O que é o nitreto de boro esférico?

O que é onitreto deboroesférico ? O que é o nitreto de boro hexagonal? Quais são as diferenças entre o nitreto de boro esférico e o nitreto de boro hexagonal? Se você está procurando respostas para essas perguntas, veio ao lugar certo. Neste artigo, daremos uma olhada detalhada no nitreto de boro esférico e no nitreto de boro hexagonal.

O que é o nitreto de boro esférico?

O nitreto de boro hexagonal (H-BN) é um cristal covalentemente ligado composto de átomos de nitrogênio e boro e é conhecido como "grafeno branco" devido à sua estrutura em camadas semelhante à do grafite e à sua aparência leve, solta, lubrificante e absorvente de umidade.Os produtos comerciais de nitreto de boro hexagonal têm muita morfologia após a modificação, como nitreto de boro em folha, agregados de nitreto de boro, nanofolha de nitreto de boro, nitreto de boro e nitreto de boro esférico.

Entre eles, o nitreto de boro esférico é uma esfera policristalina composta de um único chip de classe mícron de nitreto de boro. Em comparação com a folha, o tubo e a camada de nitreto de boro, o nitreto de boro esférico não só mantém o excelente desempenho original do nitreto de boro, como menos impurezas iônicas, baixo coeficiente de expansão, alta resistência dielétrica, mas também tem a excelente qualidade de fluidez de partículas e alta área de superfície específica.

As propriedades e os principais campos de aplicação dos materiais esféricos de nitreto de boro são os seguintes:

1. Material composto "enchimento de alta condutividade térmica"

O nitreto de boro tem alta condutividade térmica e é um candidato quente a enchimento condutor térmico para compostos de plástico e borracha. No entanto, o preenchimento de nitreto de boro usado atualmente é, em sua maioria, escamoso. Devido à sua forma irregular, a condutividade térmica na direção da superfície vertical do cristal é muito menor do que na direção da superfície paralela do cristal, o que faz com que a orientação de alguns cavacos do nitreto de boro seja perpendicular à direção ideal da condutividade térmica quando ele é altamente preenchido no polímero, o que impossibilita o uso total da condutividade térmica do nitreto de boro.

Em comparação com os materiais em folha, a isotropia e a área de superfície específica do nitreto de boro esférico são altas, o que pode compensar as desvantagens da orientação do nitreto de boro no polímero que afeta a condutividade térmica e a pequena quantidade de preenchimento, além de atender aos requisitos de alta quantidade de preenchimento e alta condutividade térmica.

2. Aditivos para lubrificantes

Atualmente, a vida útil da lubrificação e a capacidade de carga dos aditivos para lubrificantes usados no mundo são curtas. O nitreto de boro hexagonal tem boas propriedades de lubrificação, especialmente lubrificação em alta temperatura. O nitreto de boro tem sido usado em aplicações comerciais, como o protetor de motor de cerâmica de nitreto de boro produzido pela famosa marca alemã de lubrificantes. As nanopartículas esféricas de nitreto de boro mantêm as boas propriedades do nitreto de boro e têm maior resistência ao desgaste em comparação com outras morfologias. Como aditivo de lubrificante, espera-se que ele tenha um melhor efeito de redução de desgaste.

3. Agente de liberação

O nitreto de boro tem melhor estabilidade em alta temperatura e bom desempenho de lubrificação em comparação com os agentes desmoldantes tradicionais, como grafite e negro de fumo. Na aplicação comercial, o nitreto de boro em folha foi aplicado no campo da desmoldagem. O nitreto de boro esférico tem as características de massa sólida e isotropia, de modo que sua aplicação em fundição sob pressão, metalurgia e decapagem de moldes de vidro pode melhorar a eficiência da matriz e prolongar a vida útil da matriz.

4. Revestimento refratário

Quando a temperatura é de 900 ℃, o nitreto de boro oxida na atmosfera oxidante, e sua temperatura máxima de uso seguro no vácuo pode chegar a 2.000 ℃, portanto, pode ser aplicado no campo de refratários. O revestimento de nitreto de boro foi preparado com grânulos de nitreto de boro entre 20 e 50 mícrons, e seu desempenho pode ser aprimorado ao ser fixado em materiais refratários ou permeado na camada de trabalho refratária. O nitreto de boro esférico é mais estável e disperso em solução devido às suas características isotrópicas.

5. Materiais de adsorção

O nitreto de boro esférico com uma superfície específica alta também tem valor potencial de aplicação na adsorção de poluentes orgânicos. O nitreto de boro esférico foi sintetizado pelo método hidrotérmico sob o controle do modelo. Depois disso, o modelo no precursor foi removido por calcinação e, em seguida, quebrado em alta temperatura sob o gás protetor. Em seguida, o nitreto de boro esférico foi preparado por imersão. O nitreto de boro esférico tem uma grande área de superfície, alta porosidade, alta capacidade de adsorção de poluentes orgânicos e pode ser reutilizado. Ele tem uma ampla perspectiva de aplicação no tratamento de água, purificação e limpeza de fontes de energia.

6. Materiais de suporte

O nitreto de boro é resistente a altas temperaturas e é quimicamente inerte. Ele atende aos requisitos de materiais de suporte de catalisador estáveis sob uma atmosfera de oxidação de alta temperatura e não reage com o catalisador, o que é mais propício para obter maior eficiência catalítica. Os dados são mostrados na figura abaixo.

7. Outras aplicações

No campo da medicina biológica, o nitreto de boro esférico também pode ser usado como transportador para carga e liberação sustentada de medicamentos. Por exemplo, o nitreto de boro esférico oco tem um grande volume de cavidade, que pode ser usado para armazenar genes de liberação e moléculas biológicas.

As propriedades de diferentes tamanhos de nitreto de boro são diferentes, e as áreas de aplicação são diferentes, afetadas por fatores como tamanho da partícula, pureza e impureza. Por exemplo, o nitreto de boro esférico com tamanhos de partícula de 10 a 20 mícrons geralmente é usado para revestimento de superfícies refratárias, enquanto o nitreto de boro esférico com tamanhos de partícula de 50 a 100 mícrons é usado principalmente para lubrificação, desmoldagem, isolamento e materiais condutores de calor adicionados em ambientes de alta temperatura, enquanto aqueles com tamanhos acima de 100 mícrons são usados principalmente para matérias-primas de nitreto de boro prensadas a quente. Para todos os tipos de uso, o nitreto de boro também pode ser classificado de acordo com o grau de cerâmica, grau de condutividade térmica e grau de lubrificação.

Em resumo, o nitreto de boro esférico tem as vantagens duplas do nitreto de boro original e da morfologia esférica e supera os defeitos da anisotropia do nitreto de boro lamelar e a grande diferença na condutividade térmica entre as superfícies verticais e horizontais. Em comparação com o nitreto de boro convencional, o nitreto de boro esférico tem uma área de aplicação mais ampla e melhor desempenho do produto. Acredita-se que o nitreto de boro esférico desempenhará um papel cada vez mais importante nos compostos orgânicos/inorgânicos com mais pesquisas sobre o mecanismo de formação e a tecnologia de preparação do nitreto de boro.

Conclusão

Agradecemos por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a entender melhor o nitreto de boro esférico e o nitreto de boro hexagonal. Se quiser saber mais sobre o nitreto de boro, gostaríamos de aconselhá-lo a visitar a Stanford Advanced Materials (SAM) para obter mais informações.

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