Бор нитрид

Бор нитрид — топлински и хемиски отпорно огноотпорно соединение на бор и азот со хемиска формула BN. Постои во различни кристални форми кои се изоелектронски на слично структурирана јаглеродна решетка. Шестоаголната форма што одговара на графитот е најстабилна и најмека меѓу BN полиморфите и затоа се користи како лубрикант и додаток на козметичките производи. Кубната (изометриска) структура аналогна на дијамантот се нарекува c-BN; тој е помек од дијамантот, но неговата топлинска и хемиска стабилност е супериорна. Реткиот шестаголен кристален систем е модификација слична на лонсдејлит, но малку помека од кубната форма.
Поради одличната топлинска и хемиска стабилност, керамиката со бор нитрид се користи во опрема за висока температура и лиење метали. Борниот нитрид има потенцијална употреба во нанотехнологијата.
1 Структура
Борниот нитрид постои во повеќе форми кои се разликуваат во распоредот на атомите на бор и азот, што доведува до различни масовни својства на материјалот.
1.1 Аморфна форма (a-BN)
Аморфната форма на бор нитрид (a-BN) е некристална, и нема каква било регуларност на долги растојанија во распоредот на неговите атоми. Тоа е аналогно на аморфниот јаглерод.
Сите други форми на бор нитрид се кристални.
1.2 Шестоаголна форма (h-BN)
Најстабилната кристална форма е шестаголната, наречена и h-BN, α-BN, g-BN и ''графитен бор нитрид''. Шестоаголниот бор нитрид (точка група = D <sub>6h</sub> ; просторна група = P6 <sub>3</sub> /mmc) има слоевита структура слична на графитот. Во секој слој, атомите на бор и азот се врзани со силни ковалентни врски, додека слоевите се држат заедно со слаби вандервалсови сили. Меѓутоа, меѓуслојниот „регистар“ на овие листови се разликува од моделот што се гледа за графитот, бидејќи атомите се затемнети, со атоми на бор кои лежат над атомите на азот. Овој регистар го одразува локалниот поларитет на B-N врските, како и одликите на меѓуслојните N-донатор/B-акцептор. Исто така, постојат многу метастабилни форми кои се состојат од различно наредени политипови. Затоа, h-BN и графитот се многу блиски соседи, а материјалот може да го смести јаглеродот како супституентен елемент за да формира BNCs. BC <sub>6</sub> N хибриди се синтетизирани, каде што јаглеродот заменува некои атоми B и N.
1.3 Кубна форма (c-BN)
Кубен бор нитрид има кристална структура аналогна на онаа на дијамантот. Во согласност со тоа што дијамантот е помалку стабилен од графитот, кубната форма е помалку стабилна од шестаголната форма, но стапката на конверзија помеѓу двете е занемарлива на собна температура, како што е за дијамантот. Кубната форма има коцкеста кристална структура, иста како онаа на дијамантот (со подредени атоми B и N), а исто така се нарекува β-BN или c-BN.
1.4 Вурцитова форма (w-BN)
Вурцитовата форма на бор нитрид (w-BN; точка група = C <sub>6v</sub> ; просторна група = P6 <sub>3</sub> mc) ја има истата структура како лонсдалеит, редок шестаголен полиморф на јаглерод. Како и во кубната форма, атомите на бор и азот се групирани во тетраедри. Во форма на вурцит, атомите на бор и азот се групирани во 6-члени прстени. Во кубната форма, сите прстени се во конфигурација на столот, додека во w-BN прстените помеѓу „слоевите“ се во бродова конфигурација. Претходните оптимистички извештаи предвидувале дека Вурцитовата форма е многу силна и според симулацијата се проценува дека потенцијално има јачина 18% посилна од онаа на дијамантот. Бидејќи во природата постојат само мали количини на минералот, ова сè уште не е експериментално потврдено. Неговата цврстина е 46 GPa, малку потврда од комерцијалните бориди, но помека од кубната форма на бор нитрид.
