Нитрид бора
Эта статья требует внимания эксперта в области химикатов . Добавьте в этот шаблон причину или параметр обсуждения , чтобы объяснить проблему со статьей. ( июнь 2024 г. ) |
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК
Нитрид бора
| |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
КЭБ | |
ХимическийПаук | |
Информационная карта ECHA | 100.030.111 |
Номер ЕС |
|
216 | |
МеШ | Электрическая дрель |
ПабХим CID
|
|
номер РТЭКС |
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
Характеристики | |
Б Н | |
Молярная масса | 24.82 g/mol |
Появление | Бесцветные кристаллы |
Плотность | 2,1 г/см 3 (ч-БН); 3,45 г/см 3 (c-БН) |
Температура плавления | 2973 ° C (5383 ° F; 3246 К) сублиматы (c-BN) |
нерастворимый | |
Подвижность электронов | 200 см 2 /(В·с) (c-BN) |
Показатель преломления ( n D )
|
1,8 (ч-БН); 2.1 (к-БН) |
Структура | |
Шестиугольный , сфалерит , вюрцит | |
Термохимия | |
Теплоемкость ( С )
|
19,7 Дж/(К моль) [ 1 ] [ 2 ] |
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
14,8 Дж/К моль [ 1 ] [ 2 ] |
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−254,4 кДж/моль [ 1 ] [ 2 ] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )
|
−228,4 кДж/моль [ 1 ] [ 2 ] |
Опасности | |
СГС Маркировка : | |
Предупреждение | |
Х319 , Х335 , Х413 | |
P261 , P264 , P271 , P273 , P280 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P337+P313 , P403+P233 , P405 , P501 | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Родственные соединения | |
Родственные соединения
|
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
|
Нитрид бора — термически и химически стойкое тугоплавкое соединение бора и азота с химической формулой BN . Он существует в различных кристаллических формах , которые изоэлектронны решетке с аналогичной структурой углеродной . Гексагональная форма , соответствующая графиту, является наиболее стабильной и мягкой среди полиморфов BN, поэтому ее используют в качестве смазки и добавки к косметическим продуктам. Кубическая разновидность ( цинковая обманка, также известная как структура сфалерита ), 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. [ 3 ]
Благодаря превосходной термической и химической стабильности керамика из нитрида бора используется в высокотемпературном оборудовании и при литье металлов . Нитрид бора потенциально может быть использован в нанотехнологиях.
Структура
[ редактировать ]Нитрид бора существует в нескольких формах, которые различаются расположением атомов бора и азота, что приводит к различным объемным свойствам материала.
Аморфная форма (a-BN)
[ редактировать ]Аморфная форма нитрида бора (a-BN) некристаллическая и лишена какой-либо регулярности в расположении атомов на больших расстояниях. Он аналогичен аморфному углероду .
Все остальные формы нитрида бора являются кристаллическими.
Шестиугольная форма (h-BN)
[ редактировать ]Наиболее стабильной кристаллической формой является гексагональная форма, также называемая h-BN, α-BN, g-BN и графитовый нитрид бора . Гексагональный нитрид бора (точечная группа = D 3h ; пространственная группа = P6 3 /mmc) имеет слоистую структуру, подобную графиту. Внутри каждого слоя атомы бора и азота связаны сильными ковалентными связями , тогда как слои удерживаются вместе слабыми силами Ван-дер-Ваальса . Однако межслоевая «регистрация» этих листов отличается от картины, наблюдаемой для графита, поскольку атомы затмеваются, а атомы бора располагаются над атомами азота. Этот регистр отражает локальную полярность связей B–N, а также межслоевые характеристики N-донора/B-акцептора. Точно так же существует множество метастабильных форм, состоящих из политипов, сложенных по-разному. Таким образом, h-BN и графит являются очень близкими соседями, и материал может включать углерод в качестве элемента-заместителя с образованием BNC. BC 6 N, в которых часть атомов B и N замещается углеродом. Синтезированы гибриды [ 4 ] Гексагональный монослой нитрида бора аналогичен графену и имеет сотовую структуру решетки почти тех же размеров. В отличие от графена, который имеет черный цвет и является электрическим проводником, монослой h-BN белый и является изолятором. Его было предложено использовать в качестве атомной плоской изолирующей подложки или туннельного диэлектрического барьера в 2D-электронике. . [ 5 ]
Кубическая форма (c-BN)
[ редактировать ]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 в случае алмаза. Кубическая форма имеет кристаллическую структуру сфалерита (пространственная группа = F 4 3m), такую же, как у алмаза (с упорядоченными атомами B и N), и называется также β-BN или c-BN.
Вюрцитная форма (w-BN)
[ редактировать ]Вюрцитовая лонсдейлит форма нитрида бора (w-BN; точечная группа = C 6v ; пространственная группа = P6 3 mc) имеет ту же структуру, что и , редкую гексагональную полиморфную модификацию углерода. Как и в кубической форме, атомы бора и азота группируются в тетраэдры . [ 6 ] В вюрцитной форме атомы бора и азота группируются в 6-членные кольца. В кубической форме все кольца имеют конфигурацию стула , тогда как в w-BN кольца между «слоями» находятся в конфигурации лодочки . В более ранних оптимистических отчетах предсказывалось, что форма вюрцита была очень прочной и, по оценкам моделирования, потенциально имела прочность на 18% выше, чем у алмаза. Поскольку в природе существуют лишь небольшие количества минерала, экспериментально это еще не подтверждено. [ 7 ] Его твердость составляет 46 ГПа, что немного тверже, чем у коммерческих боридов, но мягче, чем у кубической формы нитрида бора. [ 3 ]
Характеристики
[ редактировать ]Физический
[ редактировать ]Материал | Нитрид бора (BN) | Графит [ 8 ] | Алмаз [ 9 ] | |||
---|---|---|---|---|---|---|
а- [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] | час- | с- [ 13 ] [ 9 ] | В- | |||
Плотность (г/см 3 ) | 2.28 | ~2.1 | 3.45 | 3.49 | ~2.1 | 3.515 |
Твердость по Кнупу (ГПа) | 10 | 45 | 34 | 100 | ||
Объемный модуль (ГПа) | 100 | 36.5 | 400 | 400 | 34 | 440 |
Теплопроводность (Вт/м·К) |
3 | 600 ∥, 30 ⟂ |
740 | 200–2000 ∥, 2–800 ⟂ |
600–2000 | |
Тепловое расширение (10 −6 /К) | −2.7 ∥, 38 ⟂ | 1.2 | 2.7 | −1.5 ∥, 25 ⟂ | 0.8 | |
Запрещенная зона (эВ) | 5.05 | 5.9–6.4 [ 14 ] | 10.1-10.7 [ 15 ] | 4.5–5.5 | 0 | 5.5 |
Показатель преломления | 1.7 | 1.8 | 2.1 | 2.05 | 2.4 | |
Магнитная восприимчивость (мкэму/г) [ 16 ] |
−0.48 ∥, −17.3 ⟂ |
−0.2 – −2.7 ∥, −20 – −28 ⟂ |
−1.6 |
Частично ионная структура слоев BN в h-BN снижает ковалентность и электропроводность, тогда как межслоевое взаимодействие увеличивается, что приводит к более высокой твердости h-BN по сравнению с графитом. На пониженную делокализацию электронов в гексагональном BN также указывает отсутствие цвета и большая запрещенная зона . Очень разные связи – сильные ковалентные внутри базальных плоскостей (плоскости, где ковалентно связаны атомы бора и азота) и слабые между ними – обуславливают высокую анизотропию большинства свойств h-BN.
Например, внутри плоскостей твердость, электро- и теплопроводность значительно выше, чем перпендикулярно им. Напротив, свойства c-BN и w-BN более однородны и изотропны.
Эти материалы чрезвычайно тверды: твердость объемного c-BN немного меньше, а w-BN даже выше, чем у алмаза. [ 17 ] Сообщается также, что поликристаллический c-BN с размером зерен порядка 10 нм имеет твердость по Виккерсу, сравнимую или превышающую твердость алмаза. [ 18 ] Из-за гораздо большей устойчивости к нагреванию и переходным металлам c-BN превосходит алмаз в механических применениях, таких как обработка стали. [ 19 ] Теплопроводность БН одна из самых высоких среди всех электроизоляторов (см. таблицу).
