Šesťhranná doska z nitridu bóru

Hexagonálny nitrid bóru (h-BN) je jedinečný materiál, ktorý má podobnú štruktúru ako grafén, ale skladá sa z atómov bóru a dusíka. Často je označovaný ako „biely grafén“ vďaka svojmu bielemu, práškovému vzhľadu. h-BN má šesťuholníkovú mriežkovú štruktúru podobnú grafitu a vykazuje vynikajúce tepelné, chemické a elektrické vlastnosti.

Jedna bežná forma h-BN je v doskových alebo listových štruktúrach. Tieto platne sú zložené z vrstiev šesťuholníkovo usporiadaných atómov bóru a dusíka. Tieto dosky majú niekoľko pozoruhodných vlastností a aplikácií.

Vlastnosti hexagonálneho nitridu bóru

Elektrická izolácia

Na rozdiel od grafénu, ktorý je vynikajúcim vodičom elektriny, h-BN je elektrický izolant. h-BN má široký pásový rozdiel, čo je energetický rozdiel medzi najvyšším obsadeným energetickým stavom (valenčné pásmo) a najnižším neobsadeným energetickým stavom (vodivé pásmo). Táto medzera v pásme zabraňuje toku elektrónov, čím sa h-BN stáva nevodivým alebo izolačným materiálom. Táto vlastnosť je cenná v aplikáciách, kde sa vyžaduje elektrická izolácia kombinovaná s inými požadovanými vlastnosťami materiálu.

Vysokoteplotné vlastnosti

Hexagonálny nitrid bóru (h-BN) má vynikajúce vysokoteplotné vlastnosti, vďaka ktorým je cenný v rôznych aplikáciách, ktoré zahŕňajú extrémne tepelné podmienky. Tu sú niektoré z kľúčových vysokoteplotných vlastností h-BN:

1. Tepelná stabilita

h-BN zostáva stabilný pri veľmi vysokých teplotách. Dokáže odolávať teplotám presahujúcim 2000 stupňov Celzia v inertnej atmosfére bez výrazného rozkladu alebo štrukturálnych zmien.

2. Tepelná vodivosť

h-BN vykazuje vysokú tepelnú vodivosť, najmä v bazálnej rovine (paralelne s vrstvami). Táto vlastnosť mu umožňuje efektívne viesť a rozptyľovať teplo, vďaka čomu je cenný v aplikáciách, kde je riadenie tepla rozhodujúce, ako sú elektronické zariadenia a letecké komponenty.

3. Vysokoteplotná izolácia

Zatiaľ čo h-BN je vynikajúci tepelný vodič, je to tiež elektrický izolant. Táto dvojitá vlastnosť je cenná v aplikáciách, kde sa pri vysokých teplotách vyžaduje elektrická izolácia aj účinný odvod tepla.

4. Koeficient tepelnej rozťažnosti

Koeficient tepelnej rozťažnosti (CTE) h-BN je relatívne nízky. To znamená, že pri teplotných výkyvoch dochádza k minimálnym rozmerovým zmenám. Táto vlastnosť je dôležitá v aplikáciách, kde je kritická stabilita veľkosti a tvaru pri tepelnom namáhaní.

5. Vysoký bod topenia

Teplota topenia h-BN je výnimočne vysoká, okolo 3000 stupňov Celzia. Táto vlastnosť umožňuje h-BN zachovať si svoju štrukturálnu integritu aj v prostredí s extrémne vysokou teplotou.

6. Kompatibilita s roztaveným kovom

h-BN vykazuje nezmáčavosť pri kontakte s roztavenými kovmi. To znamená, že ľahko nereaguje ani sa neviaže s roztavenými kovmi. Výsledkom je, že h-BN sa používa ako materiál téglika pre vysokoteplotné aplikácie zahŕňajúce spracovanie kovov.

Chemická stabilita

h-BN je vysoko chemicky stabilný, vďaka čomu je odolný voči mnohým korozívnym chemikáliám. Táto vlastnosť je dôležitá v aplikáciách, kde materiály musia odolať drsnému prostrediu.

- Inertnosť

h-BN je vo všeobecnosti nereaktívny s väčšinou chemikálií, vrátane kyselín, zásad a rozpúšťadiel. Táto inertnosť ho robí odolným voči korózii a degradácii v širokom rozsahu chemických prostredí.

- Odolnosť voči kyselinám

Je vysoko odolný voči minerálnym kyselinám (napr. kyseline chlorovodíkovej, sírovej) a organickým kyselinám. Dokonca aj silné kyseliny ako koncentrovaná kyselina sírová majú malý vplyv na h-BN.

- Základný odpor

h-BN je odolný aj voči silným alkalickým látkam. Vydrží vystavenie roztokom s vysokým pH bez toho, aby podstúpil významné chemické zmeny.

Aplikácia platní z nitridu bóru

Elektronické zariadenia

Izolačná vlastnosť h-BN ho robí cenným pri výrobe elektronických zariadení, najmä v kombinácii s inými dvojrozmernými materiálmi, ako je grafén alebo dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). h-BN môže v týchto zariadeniach slúžiť ako izolačná vrstva, ktorá zabraňuje nežiaducim elektrickým interakciám medzi rôznymi komponentmi.

Tepelný manažment v elektronike

Zatiaľ čo h-BN je elektrický izolant, je to vynikajúci tepelný vodič. Vďaka tomu je užitočný v aplikáciách, kde sa vyžaduje elektrická izolácia aj účinný odvod tepla, ako napríklad vo vysokovýkonných elektronických zariadeniach.

Vysokofrekvenčné aplikácie

Vďaka svojim izolačným vlastnostiam a vysokej tepelnej vodivosti sa h-BN používa vo vysokofrekvenčnej elektronike. Môže byť integrovaný do rádiofrekvenčných (RF) a mikrovlnných zariadení, aby sa zabránilo interferencii medzi komponentmi.

Polovodičový priemysel

Pri výrobe polovodičov sa h-BN môže použiť ako substrát alebo izolačná vrstva pri výrobe elektronických zariadení. Jeho vysokokvalitná kryštálová štruktúra a izolačné vlastnosti z neho robia cenný materiál v tomto odvetví.

Materiál bariéry

h-BN sa tiež používa ako bariérový materiál v pokročilých elektronických zariadeniach. Môže slúžiť ako ochranná vrstva na zabránenie kontaminácii alebo oxidácii základných polovodičových materiálov.
 

Populárne Tagy: šesťhranná doska z nitridu bóru, Čína, dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, cena, na predaj