Nanoparticule de nitrură de bor

Nitrura de bor este o sare obisnuita a acidului azotic supusa unei actiuni combinate de presare sub regim termic ridicat.

Nanoparticulele de nitrura de bor sunt particule cu suprafata sferica, care au dimensiuni cuprinse intre 10-100 nm cu suprafata specifica de 10-75 m2/g. Nitrura de bor este un material solid de culoare alba, cu formula chimica BN, in care numarul de atomi de bor este egal cu numarul de atomi de azot. Structura nitrurii de bor este asemanatoare cu structura carbonului si de aceea exista in mai multe forme cristaline. Forma hexagonala corespunzatoare grafitului este forma cea mai stabila si mai moale si de aceea este folosita ca lubrifiant si aditiv in produsele cosmetice. Forma cubica-structura sfalerit-este asemanatoare diamantului. Duritatea este inferioara diamantului, dar stabilitatea termica si chimica sunt superioare acestuia.

Nitrura de bor nu se gaseste in natura si de aceea este sintetizata din acid boric sau trioxid de bor. Produsul initial este pudra amorfa de nitrura de bor, care este transformata in nitrura de bor hexagonala cristalina prin incalzirea cu un flux de azot la temperaturi mai mari de 1500oC.

Datorita excelentei stabilitatii termice si chimice, ceramicile de nitrura de bor sunt folosite ca parti de echipamente pentru temperaturi ridicate. Nitrura de bor are un potential mare si in nanotehnologie. Nanotuburile de nitrura de bor pot fi astfel produse, avand o structura asemanatoare cu nanotuburile de carbon, dar avand proprietati diferite de ale nanotuburilor de carbon. Similar cu alte forme de nitrura de bor, nanotuburile de nitrura de bor sunt mai stabile termic si chimic decat nanotuburile de carbon, fapt pentru care sunt mai utilizate.

Structura

Nitrura de bor a fost produsa intr-o forma amorfa si cateva forme cristaline. Cea mai stabila forma cristalina este forma hexagonala, denumita h-BN, α-BN sau g-BN. Aceasta are o structura stratificata asemanatoare grafitului. Pe fiecare strat, atomii de bor si de azot sunt legati prin legaturi covalente putenice, iar straturile sunt legate intre ele prin legaturi slabe de tip wan der Waals.

Forma cubica are structura cristalina de sfalerit, structura asemanatoare diamantului, si este denumita β-BN sau c-BN.

Forma wurtzite a nitrurii de bor (w-BN) are o structura asemanatoare lonsdaleitei, un rar polimorf hexagonal de carbon.

In ambele forme c-BN si w-BN, atomii de bor si de azot sunt grupati sub forma unui tetraedru, dar unghiurile dintre tetraedrele invecinate sunt diferite.

structura hexagonala, α-BN

structura sfalerit, β-BN

structura wurtzite, BN

nanotuburi de nitrura de bor

structura lonsdaleitei

Proprietati

- conductivitate termica ridicata

- expansiune termica scazuta

- buna rezistenta la soc termic

- rezistenta electrica ridicata

- are constanta dielectrica mica