Нитрид бора может быть легирован бериллием p-типа и бором, серой, кремнием n-типа или совместно легирован углеродом и азотом. [ 13 ] Как гексагональный, так и кубический BN представляют собой широкозонные полупроводники с энергией запрещенной зоны, соответствующей УФ-области. Если напряжение подается на h-BN [ 20 ] [ 21 ] или c-BN, [ 22 ] затем он излучает УФ-свет в диапазоне 215–250 нм и, следовательно, потенциально может использоваться в качестве светоизлучающих диодов (СИД) или лазеров.
Мало что известно о поведении нитрида бора при плавлении. Он разлагается при 2973 °C, но плавится при повышенном давлении. [ 23 ] [ 24 ]
Термическая стабильность
[ редактировать ]Шестиугольный и кубический BN (и, возможно, w-BN) демонстрируют замечательную химическую и термическую стабильность. Например, h-BN устойчив к разложению при температурах до 1000 °С на воздухе, 1400 °С в вакууме и 2800 °С в инертной атмосфере. Реакционная способность h-BN и c-BN относительно схожа, а данные для c-BN суммированы в таблице ниже.
Твердый | Окружающий | Действие | Пороговая температура (°C) |
---|---|---|---|
Мо | 10 −2 Папа пуст | Реакция | 1360 |
В | 10 −2 Папа пуст | Смачивание [ а ] | 1360 |
Фе, Ни, Ко | Аргон | Реагировать | 1400–1500 |
Ал | 10 −2 Папа пуст | Смачивание и реакция | 1050 |
И | 10 −3 Папа пуст | Смачивание | 1500 |
Cu, Ag, Au, Ga, In, Ge, Sn | 10 −3 Папа пуст | Нет смачивания | 1100 |
Б | Нет смачивания | 2200 | |
Al2O3 O3 + 2OB2O3 | 10 −2 Папа пуст | Никакой реакции | 1360 |
Термическую стабильность c-BN можно резюмировать следующим образом: [ 13 ]
- В воздухе или кислороде: Защитный слой B 2 O 3 предотвращает дальнейшее окисление до ~1300 °С; отсутствие преобразования в шестиугольную форму при 1400 °C.
- В азоте: некоторая конверсия в h-BN при 1525 °C через 12 часов.
- В вакууме ( 10 −5 Па ): преобразование в h-BN при 1550–1600 °C.
Химическая стабильность
[ редактировать ]Нитрид бора не подвергается воздействию обычных кислот, но растворим в щелочных расплавленных солях и нитридах, таких как LiOH , KOH , NaOH . Na2CO3 CO3, NaNO3 , Ли3Н N, Мг 3 Н 2 , СР3Н2 N2, Ba 3 N 2 или Li 3 BN 2 , которые поэтому используются для травления BN. [ 13 ]
Теплопроводность
[ редактировать ]Теоретическая теплопроводность гексагональных нанолент нитрида бора (БННР) может приближаться к 1700–2000 Вт /( м ⋅ К ), что имеет тот же порядок величины, что и экспериментально измеренное значение для графена , и может быть сравнимо с теоретическими расчетами для графена. наноленты. [ 25 ] [ 26 ] Более того, тепловой перенос в BNNR анизотропен . Теплопроводность BNNR с зигзагообразными краями примерно на 20% выше, чем у нанолент с кромками «кресло» при комнатной температуре. [ 27 ]
Механические свойства
[ редактировать ]Нанолисты BN состоят из гексагонального нитрида бора (h-BN). Они стабильны до 800°C на воздухе. Структура монослоя BN аналогична структуре графена , обладающего исключительной прочностью. [ 28 ] , высокотемпературная смазка и подложка в электронных устройствах. [ 29 ]
Анизотропия модуля Юнга и коэффициента Пуассона зависит от размера системы. [ 30 ] h-BN также демонстрирует сильно анизотропную прочность и ударную вязкость . [ 31 ] и поддерживает их в диапазоне вакансионных дефектов , показывая, что анизотропия не зависит от типа дефекта.
Естественное явление
[ редактировать ]сообщалось о кубической форме (c-BN) В 2009 году в Тибете , и было предложено название цинсонгит . Вещество обнаружено в дисперсных включениях микронного размера в богатых хромом породах. В 2013 году Международная минералогическая ассоциация подтвердила минерал и название. [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
Синтез
[ редактировать ]Получение и реакционная способность гексагонального BN.
[ редактировать ]Гексагональный нитрид бора получают обработкой триоксида бора ( B 2 O 3 ) или борная кислота ( H 3 BO 3 ) с аммиаком ( NH 3 ) или мочевина ( CO(NH 2 ) 2 ) в инертной атмосфере: [ 36 ]
- B 2 O 3 + 2 NH 3 → 2 BN + 3 H 2 O ( Т = 900 °С)
- B(OH) 3 + NH 3 → BN + 3 H 2 O ( Т = 900 °С)
- B 2 O 3 + CO(NH 2 ) 2 → 2 BN + CO 2 + 2 H 2 O ( Т > 1000 °С)
- B 2 O 3 + 3 CaB 6 + 10 N 2 → 20 BN + 3 CaO ( Т > 1500 °С)
Полученный неупорядоченный ( аморфный ) материал содержит 92–95 % BN и 5–8 % Б 2 О 3 . Остальные B 2 O 3 можно испарить на втором этапе при температуре > 1500 °C , чтобы достичь концентрации BN >98%. При таком отжиге также кристаллизуется BN, причем размер кристаллитов увеличивается с температурой отжига. [ 19 ] [ 37 ]
Детали h-BN можно недорого изготовить методом горячего прессования с последующей механической обработкой. Детали изготавливаются из порошков нитрида бора с добавлением оксида бора для лучшей сжимаемости. Тонкие пленки нитрида бора можно получить методом химического осаждения из паровой фазы из трихлорида бора и прекурсоров азота. [ 38 ] Компания ZYP Coatings также разработала покрытия из нитрида бора, которые можно наносить на поверхность краской. Сжигание порошка бора в азотной плазме при температуре 5500 °C дает ультрадисперсный нитрид бора, используемый для изготовления смазочных материалов и тонеров . [ 39 ]
Нитрид бора реагирует с фторидом йода с образованием NI 3 с низкой доходностью. [ 40 ] Нитрид бора реагирует с нитридами лития, щелочноземельных металлов и лантаноидами с образованием нитридоборатов . [ 41 ] Например:
- Ли 3 Н + БН → Ли 3 БН 2
Интеркаляция гексагонального BN
[ редактировать ]Различные виды интеркалируют в гексагональный BN, например, NH 3 с вкраплениями [ 42 ] или щелочные металлы. [ 43 ]
Приготовление кубического БН
[ редактировать ]c-BN получают аналогично получению синтетического алмаза из графита. Прямое преобразование гексагонального нитрида бора в кубическую форму наблюдалось при давлениях от 5 до 18 ГПа и температурах от 1730 до 3230 °C, что соответствует параметрам прямого преобразования графита в алмаз. [ 44 ] Добавление небольшого количества оксида бора позволяет снизить необходимое давление до 4–7 ГПа, а температуру до 1500 °С. Как и при синтезе алмаза, для дальнейшего снижения давлений и температур конверсии добавляют катализатор, например литий, калий или магний, их нитриды, их фторнитриды, воду с соединениями аммония или гидразин. [ 45 ] [ 46 ] Другие методы промышленного синтеза, опять же заимствованные из выращивания алмазов, используют рост кристаллов в температурном градиенте или взрывной ударной волне . Метод ударной волны используется для производства материала, называемого гетероалмазом , сверхтвердого соединения бора, углерода и азота. [ 47 ]
Возможно осаждение тонких пленок кубического нитрида бора при низком давлении. Как и при выращивании алмазов, основная проблема заключается в подавлении роста гексагональных фаз (h-BN или графита соответственно). В то время как при выращивании алмазов это достигается за счет добавления газообразного водорода, трифторид бора для c-BN используется ионно-лучевое осаждение , химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением , импульсное лазерное осаждение , реактивное распыление и другие методы физического осаждения из паровой фазы . . Также используются [ 38 ]
Получение вюрцита БН.
