruro di boro e la grande differenza di conducibilità termica tra superfici verticali e orizzontali. Rispetto al nitruro di boro convenzionale, il nitruro di boro sferico ha un'area di applicazione più ampia e migliori prestazioni di prodotto. Si ritiene che il nitruro di boro sferico svolgerà un ruolo sempre più importante nei compositi organici/inorganici con ulteriori ricerche sul meccanismo di formazione e sulla tecnologia di preparazione del nitruro di boro.

Conclusioni

Vi ringraziamo per aver letto il nostro articolo e speriamo che possa aiutarvi a comprendere meglio il nitruro di boro sferico e il nitruro di boro esagonale. Se volete saperne di più sul nitruro di boro, vi consigliamo di visitare Stanford Advanced Materials (SAM) per maggiori informazioni.

In qualità di fornitore leader di nitruro di boro in tutto il mondo, SAM vanta oltre due decenni di esperienza nella produzione e vendita di nitruro di boro, offrendo ai clienti prodotti di nitruro di boro di alta qualità per soddisfare le loro esigenze di R&S e produzione. Siamo certi che SAM sarà il vostro fornitore e partner commerciale preferito per il nitruro di boro.