¿Qué es el nitruro de boro esférico?
¿Qué es elnitruro de boro esférico? ¿Qué es el nitruro de boro hexagonal? ¿Cuáles son las diferencias entre el nitruro de boro esférico y el nitruro de boro hexagonal? Si está buscando respuestas a estas preguntas, ha llegado al lugar adecuado. En este artículo analizaremos en detalle el nitruro de boro esférico y el nitruro de boro hexagonal.
¿Qué es el nitruro de boro esférico?
El nitruro de boro hexagonal (H-BN) es un cristal de enlace covalente compuesto por átomos de nitrógeno y boro, y se conoce como "grafeno blanco" debido a su estructura en capas similar al grafito y a su aspecto suelto, lubricante, absorbente de humedad y ligero.Los productos comerciales de nitruro de boro hexagonal tienen mucha morfología tras su modificación, como el nitruro de boro en láminas, los agregados de nitruro de boro, el nitruro de boro en nanoláminas, el nitruro de boro y el nitruro de boro esférico.
Entre ellos, el nitruro de boro esférico es una esfera policristalina compuesta por un solo chip de nitruro de boro de clase micrométrica. En comparación con el nitruro de boro en láminas, tubos y capas, el nitruro de boro esférico no sólo mantiene las excelentes prestaciones originales del nitruro de boro, como la menor cantidad de impurezas iónicas, el bajo coeficiente de dilatación y la alta rigidez dieléctrica, sino que también tiene la excelente cualidad de la fluidez de las partículas y la alta superficie específica.
Las propiedades y los principales campos de aplicación de los materiales esféricos de nitruro de boro son los siguientes:
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Material compuesto "Relleno de alta conductividad térmica".
El nitruro de boro tiene una alta conductividad térmica y es un candidato caliente a relleno conductor térmico para materiales compuestos de caucho y plástico. Sin embargo, el relleno de nitruro de boro utilizado actualmente es en su mayoría escamoso. Debido a su forma irregular, la conductividad térmica en la dirección de la superficie cristalina vertical es mucho menor que en la dirección de la superficie cristalina paralela, por lo que parte de la orientación de la viruta de nitruro de boro es perpendicular a la dirección ideal de conductividad térmica cuando se rellena en el polímero, lo que hace imposible aprovechar al máximo la conductividad térmica del nitruro de boro.
En comparación con los materiales en láminas, la isotropía y la superficie específica del nitruro de boro esférico son altas, lo que puede compensar las desventajas de la orientación del nitruro de boro en el polímero que afecta a la conductividad térmica y la pequeña cantidad de relleno, y cumplir los requisitos de la alta cantidad de relleno y la alta conductividad térmica.
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Aditivos lubricantes
En la actualidad, la vida útil de lubricación y la capacidad de carga de los aditivos lubricantes utilizados en el mundo son cortas. El nitruro de boro hexagonal tiene buenas propiedades de lubricación, especialmente a altas temperaturas. El nitruro de boro se ha utilizado en aplicaciones comerciales, como el protector cerámico de nitruro de boro para motores producido por la famosa marca alemana de lubricantes. Las nanopartículas esféricas de nitruro de boro conservan las buenas propiedades del nitruro de boro y tienen una mayor resistencia al desgaste en comparación con otras morfologías. Como aditivo lubricante, se espera que tenga un mejor efecto de reducción del desgaste.
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Agente desmoldeante
El nitruro de boro tiene una mejor estabilidad a altas temperaturas y un buen rendimiento de lubricación en comparación con los agentes desmoldeantes tradicionales, como el grafito y el negro de humo. En la aplicación comercial, el nitruro de boro en láminas se ha aplicado en el campo del desmoldeo. El nitruro de boro esférico tiene las características de masa sólida e isotropía, por lo que su aplicación en fundición a presión, metalurgia y desmoldeo de moldes de vidrio puede mejorar la eficacia de la matriz y prolongar la vida útil de la misma.
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Revestimiento refractario
Cuando la temperatura es de 900 ℃, el nitruro de boro se oxida en la atmósfera oxidante, y su temperatura máxima de uso seguro en vacío puede alcanzar los 2000 ℃, por lo que puede aplicarse al campo de los refractarios. El revestimiento de nitruro de boro se preparó con gránulos de nitruro de boro de entre 20 y 50 micras, y su rendimiento puede mejorarse adhiriéndolo a materiales refractarios o impregnándolo en la capa de trabajo refractaria. El nitruro de boro esférico es más estable y disperso en solución debido a sus características isotrópicas.
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Materiales adsorbentes
El nitruro de boro esférico con una elevada superficie específica también tiene un valor de aplicación potencial en la adsorción de contaminantes orgánicos. El nitruro de boro esférico se sintetizó por el método hidrotermal bajo el control de la plantilla. A continuación, se eliminó la plantilla del precursor mediante calcinación y se rompió a alta temperatura bajo gas protector. A continuación, se preparó el nitruro de boro esférico por inmersión. El nitruro de boro esférico tiene una gran superficie, alta porosidad, alta capacidad de adsorción de contaminantes orgánicos y puede reutilizarse. Tiene amplias perspectivas de aplicación en el tratamiento de aguas, la depuración y la limpieza de fuentes de energía.
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Materiales portadores
El nitruro de boro es resistente a las altas temperaturas y químicamente inerte. Cumple los requisitos de los materiales portadores de catalizadores estables en atmósferas de oxidación a alta temperatura y no reacciona con el catalizador, lo que favorece la obtención de una mayor eficacia catalítica. Los datos se muestran en la siguiente figura.
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Otras aplicaciones
En el campo de la medicina biológica, el nitruro de boro esférico también puede utilizarse como portador para la carga y liberación sostenida de fármacos. Por ejemplo, el nitruro de boro esférico hueco tiene un gran volumen de cavidad, que puede utilizarse para almacenar genes de liberación y moléculas biológicas.
Las propiedades de los diferentes tamaños de nitruro de boro son diferentes, y las áreas de aplicación son diferentes, que se ven afectados por factores tales como el tamaño de partícula, la pureza y la impureza. Por ejemplo, el nitruro de boro esférico con tamaños de partícula de 10-20 micras se utiliza normalmente para el recubrimiento de superficies refractarias, mientras que el nitruro de boro esférico con tamaños de partícula de 50-100 micras se utiliza principalmente para lubricación, desmoldeo, aislamiento y materiales conductores del calor añadidos en entornos de alta temperatura, mientras que los que tienen tamaños superiores a 100 micras se utilizan principalmente para materias primas de nitruro de boro prensado en caliente. Para todo tipo de usos, el nitruro de boro también puede clasificarse según el grado cerámico, el grado de conductividad térmica y el grado de lubricación.
En resumen, el nitruro de boro esférico tiene la doble ventaja del nitruro de boro original y la morfología esférica, y supera los defectos de la anisotropía del nitruro de boro laminar y la gran diferencia de conductividad térmica entre las superficies verticales y horizontales. En comparación con el nitruro de boro convencional, el nitruro de boro esférico tiene un área de aplicación más amplia y un mejor rendimiento del producto. Se cree que el nitruro de boro esférico desempeñará un papel cada vez más importante en los compuestos orgánicos/inorgánicos con una mayor investigación sobre el mecanismo de formación y la tecnología de preparación del nitruro de boro.
Conclusión
Gracias por leer nuestro artículo y esperamos que pueda ayudarle a tener una mejor comprensión del nitruro de boro esférico y el nitruro de boro hexagonal. Si desea obtener más información sobre el nitruro de boro, le recomendamos que visite Stanford Advanced Materials (SAM).
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