[ редактировать ]Вюрцит BN можно получить методами статического высокого давления или динамического удара. [ 48 ] Пределы его устойчивости четко не определены. И c-BN, и w-BN образуются при сжатии h-BN, но образование w-BN происходит при гораздо более низких температурах, близких к 1700 ° C. [ 45 ]
Статистика производства
[ редактировать ]Если данные о производстве и потреблении сырья, используемого для синтеза BN, а именно борной кислоты и триоксида бора, хорошо известны (см. Бор ), то соответствующие цифры по нитриду бора в статистических сводках не приводятся. Оценка мирового производства в 1999 году составляет от 300 до 350 метрических тонн . Основные производители и потребители БН расположены в США, Японии, Китае и Германии. В 2000 году цены варьировались примерно от 75–120 долларов США/кг на стандартный h-BN промышленного качества и доходили до 200–400 долларов США/кг на марки BN высокой чистоты. [ 36 ]
Приложения
[ редактировать ]Шестиугольный БН
[ редактировать ]Гексагональный BN (h-BN) является наиболее широко используемым полиморфом. Это хорошая смазка как при низких, так и при высоких температурах (до 900 °С, даже в окислительной атмосфере). Смазка h-BN особенно полезна, когда электропроводность или химическая активность графита (альтернативной смазки) могут быть проблематичными. В двигателях внутреннего сгорания, где графит может окисляться и превращаться в углеродистый шлам, в моторные смазочные материалы можно добавлять h-BN, обладающий превосходной термической стабильностью. Как и во всех суспензиях наночастиц, урегулирование броуновского движения является проблемой. Осадки могут забивать масляные фильтры двигателя, что ограничивает возможности применения твердых смазочных материалов в двигателях внутреннего сгорания для автомобильных гонок, где ремонт двигателей является обычным явлением. Поскольку углерод имеет заметную растворимость в некоторых сплавах (например, в сталях), что может привести к ухудшению свойств, BN часто лучше подходит для применений при высоких температурах и/или высоких давлениях. Еще одним преимуществом h-BN перед графитом является то, что его смазывающая способность не требует попадания молекул воды или газа между слоями. Следовательно, смазочные материалы h-BN можно использовать в вакууме, например, в космической технике. Смазочные свойства мелкозернистого h-BN используются в косметика , краски , стоматологический цемент и грифели для карандашей . [ 49 ]
Шестиугольный BN впервые был использован в косметике примерно в 1940 году в Японии . Из-за высокой цены от h-BN в этом применении отказались. Его использование было возобновлено в конце 1990-х годов с оптимизацией производственных процессов h-BN, и в настоящее время h-BN используется почти всеми ведущими производителями косметической продукции для тональных кремов , макияжа , теней для век , румян, карандашей , помад и других средств. средства по уходу за кожей. [ 19 ]
Благодаря своей превосходной термической и химической стабильности керамика и покрытия из нитрида бора используются в высокотемпературном оборудовании. h-BN можно включать в состав керамики, сплавов, смол, пластмасс, резин и других материалов, придавая им самосмазывающиеся свойства. Такие материалы подходят, например, для изготовления подшипников и в сталеплавильном производстве. [ 19 ] Многие квантовые устройства используют в качестве материала подложки многослойный h-BN. Его также можно использовать в качестве диэлектрика в резистивных запоминающих устройствах с произвольным доступом. [ 50 ] [ 51 ]
Шестиугольный BN используется в ксерографических процессах и лазерных принтерах в качестве барьерного слоя фотобарабана от утечки заряда. [ 52 ] В автомобильной промышленности h-BN, смешанный со связующим веществом (оксидом бора), используется для герметизации датчиков кислорода , обеспечивающих обратную связь для регулировки расхода топлива. В связующем используется уникальная температурная стабильность и изоляционные свойства h-BN. [ 19 ]
Детали могут быть изготовлены методом горячего прессования из четырех товарных марок h-BN. Марка HBN содержит из оксида бора связующее ; пригоден к использованию до 550–850 °С в окислительной атмосфере и до 1600 °С в вакууме, но из-за содержания оксида бора чувствителен к воде. В марке HBR используется связующее на основе бората кальция , и его можно использовать при температуре 1600 °C. Марки HBC и HBT не содержат связующего вещества и могут использоваться при температуре до 3000 °C. [ 53 ]
Нанолисты нитрида бора (h-BN) можно осаждать путем каталитического разложения боразина при температуре ~ 1100 ° C в установке химического осаждения из паровой фазы на площади примерно до 10 см. 2 . Благодаря гексагональной атомной структуре, небольшому несовпадению решетки с графеном (~2%) и высокой однородности они используются в качестве подложек для устройств на основе графена. [ 54 ] Нанолисты BN также являются отличными проводниками протонов . Их высокая скорость транспорта протонов в сочетании с высоким электрическим сопротивлением может привести к использованию в топливных элементах и электролизе воды . [ 55 ]
h-BN используется с середины 2000-х годов в качестве смазки для пуль и ствола винтовок с точными мишенями в качестве альтернативы покрытию из дисульфида молибдена , обычно называемому «молибденом». Утверждается, что он увеличивает эффективный срок службы ствола, увеличивает интервалы между чисткой канала ствола и уменьшает отклонение точки попадания между первыми выстрелами из чистого ствола и последующими выстрелами. [ 56 ]
h-BN используется в качестве антиадгезива при работе с расплавленным металлом и стеклом. Например, компания ZYP Coatings разработала и в настоящее время производит линейку окрашиваемых покрытий h-BN, которые используются производителями расплавленного алюминия, цветных металлов и стекла. [ 57 ] Поскольку h-BN не смачивает и не смачивает эти расплавленные материалы, поверхность с покрытием (т.е. форма или тигель) не прилипает к материалу. [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]
Кубический БН
[ редактировать ]Кубический нитрид бора (CBN или c-BN) широко используется в качестве абразива . [ 62 ] Его полезность обусловлена его нерастворимостью в железе , никеле и родственных сплавах при высоких температурах, тогда как алмаз растворим в этих металлах. Поэтому поликристаллические абразивы c-BN ( PCBN ) используются для обработки стали, тогда как алмазные абразивы предпочтительны для алюминиевых сплавов, керамики и камня. При контакте с кислородом при высоких температурах BN образует пассивирующий слой оксида бора. Нитрид бора хорошо связывается с металлами за счет образования прослоек боридов или нитридов металлов. Материалы с кубическими кристаллами нитрида бора часто используются в насадках режущих инструментов . Для шлифования используются более мягкие связующие, такие как смола, пористая керамика и мягкие металлы. Также можно использовать керамические связующие. Коммерческая продукция известна под названием « Боразон » (фирма Hyperion Materials & Technologies). [ 63 ] ), а также «Эльбор» или «Кубонит» (российских производителей). [ 49 ]
В отличие от алмаза, крупные таблетки c-BN можно получить с помощью простого процесса (так называемого спекания) отжига порошков c-BN в токе азота при температурах немного ниже температуры разложения BN. Эта способность порошков c-BN и h-BN плавиться позволяет дешево производить крупные детали из BN. [ 49 ]
Подобно алмазу, сочетание высочайшей теплопроводности и удельного электрического сопротивления в c-BN идеально подходит для теплоотводов .
