Šestihranná deska z nitridu boru

Hexagonal Boron Nitride (h-BN) je unikátní materiál, který sdílí podobnou strukturu jako grafen, ale skládá se z atomů boru a dusíku. Často se o něm mluví jako o „bílém grafenu“ kvůli jeho bílému, práškovému vzhledu. h-BN má hexagonální mřížkovou strukturu podobnou grafitu a vykazuje vynikající tepelné, chemické a elektrické vlastnosti.

Jedna běžná forma h-BN je v deskových nebo listových strukturách. Tyto desky jsou složeny z vrstev hexagonálně uspořádaných atomů boru a dusíku. Tyto desky mají několik pozoruhodných vlastností a aplikací.

Vlastnosti hexagonálního nitridu boru

Elektrická izolace

Na rozdíl od grafenu, který je vynikajícím vodičem elektřiny, je h-BN elektrický izolant. h-BN má široký pásový rozdíl, což je energetický rozdíl mezi nejvyšším obsazeným energetickým stavem (valenční pásmo) a nejnižším neobsazeným energetickým stavem (vodivostní pásmo). Tato pásmová mezera zabraňuje toku elektronů, čímž se h-BN stává nevodivým nebo izolačním materiálem. Tato vlastnost je cenná v aplikacích, kde je vyžadována elektrická izolace kombinovaná s jinými požadovanými vlastnostmi materiálu.

Vysokoteplotní vlastnosti

Hexagonální nitrid boru (h-BN) má vynikající vlastnosti při vysokých teplotách, díky kterým je cenný v různých aplikacích, které zahrnují extrémní tepelné podmínky. Zde jsou některé z klíčových vlastností h-BN při vysokých teplotách:

1. Tepelná stabilita

h-BN zůstává stabilní při velmi vysokých teplotách. Dokáže odolat teplotám přesahujícím 2000 stupňů Celsia v inertní atmosféře bez výrazného rozkladu nebo strukturálních změn.

2. Tepelná vodivost

h-BN vykazuje vysokou tepelnou vodivost, zejména v bazální rovině (paralelně s vrstvami). Tato vlastnost mu umožňuje efektivně vést a odvádět teplo, což jej činí cenným v aplikacích, kde je řízení tepla zásadní, jako jsou elektronická zařízení a letecké komponenty.

3. Vysokoteplotní izolace

Zatímco h-BN je vynikající tepelný vodič, je to také elektrický izolant. Tato dvojí vlastnost je cenná v aplikacích, kde je při vysokých teplotách vyžadována jak elektrická izolace, tak účinný odvod tepla.

4. Koeficient tepelné roztažnosti

Koeficient tepelné roztažnosti (CTE) h-BN je relativně nízký. To znamená, že dochází k minimálním rozměrovým změnám s kolísáním teploty. Tato vlastnost je důležitá v aplikacích, kde je kritická stabilita velikosti a tvaru při tepelném namáhání.

5. Vysoký bod tání

Bod tání h-BN je výjimečně vysoký, kolem 3000 stupňů Celsia. Tato vlastnost umožňuje h-BN zachovat si strukturální integritu i v extrémně vysokých teplotách.

6. Kompatibilita s roztaveným kovem

h-BN vykazuje nesmáčivost při kontaktu s roztavenými kovy. To znamená, že snadno nereaguje ani se neváže s roztavenými kovy. V důsledku toho se h-BN používá jako materiál kelímku pro vysokoteplotní aplikace zahrnující zpracování kovů.

Chemická stabilita

h-BN je vysoce chemicky stabilní, díky čemuž je odolný vůči mnoha korozivním chemikáliím. Tato vlastnost je důležitá v aplikacích, kde materiály musí odolat drsnému prostředí.

- Inertnost

h-BN je obecně nereaktivní s většinou chemikálií, včetně kyselin, zásad a rozpouštědel. Díky této inertnosti je odolný vůči korozi a degradaci v široké škále chemických prostředí.

- Odolnost vůči kyselinám

Je vysoce odolný jak vůči minerálním kyselinám (např. kyselině chlorovodíkové, sírové), tak vůči organickým kyselinám. Dokonce i silné kyseliny jako koncentrovaná kyselina sírová mají malý vliv na h-BN.

- Základní odpor

h-BN je také odolný vůči silně alkalickým látkám. Dokáže odolat působení roztoků s vysokými hodnotami pH, aniž by procházelo významnými chemickými změnami.

Aplikace desky z nitridu boru

Elektronická zařízení

Izolační vlastnosti h-BN jej činí cenným při výrobě elektronických zařízení, zejména v kombinaci s jinými dvourozměrnými materiály, jako je grafen nebo dichalkogenidy přechodných kovů (TMD). h-BN může v těchto zařízeních sloužit jako izolační vrstva, která zabraňuje nežádoucím elektrickým interakcím mezi různými součástmi.

Tepelný management v elektronice

Zatímco h-BN je elektrický izolant, je to vynikající tepelný vodič. Díky tomu je užitečný v aplikacích, kde je vyžadována jak elektrická izolace, tak účinný odvod tepla, jako jsou elektronická zařízení s vysokým výkonem.

Vysokofrekvenční aplikace

Díky svým izolačním vlastnostem a vysoké tepelné vodivosti se h-BN používá ve vysokofrekvenční elektronice. Může být integrován do radiofrekvenčních (RF) a mikrovlnných zařízení, aby se zabránilo rušení mezi komponenty.

Polovodičový průmysl

Při výrobě polovodičů lze h-BN použít jako substrát nebo izolační vrstvu při výrobě elektronických zařízení. Jeho vysoce kvalitní krystalová struktura a izolační vlastnosti z něj činí cenný materiál v tomto odvětví.

Bariérový materiál

h-BN se také používá jako bariérový materiál v pokročilých elektronických zařízeních. Může sloužit jako ochranná vrstva zabraňující kontaminaci nebo oxidaci podkladových polovodičových materiálů.
 

Populární Tagy: šestihranná deska z nitridu bóru, Čína, dodavatelé, výrobci, továrna, velkoobchod, cena, na prodej