нитрид бора
Нитрид бора представляет собой термически и химически стойкое тугоплавкое соединение бора и азота с химической формулой BN . Он существует в различных кристаллических формах , изоэлектронных решетке углерода аналогичной структуры . Гексагональная форма , соответствующая графиту , является наиболее стабильной и мягкой среди полиморфов BN, поэтому используется в качестве смазки и добавки к косметическим продуктам. Кубическая ( цинковая обманка, она же структура сфалерита ) разновидность, аналогичная алмазу .называется c-BN; он мягче алмаза, но его термическая и химическая стабильность выше. Редкая модификация вюрцита BN похожа на лонсдейлит , но немного мягче кубической формы. [2]
Из-за отличной термической и химической стабильности керамика на основе нитрида бора используется в высокотемпературном оборудовании. Нитрид бора имеет потенциальное применение в нанотехнологиях.
Нитрид бора существует в нескольких формах, которые различаются расположением атомов бора и азота, что приводит к различным объемным свойствам материала.
Аморфная форма нитрида бора (a-BN) является некристаллической, в ней отсутствует какая-либо дальнодействующая регулярность в расположении ее атомов. Он аналогичен аморфному углероду .
Наиболее стабильной кристаллической формой является гексагональная форма, также называемая h-BN, α-BN, g-BN и графитовым нитридом бора . Гексагональный нитрид бора (точечная группа = D 6h ; пространственная группа = P6 3 /mmc) имеет слоистую структуру, аналогичную графиту. Внутри каждого слоя атомы бора и азота связаны сильными ковалентными связями , тогда как слои удерживаются вместе слабыми ван-дер-ваальсовыми силами .. Однако межслойный «регистр» этих листов отличается от картины, наблюдаемой для графита, потому что атомы затенены, а атомы бора лежат над атомами азота и над ними. Этот реестр отражает локальную полярность связей B–N, а также межслоевые характеристики N-донор/B-акцептор. Точно так же существует множество метастабильных форм, состоящих из политипов с различной укладкой. Следовательно, h-BN и графит являются очень близкими соседями, и материал может содержать углерод в качестве элемента-заместителя для образования BNC. Синтезированы гибриды BC 6 N, в которых некоторые атомы B и N замещены углеродом. [3]
Кубический нитрид бора имеет кристаллическую структуру, аналогичную структуре алмаза . В соответствии с тем, что алмаз менее стабилен, чем графит, кубическая форма менее стабильна, чем гексагональная форма, но скорость превращения между ними незначительна при комнатной температуре, как и для алмаза. Кубическая форма имеет кристаллическую структуру сфалерита , такую же, как у алмаза (с упорядоченными атомами B и N), и также называется β-BN или c-BN.