Поскольку кубический нитрид бора состоит из легких атомов и очень прочен химически и механически, он является одним из популярных материалов для рентгеновских мембран: малая масса приводит к небольшому поглощению рентгеновского излучения, а хорошие механические свойства позволяют использовать тонкие мембраны, а также снижение абсорбции. [ 64 ]
Аморфный БН
[ редактировать ]Слои аморфного нитрида бора (a-BN) используются в некоторых полупроводниковых устройствах , например МОП-транзисторах . Их можно получить химическим разложением цезием трихлорборазина или . методами термического химического осаждения из паровой фазы Термическое CVD также можно использовать для нанесения слоев h-BN или при высоких температурах c-BN. [ 65 ]
Другие формы нитрида бора
[ редактировать ]Атомно тонкий нитрид бора
[ редактировать ]Гексагональный нитрид бора можно расслаивать до листов с одним или несколькими атомными слоями. Из-за своей структуры, аналогичной структуре графена, атомарно тонкий нитрид бора иногда называют белым графеном . [ 66 ]
Механические свойства
[ редактировать ]Атомно тонкий нитрид бора является одним из самых прочных электроизоляционных материалов. Монослойный нитрид бора имеет средний модуль Юнга 0,865 ТПа и прочность на излом 70,5 ГПа, и в отличие от графена, прочность которого резко снижается с увеличением толщины, малослойные листы нитрида бора имеют прочность, аналогичную прочности однослойного нитрида бора. [ 67 ]
Теплопроводность
[ редактировать ]Атомно тонкий нитрид бора имеет один из самых высоких коэффициентов теплопроводности (751 Вт/мК при комнатной температуре) среди полупроводников и электрических изоляторов, а его теплопроводность увеличивается с уменьшением толщины из-за меньшего количества внутрислоевых связей. [ 68 ]
Термическая стабильность
[ редактировать ]Стабильность графена на воздухе демонстрирует четкую зависимость от толщины: монослойный графен реагирует с кислородом при 250 ° C, сильно легирован при 300 ° C и травится при 450 ° C; напротив, объемный графит не окисляется до 800 ° C. [ 69 ] Атомно тонкий нитрид бора имеет гораздо лучшую стойкость к окислению, чем графен. Монослойный нитрид бора не окисляется до 700°С и выдерживает на воздухе до 850°С; Двухслойные и трехслойные нанолисты нитрида бора имеют несколько более высокие температуры начала окисления. [ 70 ] Превосходная термическая стабильность, высокая непроницаемость для газа и жидкости, а также электрическая изоляция делают атомарно тонкий нитрид бора потенциальным материалом для покрытия для предотвращения поверхностного окисления и коррозии металлов. [ 71 ] [ 72 ] и другие двумерные (2D) материалы, такие как черный фосфор . [ 73 ]
Лучшая поверхностная адсорбция
[ редактировать ]Было обнаружено, что атомарно тонкий нитрид бора обладает лучшими способностями к поверхностной адсорбции, чем объемный гексагональный нитрид бора. [ 74 ] Согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям, атомно-тонкий нитрид бора как адсорбент претерпевает конформационные изменения при поверхностной адсорбции молекул, увеличивая энергию и эффективность адсорбции. Синергический эффект атомной толщины, высокой гибкости, более сильной поверхностной адсорбционной способности, электроизоляции, непроницаемости, высокой термической и химической стабильности нанолистов BN может увеличить рамановскую чувствительность до двух порядков и в то же время достичь долгосрочной стабильности и возможность повторного использования трудно достижима с помощью других материалов. [ 75 ] [ 76 ]
Диэлектрические свойства
[ редактировать ]Атомно тонкий гексагональный нитрид бора является превосходной диэлектрической подложкой для графена, дисульфида молибдена ( MoS 2 ) и многие другие электронные и фотонные устройства на основе двумерных материалов. Как показали исследования с помощью электросиловой микроскопии (ЭСМ), экранирование электрического поля в атомарно тонком нитриде бора имеет слабую зависимость от толщины, что соответствует плавному затуханию электрического поля внутри малослойного нитрида бора, обнаруженному из первых принципов. расчеты. [ 69 ]
Рамановские характеристики
[ редактировать ]Рамановская спектроскопия оказалась полезным инструментом для изучения различных двумерных материалов, а о рамановской сигнатуре высококачественного атомарно тонкого нитрида бора впервые сообщили Горбачев и др. в 2011 году. [ 77 ] и Ли и др. [ 70 ] Однако два опубликованных результата комбинационного рассеяния монослоя нитрида бора не согласовались друг с другом. Поэтому Цай и др. провели систематические экспериментальные и теоретические исследования, чтобы выявить собственный спектр комбинационного рассеяния атомарно тонкого нитрида бора. [ 78 ] Это показывает, что атомно-тонкий нитрид бора без взаимодействия с подложкой имеет частоту G-полосы, аналогичную частоте объемного гексагонального нитрида бора, но деформация, вызванная подложкой, может вызвать рамановские сдвиги. Тем не менее, интенсивность комбинационного рассеяния G-полосы атомарно тонкого нитрида бора может быть использована для оценки толщины слоя и качества образца.
Наносетка из нитрида бора
[ редактировать ]Наносетка из нитрида бора представляет собой наноструктурированный двумерный материал. Он состоит из одного слоя BN, который образует путем самосборки высокорегулярную сетку после высокотемпературного воздействия чистого родия. [ 80 ] или рутений [ 81 ] поверхность к боразину в сверхвысоком вакууме . Нанометка выглядит как совокупность шестиугольных пор. Расстояние между двумя центрами пор составляет 3,2 нм, диаметр пор ~2 нм. Другие названия этого материала — борнитрен или белый графен. [ 82 ]
Наносетка из нитрида бора устойчива на воздухе. [ 83 ] и совместим с некоторыми жидкостями. [ 84 ] [ 85 ] до температуры 800°С. [ 80 ]
Нанотрубки нитрида бора
[ редактировать ]Трубочки из нитрида бора были впервые созданы в 1989 году Шором и Доланом. Эта работа была запатентована в 1989 году и опубликована в 1989 году диссертацией (Долан), а затем в 1993 году в журнале Science. Работа 1989 года также была первым получением аморфного BN с помощью B-трихлорборазина и металлического цезия.
Нанотрубки из нитрида бора были предсказаны в 1994 году. [ 87 ] и экспериментально обнаружен в 1995 году. [ 88 ] Их можно представить как свернутый лист нитрида бора. Структурно это близкий аналог углеродной нанотрубки , а именно длинный цилиндр диаметром от нескольких до сотен нанометров и длиной во многие микрометры, с той лишь разницей, что атомы углерода попеременно замещены атомами азота и бора. Однако свойства нанотрубок BN сильно различаются: тогда как углеродные нанотрубки могут быть металлическими или полупроводниковыми в зависимости от направления и радиуса прокатки, нанотрубка BN представляет собой электрический изолятор с запрещенной зоной ~ 5,5 эВ, практически не зависящий от хиральности и морфологии трубки. [ 89 ] Кроме того, слоистая структура BN гораздо более термически и химически стабильна, чем графитоуглеродная структура. [ 90 ] [ 91 ]
Аэрогель нитрида бора
[ редактировать ]Аэрогель нитрида бора представляет собой аэрогель, изготовленный из высокопористого BN. Обычно он состоит из смеси деформированных нанотрубок BN и нанолистов . Он может иметь плотность всего 0,6 мг/см. 3 и удельная площадь поверхности до 1050 м2. 2 /г и, следовательно, имеет потенциальное применение в качестве абсорбента , носителя катализатора и среды для хранения газа. Аэрогели BN обладают высокой гидрофобностью и могут поглощать масло в 160 раз больше своего веса. Они устойчивы к окислению на воздухе при температуре до 1200 °С и, следовательно, могут быть использованы повторно после выгорания впитанного масла пламенем. Аэрогели BN можно получить методом химического осаждения из паровой фазы с использованием темплата с использованием боразина в качестве исходного газа. [ 79 ]
Композиты, содержащие BN
[ редактировать ]Добавление нитрида бора в керамику из нитрида кремния повышает термостойкость полученного материала. С этой же целью BN добавляют также в нитрид-кремниево -глиноземную и нитрид-титан -глиноземную керамику. Другие материалы, армируемые BN, включают оксид алюминия и диоксид циркония , боросиликатные стекла , стеклокерамику , эмали и композиционную керамику с композицией борид титана -нитрид бора, борид титана- нитрид алюминия -нитрид бора и карбид кремния -нитрид бора. [ 92 ]
Цирконий-стабилизированный нитрид бора (ZSBN) производится путем добавления диоксида циркония к BN , что повышает его термостойкость и механическую прочность посредством процесса спекания . [ 93 ] Он предлагает лучшие эксплуатационные характеристики, включая превосходную стойкость к коррозии и эрозии в широком диапазоне температур. [ 94 ] Его уникальное сочетание теплопроводности, смазывающей способности , механической прочности и стабильности делает его пригодным для различных применений, включая режущие инструменты и износостойкие покрытия, тепло- и электроизоляцию, аэрокосмическую и оборонную промышленность, а также высокотемпературные компоненты. [ 95 ] [ 96 ]
Пиролитический нитрид бора (ПБН)
[ редактировать ]Пиролитический нитрид бора (PBN), также известный как химический нитрид бора, осажденный из паровой фазы (CVD-BN), [ 97 ] материал высокой чистоты, представляет собой керамический характеризующийся исключительной химической стойкостью и механической прочностью при высоких температурах. [ 98 ] Пиролитический нитрид бора обычно получают термическим разложением треххлористого бора и паров аммиака на графитовых подложках при 1900°С. [ 99 ]
Пиролитический нитрид бора (PBN) обычно имеет гексагональную структуру, аналогичную гексагональному нитриду бора (hBN), хотя он может иметь дефекты упаковки или отклонения от идеальной решетки. [ 100 ] Пиролитический нитрид бора (PBN) демонстрирует некоторые замечательные свойства, в том числе исключительную химическую инертность, высокую диэлектрическую прочность, отличную стойкость к термическому удару, несмачиваемость, нетоксичность, стойкость к окислению и минимальное выделение газов . [ 101 ] [ 102 ]
Благодаря высокоупорядоченной плоской текстуре, подобной пиролитическому графиту (ПГ), он проявляет анизотропные свойства, такие как более низкая диэлектрическая проницаемость по вертикали кристаллической плоскости и более высокая прочность на изгиб вдоль кристаллической плоскости. [ 103 ] Материал ПБН широко изготавливается в качестве тиглей из сложных полупроводниковых кристаллов, выходных окон и диэлектрических стержней ламп бегущей волны, высокотемпературных приспособлений и изоляторов . [ 104 ]
Проблемы со здоровьем
[ редактировать ]Нитрид бора (наряду с Si 3 N 4 , NbN и BNC) обычно считаются нетоксичными и не проявляют химической активности в биологических системах. [ 105 ] Благодаря превосходному профилю безопасности и смазывающим свойствам нитрид бора находит широкое применение в различных областях применения, включая косметику и оборудование для пищевой промышленности. [ 106 ] [ 107 ]
См. также
[ редактировать ]- Бета-нитрид углерода
- Боразон
- Борокарбонитриды
- Субоксид бора
- Сверхтвердые материалы
- Широкозонные полупроводники
Примечания
[ редактировать ]- ^ Здесь под смачиванием понимается способность расплавленного металла сохранять контакт с твердым BN.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д для h-BN
- ^ Jump up to: а б с д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 5.6. ISBN 1-4398-5511-0 .
