Boornitride: H-BN en C-BN

Boornitride, (chemische formule BN), synthetisch geproduceerde kristallijne verbinding van boor en stikstof, een industrieel keramisch materiaal met een beperkte maar belangrijke toepassing, voornamelijk in elektrische isolatoren en snijgereedschappen. Het is gemaakt in twee kristallografische vormen, hexagonaal boornitride (H-BN) en kubisch boornitride (C-BN).

BN wordt op verschillende manieren bereid, waaronder het verhitten van booroxide (B2O3) met ammoniak (NH3). Het is een platachtig poeder dat op moleculair niveau bestaat uit vellen hexagonale ringen die gemakkelijk langs elkaar schuiven. Deze structuur, vergelijkbaar met die van het koolstofmineraal grafiet (zie de figuur), maakt H-BN een zacht, glad materiaal; in tegenstelling tot grafiet staat H-BN echter bekend om zijn lage elektrische geleidbaarheid en hoge thermische geleidbaarheid. H-BN wordt vaak gegoten en vervolgens heet-geperst in vormen zoals elektrische isolatoren en smeltkroezen. Het kan ook worden aangebracht met een vloeibaar bindmiddel als een temperatuur-bestendige coating voor metallurgische, keramische of polymeerverwerkingsmachines.

C-BN is most often made in the form of small crystals by subjecting H-BN to extremely high pressure (six to nine gigapascals) and temperature (1,500 degree to 2,000 degree C, or 2,730 degree to 3,630 degree F). It is second only to diamant in hardness (approaching the maximum of 10 on the Mohs-hardheid scale) and, like synthetische diamant, wordt vaak verlijmd op metalen of metalen-keramische snijgereedschappen voor de bewerking van harde staalsoorten. Vanwege de hoge oxidatietemperatuur (boven 1.900 graden C of 3.450 graden F), heeft het een veel hogere werktemperatuur dan diamant (dat oxideert boven 800 graden C of 1.475 graden F).