- ^ Jump up to: а б Бражкин Вадим В.; Соложенко, Владимир Л. (2019). «Мифы о новых сверхтвердых фазах: Почему невозможны материалы, значительно превосходящие алмаз по модулям упругости и твердости». Журнал прикладной физики . 125 (13): 130901. arXiv : 1811.09503 . Бибкод : 2019JAP...125m0901B . дои : 10.1063/1.5082739 . S2CID 85517548 .
- ^ Кавагути, М.; и др. (2008). «Электронная структура и интеркаляционная химия графитоподобного слоистого материала состава BC6N». Журнал физики и химии твердого тела . 69 (5–6): 1171. Бибкод : 2008JPCS...69.1171K . дои : 10.1016/j.jpcs.2007.10.076 .
- ^ Ба К., Цзян В., Ченг Дж., Бао Дж. и др. (2017). «Химическая технология и запрещенная зона в монослойном гексагональном нитриде бора» . Научные отчеты . 7 (1): 45584. Бибкод : 2017NatSR...745584B . дои : 10.1038/srep45584 . ПМЦ 5377335 . ПМИД 28367992 . S2CID 22951232 .
- ^ Зильберберг, М.С. (2009). Химия: молекулярная природа материи и изменений (5-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 483. ИСБН 978-0-07-304859-8 .
- ^ Григгс, Джессика (13 мая 2014 г.). «Алмаз больше не является самым твердым материалом в природе» . Новый учёный . Проверено 12 января 2018 г.
- ^ Делхес, П. (2001). Графит и прекурсоры . ЦРК Пресс. ISBN 978-9056992286 .
- ^ Jump up to: а б «БН – Нитрид Бора» . База данных Института Иоффе .
- ^ Зедлиц, Р. (1996). «Свойства тонких пленок аморфного нитрида бора». Журнал некристаллических твердых тел . 198–200 (Часть 1): 403. Бибкод : 1996JNCS..198..403Z . дои : 10.1016/0022-3093(95)00748-2 .
- ^ Хенагер, CH младший (1993). «Теплопроводность тонких напыленных оптических пленок» . Прикладная оптика . 32 (1): 91–101. Бибкод : 1993ApOpt..32...91H . дои : 10.1364/AO.32.000091 . ПМИД 20802666 .
- ^ Вайсмантель, С. (1999). «Микроструктура и механические свойства пленок нитрида бора, осажденных импульсным лазером». Алмаз и родственные материалы . 8 (2–5): 377. Бибкод : 1999DRM.....8..377W . дои : 10.1016/S0925-9635(98)00394-X .
- ^ Jump up to: а б с д и Лейхтфрид, Г.; и др. (2002). «13.5 Свойства алмаза и кубического нитрида бора». У П. Бейсса; и др. (ред.). Ландольт-Бёрнштайн – Передовые материалы и технологии VIII группы: данные порошковой металлургии. Огнеупорные, твердые и интерметаллические материалы . Ландольт-Бёрнштайн - Группа VIII Передовые материалы и технологии. Том. 2А2. Берлин: Шпрингер. стр. 118–139. дои : 10.1007/b83029 . ISBN 978-3-540-42961-6 .
- ^ Су, К. (2022). «Настройка центров окраски на границе закрученного гексагонального нитрида бора» . Природные материалы . 21 (8): 896–902. Бибкод : 2022NatMa..21..896S . дои : 10.1038/s41563-022-01303-4 . ОСТИ 1906698 . ПМИД 35835818 . S2CID 250535073 .
- ^ Тараран, Анна; Сабатино, Стивен; Гатти, Маттео; Танигучи, Такаши; Ватанабэ, Кендзи; Рейнинг, Люсия; Тизей, Луиза Х.Г.; Кочак, Мэтью; Зобелли, Альберто (2018). «Оптическая щель и оптически активные внутрищелевые дефекты в кубическом BN» . Физ. Преподобный о. Б 98 (9): 094106.arXiv : 1806.11446 . Бибкод : 2018PhRvB..98i4106T . дои : 10.1103/PhysRevB.98.094106 . S2CID 119097213 .
- ^ Крейн, ТП; Коуэн, BP (2000). «Магнитные релаксационные свойства гелия-3, адсорбированного на гексагональном нитриде бора». Физический обзор B . 62 (17): 11359. Бибкод : 2000PhRvB..6211359C . дои : 10.1103/PhysRevB.62.11359 .
- ^ Пан, З.; и др. (2009). «Тверже алмаза: превосходная прочность на вдавливание вюрцита BN и лонсдейлита». Письма о физических отзывах . 102 (5): 055503. Бибкод : 2009PhRvL.102e5503P . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.055503 . ПМИД 19257519 .
- ^ Тянь, Юнджун; и др. (2013). «Сверхтвердый нанодвойник кубический нитрид бора». Природа . 493 (7432): 385–8. Бибкод : 2013Natur.493..385T . дои : 10.1038/nature11728 . ПМИД 23325219 . S2CID 4419843 .
- ^ Jump up to: а б с д и Энглер, М. (2007). «Гексагональный нитрид бора (hBN) – применение от металлургии до косметики» (PDF) . Cfi/Ber. ДКГ . 84 : Д25. ISSN 0173-9913 .
- ^ Кубота, Ю.; и др. (2007). «Гексагональный нитрид бора, излучающий глубокий ультрафиолетовый свет, синтезированный при атмосферном давлении» . Наука . 317 (5840): 932–4. Бибкод : 2007Sci...317..932K . дои : 10.1126/science.1144216 . ПМИД 17702939 .
- ^ Ватанабэ, К.; Танигучи, Т.; Канда, Х. (2004). «Свойства прямой запрещенной зоны и доказательства ультрафиолетовой генерации монокристалла гексагонального нитрида бора». Природные материалы . 3 (6): 404–9. Бибкод : 2004NatMa...3..404W . дои : 10.1038/nmat1134 . ПМИД 15156198 . S2CID 23563849 .
- ^ Танигучи, Т.; и др. (2002). «Излучение ультрафиолетового света из самоорганизованных p – n-доменов в объемных монокристаллах кубического нитрида бора, выращенных под высоким давлением». Письма по прикладной физике . 81 (22): 4145. Бибкод : 2002ApPhL..81.4145T . дои : 10.1063/1.1524295 .
- ^ Дрегер, Ллойд Х.; и др. (1962). «Исследования сублимации и разложения нитрида бора и нитрида алюминия». Журнал физической химии . 66 (8): 1556. doi : 10.1021/j100814a515 .
- ^ Венторф, Р.Х. (1957). «Кубическая форма нитрида бора». Журнал химической физики . 26 (4): 956. Бибкод : 1957ЖЧФ..26..956В . дои : 10.1063/1.1745964 .
- ^ Лан, Дж. Х.; и др. (2009). «Тепловой транспорт в гексагональных нанолентах нитрида бора». Физический обзор B . 79 (11): 115401. Бибкод : 2009PhRvB..79k5401L . дои : 10.1103/PhysRevB.79.115401 .
- ^ Ху Дж, Жуань X, Чен Ю. П. (2009). «Теплопроводность и термическое выпрямление в графеновых нанолентах: исследование молекулярной динамики». Нано-буквы . 9 (7): 2730–5. arXiv : 1008.1300 . Бибкод : 2009NanoL...9.2730H . дои : 10.1021/nl901231s . ПМИД 19499898 . S2CID 1157650 .
- ^ . Юаньпин , Тао Оуян , Чэнь ; 2010Nanot..21x5701O .21x5701O .doi : 10.1088/0957-4484/21 . PMID 20484794 / 24 245701 /
- ^ Фалин, Алексей; Цай, Киран; Сэйнтс, Элтон Дж. Дж.; Скаллион, Деклан; Цянь, Донг; Чжан, Руй; Ян, Чжи; Хуан, Шаомин; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Барнетт, Мэтью Р.; Чен, Ин; Руофф, Родни С.; Ли, Лу Хуа (22 июня 2017 г.). «Механические свойства атомарно тонкого нитрида бора и роль межслоевых взаимодействий» . Природные коммуникации . 8 (1): 15815.arXiv : 2008.01657 . Бибкод : 2017NatCo... 815815F дои : 10.1038/ncomms15815 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 5489686 . ПМИД 28639613 .
- ^ Босак, Алексей; Серрано, Хорхе; Криш, Майкл; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Канда, Хисао (19 января 2006 г.). «Упругость гексагонального нитрида бора: измерения неупругого рентгеновского рассеяния» . Физический обзор B . 73 (4): 041402. Бибкод : 2006PhRvB..73d1402B . дои : 10.1103/PhysRevB.73.041402 . ISSN 1098-0121 .
- ^ Томас, Сиби; Аджит, К.М.; Вальсакумар, MC (27 июля 2016 г.). «Направленная анизотропия, эффект конечных размеров и упругие свойства гексагонального нитрида бора» . Физический журнал: конденсированное вещество . 28 (29): 295302. Бибкод : 2016JPCM...28C5302T . дои : 10.1088/0953-8984/28/29/295302 . ISSN 0953-8984 . ПМИД 27255345 .
- ^ Ахмед, Тусиф; Прочак, Эллисон; Хао, Тэнъюань; Хоссейн, Зубаер М. (17 апреля 2019 г.). «Сильная анизотропия прочности и вязкости дефектного гексагонального нитрида бора» . Физический обзор B . 99 (13): 134105. Бибкод : 2019PhRvB..99m4105A . дои : 10.1103/PhysRevB.99.134105 . ISSN 2469-9950 .
- ^ Добржинецкая, Л. Ф.; и др. (2013). «Цинсонгит, IMA 2013-030». Информационный бюллетень CNMNC . 16 :2708.
- ^ Добржинецкая, Л. Ф.; и др. (2014). «Цинсонгит, природный кубический нитрид бора: первый минерал бора из мантии Земли» (PDF) . Американский минералог . 99 (4): 764–772. Бибкод : 2014AmMin..99..764D . дои : 10.2138/am.2014.4714 . S2CID 130947756 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.
- ^ «Цинсонгит» .
- ^ «Список минералов» . 21 марта 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Рудольф, С. (2000). «Нитрид Бора (БН)» . Бюллетень Американского керамического общества . 79 : 50. Архивировано из оригинала 06 марта 2012 г.
- ^ «Синтез нитрида бора из оксидных предшественников» . Архивировано из оригинала 12 декабря 2007 года . Проверено 6 июня 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Миркарими, ПБ; и др. (1997). «Обзор достижений в синтезе пленок кубического нитрида бора» . Материаловедение и инженерия: R: Отчеты . 21 (2): 47–100. дои : 10.1016/S0927-796X(97)00009-0 .
- ^ Пейн, Роберт Т.; Нарула, Чайтанья К. (1990). «Синтетические пути получения нитрида бора». Химические обзоры . 90 : 73–91. дои : 10.1021/cr00099a004 .
- ^ Торнипорт-Эттинг, И.; Клапотке, Т. (1990). «Трийодид азота». Angewandte Chemie, международное издание . 29 (6): 677–679. дои : 10.1002/anie.199006771 .
- ^ Хаускрофт, Кэтрин Э.; Шарп, Алан Г. (2005). Неорганическая химия (2-е изд.). Образование Пирсона. п. 318. ИСБН 978-0-13-039913-7 .
- ^ Соложенко В.Л.; и др. (2002). « in situ Исследование кристаллизации нитрида бора из растворов BN в сверхкритической жидкости N – H при высоких давлениях и температурах». Физическая химия Химическая физика . 4 (21): 5386. Бибкод : 2002PCCP....4.5386S . дои : 10.1039/b206005a .
- ^ Кукла, ГЛ; и др. (1989). «Интеркаляция гексагонального нитрида бора калием». Журнал прикладной физики . 66 (6): 2554. Бибкод : 1989JAP....66.2554D . дои : 10.1063/1.344219 .
- ^ Венторф, Р.Х. младший (март 1961 г.). «Синтез кубической формы нитрида бора». Журнал химической физики . 34 (3): 809–812. Бибкод : 1961JChPh..34..809W . дои : 10.1063/1.1731679 .
- ^ Jump up to: а б Вел, Л.; и др. (1991). «Кубический нитрид бора: синтез, физико-химические свойства и применение». Материаловедение и инженерия: Б . 10 (2): 149. doi : 10.1016/0921-5107(91)90121-B .
- ^ Фукунага, О. (2002). «Наука и технологии в последних разработках материалов из нитрида бора». Физический журнал: конденсированное вещество . 14 (44): 10979. Бибкод : 2002JPCM...1410979F . дои : 10.1088/0953-8984/14/44/413 . S2CID 250835481 .
- ^ Комацу, Т.; и др. (1999). «Создание сверхтвердого гетероалмаза B–C–N с использованием усовершенствованной технологии ударно-волнового сжатия». Журнал технологии обработки материалов . 85 (1–3): 69. doi : 10.1016/S0924-0136(98)00263-5 .
- ^ Сома, Т.; и др. (1974). «Характеристика нитрида бора вюрцитного типа, синтезированного ударным сжатием». Бюллетень исследования материалов . 9 (6): 755. doi : 10.1016/0025-5408(74)90110-X .
- ^ Jump up to: а б с Грайм, Йохен; Швец, Карл А. (2005). «Карбид бора, нитрид бора и бориды металлов». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a04_295.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Пан, Чэнбин; Цзи, Яньфэн; Сяо, На; Хуэй, Фэй; Тан, Кечао; Го, Ючжэн; Се, Сяомин; Пуглиси, Франческо М.; Ларчер, Лука (01 января 2017 г.). «Сосуществование биполярного и порогового резистивного переключения с помощью границ зерен в многослойном гексагональном нитриде бора». Передовые функциональные материалы . 27 (10): 1604811. doi : 10.1002/adfm.201604811 . hdl : 11380/1129421 . S2CID 100500198 .
- ^ Пуглиси, FM; Ларчер, Л.; Пан, К.; Сяо, Н.; Ши, Ю.; Хуэй, Ф.; Ланца, М. (01 декабря 2016 г.). «Устройства RRAM на основе 2D h-BN». Международная конференция IEEE по электронным устройствам (IEDM) , 2016 г. стр. 34.8.1–34.8.4. дои : 10.1109/IEDM.2016.7838544 . ISBN 978-1-5090-3902-9 . S2CID 28059875 .
- ^ Шейн, Л.Б. (1988). «Электрофотография и физика проявления». Физика сегодня . Серия Спрингера по электрофизике. 14 (12). Берлин: Springer-Verlag: 66–68. Бибкод : 1989ФТ....42л..66С . дои : 10.1063/1.2811250 . ISBN 9780387189024 .
- ^ Харпер, Чарльз А. (2001). Справочник по керамике, стеклу и бриллиантам . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0070267121 .
- ^ Пак, Джи-Хун; Пак, Джин Чхоль; Юн, Сок Джун; Ким, Хён; Луонг, Динь Хоа; Ким, Су Мин; Чхве, Су Хо; Ян, Учоль; Конг, Цзин; Ким, Ки Кан; Ли, Ён Хи (2014). «Монослойный гексагональный нитрид бора большой площади на платиновой фольге». АСУ Нано . 8 (8): 8520–8. дои : 10.1021/nn503140y . ПМИД 25094030 .
- ^ Ху, С.; и др. (2014). «Транспорт протонов через кристаллы толщиной в один атом». Природа . 516 (7530): 227–230. arXiv : 1410.8724 . Бибкод : 2014Natur.516..227H . дои : 10.1038/nature14015 . ПМИД 25470058 . S2CID 4455321 .
- ^ «Гексагональный нитрид бора (HBN) — насколько хорошо он работает?» . AccurateShooter.com . 8 сентября 2014 года . Проверено 28 декабря 2015 г.
- ^ «colourdeverre.com/img/projects/advancedpriming.pdf» (PDF) .
- ^ «Смачиваемость, растекание и межфазные явления в высокотемпературных покрытиях» .
- ^ «Механизмы освобождения подложки для 3-D печати алюминием и металлом с газовой металлической дугой. 3D-печать и аддитивное производство» .
- ^ «Износостойкость литого под давлением сплава Mg2Si – А380» .
- ^ «МЕЖГРАНИЧНОЕ РЕАКЦИОННОЕ СМАЧИВАНИЕ В СИСТЕМЕ НИТРИД БОРА/РАСПЛАВЛЕННЫЙ АЛЮМИНИЙ» (PDF) .
- ^ Тодд Р.Х., Аллен Д.К., Делл Калтинг Л. (1994). Справочное руководство по производственным процессам . Industrial Press Inc., стр. 43–48. ISBN 978-0-8311-3049-7 .
- ^ «Абразивные материалы из алмаза и кубического нитрида бора (CBN)» . Материалы и технологии Гипериона . Проверено 21 июня 2022 г.
- ^ Эль Хакани, Массачусетс; Чакер, М. (1993). «Физические свойства рентгеновских мембранных материалов». Журнал вакуумной науки и техники Б. 11 (6): 2930–2937. Бибкод : 1993JVSTB..11.2930E . дои : 10.1116/1.586563 .
- ^ Шмолла, В. (1985). «Эффект положительного дрейфа N-канального МДП-транзистора BN-InP Enhancement». Международный журнал электроники . 58:35 . дои : 10.1080/00207218508939000 .
- ^ Ли, Лу Хуа; Чен, Ин (2016). «Атомно тонкий нитрид бора: уникальные свойства и применение». Передовые функциональные материалы . 26 (16): 2594–2608. arXiv : 1605.01136 . Бибкод : 2016arXiv160501136L . дои : 10.1002/adfm.201504606 . S2CID 102038593 .
- ^ Фалин, Алексей; Цай, Киран; Сэйнтс, Элтон Дж. Дж.; Скаллион, Деклан; Цянь, Донг; Чжан, Руй; Ян, Чжи; Хуан, Шаомин; Ватанабэ, Кендзи (22 июня 2017 г.). «Механические свойства атомарно тонкого нитрида бора и роль межслоевых взаимодействий» . Природные коммуникации . 8 : 15815.arXiv : 2008.01657 . Бибкод : 2017NatCo... 815815F дои : 10.1038/ncomms15815 . ПМЦ 5489686 . ПМИД 28639613 .
- ^ Цай, Киран; Скаллион, Деклан; Ган, Вэй; Фалин, Алексей; Чжан, Шуньин; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Чен, Ин; Сантос, Элтон Дж. Дж. (2019). «Высокая теплопроводность высококачественного монослойного нитрида бора и его термическое расширение» . Достижения науки . 5 (6): eaav0129. arXiv : 1903.08862 . Бибкод : 2019SciA....5..129C . дои : 10.1126/sciadv.aav0129 . ISSN 2375-2548 . ПМК 6555632 . ПМИД 31187056 .
- ^ Jump up to: а б Ли, Лу Хуа; Сантос, Элтон Дж. Дж.; Син, Тан; Каппеллути, Эммануэле; Рольдан, Рафаэль; Чен, Ин; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши (2015). «Диэлектрическое экранирование в атомно тонких нанолистах нитрида бора». Нано-буквы . 15 (1): 218–223. arXiv : 1503.00380 . Бибкод : 2015NanoL..15..218L . дои : 10.1021/nl503411a . ПМИД 25457561 . S2CID 207677623 .
- ^ Jump up to: а б Ли, Лу Хуа; Червенка, Иржи; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Чен, Ин (2014). «Высокая стойкость к окислению атомно тонких нанолистов нитрида бора». АСУ Нано . 8 (2): 1457–1462. arXiv : 1403.1002 . Бибкод : 2014arXiv1403.1002L . дои : 10.1021/nn500059s . ПМИД 24400990 . S2CID 5372545 .
- ^ Ли, Лу Хуа; Син, Тан; Чен, Ин; Джонс, Роб (2014). «Нанолисты: нанолисты нитрида бора для защиты металлов (Adv. Mater. Interfaces 8/2014)» . Расширенные интерфейсы материалов . 1 (8): н/д. дои : 10.1002/admi.201470047 .
- ^ Лю, Чжэн; Гонг, Ёнджи; Чжоу, Ву; Ма, Лулу; Ю, Цзинцзян; Идробо, Хуан Карлос; Юнг, Джейл; Макдональд, Аллан Х.; Вайтай, Роберт (4 октября 2013 г.). «Сверхтонкие высокотемпературные окислительно-стойкие покрытия из гексагонального нитрида бора» . Природные коммуникации . 4 (1): 2541. Бибкод : 2013NatCo...4.2541L . дои : 10.1038/ncomms3541 . ПМИД 24092019 .
- ^ ; Ву, Цзэфэй; Сюй, Шуйган; Чэнь, Сяолун Гетероструктура черного фосфора и ее квантовые колебания» . Nature Communications . 6 (1): 7315. arXiv : 1412.1357 . Бибкод : 2015NatCo... 6.7315C doi : 10.1038 ncomms8315 PMC 4557360. 26099721 PMID / .
- ^ Цай, Киран; Ду, Айджун; Гао, Гопин; Матети, Шрикант; Коуи, Брюс CC; Цянь, Донг; Чжан, Шуан; Лу, Юэруй; Фу, Лан (29 августа 2016 г.). «Вызванное молекулами конформационное изменение в нанолистах нитрида бора с усиленной поверхностной адсорбцией». Передовые функциональные материалы . 26 (45): 8202–8210. arXiv : 1612.02883 . Бибкод : 2016arXiv161202883C . дои : 10.1002/adfm.201603160 . S2CID 13800939 .
- ^ Цай, Киран; Матети, Шрикант; Ян, Вэньжун; Джонс, Роб; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Хуан, Шаомин; Чен, Ин; Ли, Лу Хуа (20 мая 2016 г.). «Внутренняя задняя обложка: нанолисты нитрида бора повышают чувствительность и возможность повторного использования рамановской спектроскопии с усиленной поверхностью (Angew. Chem. Int. Ed. 29/2016)» . Angewandte Chemie, международное издание . 55 (29): 8457. doi : 10.1002/anie.201604295 . hdl : 10536/DRO/DU:30086239 .
- ^ Цай, Киран; Матети, Шрикант; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Хуан, Шаомин; Чен, Ин; Ли, Лу Хуа (14 июня 2016 г.). «Наночастицы золота, покрытые нанолистами нитрида бора, для поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 8 (24): 15630–15636. arXiv : 1606.07183 . Бибкод : 2016arXiv160607183C . дои : 10.1021/acsami.6b04320 . ПМИД 27254250 . S2CID 206424168 .
- ^ Горбачев Роман Викторович; Риаз, Ибцам; Наир, Рахул Р.; Джалиль, Рашид; Бритнелл, Лиам; Белль, Брэнсон Д.; Хилл, Эрни В.; Новоселов Костя С.; Ватанабэ, Кендзи (7 января 2011 г.). «Охота на монослой нитрида бора: оптические и рамановские сигнатуры». Маленький . 7 (4): 465–468. arXiv : 1008.2868 . дои : 10.1002/smll.201001628 . ПМИД 21360804 . S2CID 17344540 .
- ^ Цай, Киран; Скаллион, Деклан; Фалин, Алексей; Ватанабэ, Кендзи; Танигучи, Такаши; Чен, Ин; Сантос, Элтон Дж. Дж.; Ли, Лу Хуа (2017). «Комбинационная сигнатура и фононная дисперсия атомарно тонкого нитрида бора» . Наномасштаб . 9 (9): 3059–3067. arXiv : 2008.01656 . дои : 10.1039/c6nr09312d . ПМИД 28191567 . S2CID 206046676 .
- ^ Jump up to: а б Сун, Янси; Ли, Бин; Ян, Сивэй; Дин, Гуцяо; Чжан, Чанжуй; Се, Сяомин (2015). «Сверхлегкие аэрогели нитрида бора, полученные методом химического осаждения из паровой фазы с помощью темплата» . Научные отчеты . 5 : 10337. Бибкод : 2015NatSR...510337S . дои : 10.1038/srep10337 . ПМЦ 4432566 . ПМИД 25976019 .
- ^ Jump up to: а б Корсо, М.; и др. (2004). «Наносетка нитрида бора». Наука . 303 (5655): 217–220. Бибкод : 2004Sci...303..217C . дои : 10.1126/science.1091979 . ПМИД 14716010 . S2CID 11964344 .
- ^ Горячко А.; и др. (2007). «Самосборка гексагональной наносетки нитрида бора на Ru (0001)». Ленгмюр . 23 (6): 2928–2931. дои : 10.1021/la062990t . ПМИД 17286422 .
- ^ Графен и боронитрен (белый графен). Архивировано 28 мая 2018 г. в Wayback Machine . physik.uni-saarland.de
- ^ Банк, О.; и др. (2007). «Рентгеноструктурное исследование наносетки из нитрида бора на воздухе» . Поверхностная наука . 601 (2): L7–L10. Бибкод : 2007SurSc.601L...7B . дои : 10.1016/j.susc.2006.11.018 .
- ^ Бернер, С.; и др. (2007). «Наносетка нитрида бора: функциональность гофрированного монослоя». Angewandte Chemie, международное издание . 46 (27): 5115–5119. дои : 10.1002/anie.200700234 . ПМИД 17538919 .
- ^ Видмер, Р.; и др. (2007). «Электролитическое in situ СТМ-исследование h-BN-Nanomesh » (PDF) . Электрохимические коммуникации . 9 (10): 2484–2488. дои : 10.1016/j.elecom.2007.07.019 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.
- ^ Ким, Гын Су; Якубинек, Майкл Б.; Мартинес-Руби, Яденка; Ашрафи, Бехнам; Гуань, Цзинвэнь; О'Нил, К.; Планкетт, Марк; Хрдина, Эми; Линь, Шуцюн; Деномме, Стефан; Кингстон, Кристофер; Симар, Бенуа (2015). «Полимерные нанокомпозиты из отдельно стоящих макроскопических сборок нанотрубок нитрида бора». РСК Адв . 5 (51): 41186. Бибкод : 2015RSCAd...541186K . дои : 10.1039/C5RA02988K .
- ^ Рубио, А.; и др. (1994). «Теория графитовых нанотрубок нитрида бора» . Физический обзор B . 49 (7): 5081–5084. Бибкод : 1994PhRvB..49.5081R . дои : 10.1103/PhysRevB.49.5081 . ПМИД 10011453 .
- ^ Чопра, штат Нью-Йорк; и др. (1995). «Нанотрубки нитрида бора». Наука . 269 (5226): 966–7. Бибкод : 1995Sci...269..966C . дои : 10.1126/science.269.5226.966 . ПМИД 17807732 . S2CID 28988094 .
- ^ Блазе, X.; и др. (1994). «Стабильность и постоянство запрещенной зоны нанотрубок нитрида бора». Письма по еврофизике (EPL) . 28 (5): 335. Бибкод : 1994EL.....28..335B . дои : 10.1209/0295-5075/28/5/007 . S2CID 120010610 .
- ^ Хан, Вэй-Цян; и др. (2002). «Превращение нанотрубок B x C y N z в чистые нанотрубки BN» (PDF) . Письма по прикладной физике . 81 (6): 1110. Бибкод : 2002ApPhL..81.1110H . дои : 10.1063/1.1498494 .
- ^ Гольберг, Д.; Бандо, Ю.; Тан, CC; Чжи, CY (2007). «Нанотрубки нитрида бора». Продвинутые материалы . 19 (18): 2413. Бибкод : 2007АдМ....19.2413Г . дои : 10.1002/adma.200700179 . S2CID 221149452 .
- ^ Ли, С.М. (1992). Справочник по композитной арматуре . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0471188612 .
- ^ Лиза, Росс. «Различные классификационные факторы нитрида бора и их корреляция с вариантами PBN, HBN, CBN и ZSBN» . Точная керамика . Проверено 8 июня 2024 г.
- ^ Новая сталь: управление и технологии мини- и интегрированных заводов . Издательство Чилтон. 1996. стр. 51–56.
- ^ Хаят, Асиф; Сохаил, Мухаммед; Хамди, Мохамед (2022). «Производство, характеристики и применение нитрида бора и его композиционных наноматериалов» . Поверхности и интерфейсы . 29 . дои : 10.1016/j.surfin.2022.101725 . Проверено 8 июня 2024 г.
- ^ Эйхлер, Йенс; Лесняк, Кристоф (2008). «Нитрид бора (BN) и композиты BN для высокотемпературного применения» . Журнал Европейского керамического общества . 28 (5): 1105–1109. doi : 10.1016/j.jeurceramsoc.2007.09.005 .
- ^ Роуз, Лиза. «О пиролитическом нитриде бора» . Точная керамика . Проверено 31 мая 2024 г.
- ^ «Пиролитический нитрид бора (ПБН)» . Шин-Эцу Кемикал Ко., Лтд . Проверено 31 мая 2024 г.
- ^ Мур, А. (22 марта 1969 г.). «Компрессионный отжиг пиролитического нитрида бора» . Природа . 221 (5186): 1133–1135. Бибкод : 1969Natur.221.1133M . дои : 10.1038/2211133a0 . Проверено 31 мая 2024 г.
- ^ «Обзор пиролитического нитрида бора (PBN)» . Мишени для распыления . Проверено 31 мая 2024 г.
- ^ Липп, А.; Швец, Калифорния; Хунольд, К. (1989). «Гексагональный нитрид бора: Изготовление, свойства и применение». Журнал Европейского керамического общества . 5 (1): 3–9. дои : 10.1016/0955-2219(89)90003-4 .
- ^ Мур, AW (1990). «Характеристика пиролитического нитрида бора для обработки полупроводниковых материалов». Журнал роста кристаллов . 106 (1): 6–15. Бибкод : 1990JCrGr.106....6M . дои : 10.1016/0022-0248(90)90281-О .
- ^ Ребиллат, Ф.; Гетт, А. (1997). «Высокоупорядоченный пиролитический BN, полученный методом LPCVD». Журнал Европейского керамического общества . 17 (12): 1403–1414. дои : 10.1016/S0955-2219(96)00244-0 .
- ^ Гао, Шитао; Ли, Бин (2018). «Микроморфология и структура пиролитического нитрида бора, синтезированного методом химического осаждения из паровой фазы из боразина». Керамика Интернешнл . 44 (10): 11424–11430. doi : 10.1016/j.ceramint.2018.03.201 .
- ^ «EWG Skin Deep® | Что такое НИТРИД БОРА» . ЭРГ . Проверено 26 июля 2023 г.
- ^ «УНИИ-2У4Т60А6ЯД» . Precision.fda.gov . Проверено 26 июля 2023 г.
- ^ «NSF International / Программа регистрации непищевых соединений» (PDF) .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Национальный реестр загрязнителей: бор и соединения
- Паспорт безопасности материалов Оксфордского университета