2 Својства
2.1 Физички
+Својства на аморфен и кристален BN, графит и дијамант.Некои својства на h-BN и графитот се разликуваат во базалните рамнини (∥) и нормално на нив (⟂), Материјал, Бор нитрид (BN), Графит , Дијамант
a- , ж-, c- , w-
Густина (g/cm <sup>3</sup> ), 2.28, ~ 2.1, 3.45, 3.49, ~ 2.1, 3.515
Кнупова тврдост (GPa), 10, 45, 34, 100
Масовен модул (GPa), 100, 36,5, 400, 400, 34, 440
Топлинска спроводливост(Ш/м·К), 3, 600 ∥,</br> 30 ⟂, 740, 200–2000 ∥,</br> 2–800 ⟂, 600–2000 година
Топлинско ширење (10 <sup>−6</sup> /K), −2,7 ∥, 38 ⟂, 1.2, 2.7, −1,5 ∥, 25 ⟂, 0,8
Јазов опсег (eV), 5.05, 5,9-6,4 , 6.4, 4,5-5,5, 0, 5.5
Индекс на рефракција, 1.7, 1.8, 2.1, 2.05, 2.4
Магнетна подложност (µemu/g) , -0,48 ∥,</br> −17,3 ⟂, −0,2 – −2,7 ∥,</br> −20 – −28 ⟂, −1.6
Делумно јонската структура на BN слоевите во h-BN ја намалува ковалентноста и електричната спроводливост, додека меѓуслојната интеракција се зголемува што резултира со поголема цврстина на h-BN во однос на графитот. Намалената електрон-делокализација во шестаголно-BN е индицирана и со неговото отсуство на боја и голем јаз на опсегот. Многу различни врски - силна ковалентна во базалните рамнини (рамнини каде што атомите на бор и азот се ковалентно врзани) и слаба меѓу нив - предизвикува висока анизотропија на повеќето својства на h-BN.
На пример, цврстината, електричната и топлинската спроводливост се многу повисоки во рамнините отколку нормално на нив. Напротив, својствата на c-BN и w-BN се похомогени и изотропни.
Тие материјали се исклучително тврди, при што цврстината на најголемиот дел c-BN е малку помала, а w-BN дури и повисока од онаа на дијамантот. Поликристален c-BN со големини на зрна од редот на 10 nm, исто така, се наведува дека има викерсова цврстина споредлива или повисока од дијамантот. Поради многу подобра стабилност на топлина и преодни метали, c-BN го надминува дијамантот во механички апликации, како што е обработката на челик. Топлинската спроводливост на BN е меѓу највисоките од сите електрични изолатори (види табела).
Борниот нитрид може да се допингува од р-тип со берилиум и n-тип со бор, сулфур, силициум или ако е ко-допиран со јаглерод и азот. И шестаголните и кубните BN се полупроводници со широк јаз со енергија на јазот на појасот што одговара на УВ регионот. Ако напонот се примени на h-BN или c-BN, тогаш емитира УВ светлина во опсегот 215-250 nm и затоа потенцијално може да се користи како диоди што емитуваат светлина (LED) или ласери.
Малку е познато за однесувањето на борниот нитрид при топење. Се сублимира на 2973 °C при нормален притисок ослободувајќи гас од азот и бор, но се топи при покачен притисок.
2.2 Топлинска стабилност
Шестоаголните и кубните BN (и веројатно w-BN) покажуваат извонредна хемиска и топлинска стабилност. На пример, h-BN е стабилен за распаѓање на температури до 1000 °C во воздух, 1400 °C во вакуум и 2800 °C во инертна атмосфера. Реактивноста на h-BN и c-BN е релативно слична, а податоците за c-BN се сумирани во табелата подолу.
+Реактивност на c-BN со цврсти материи , Цврсти, Амбиентален, Акција, Прагова температура (°C)
Мо, 10−2 Pa вакуум, Реакција, 1360
Ни, 10−2 Pa вакуум, Мокрење, 1360
Fe, Ni, Co, Аргон, Реагирај, 1400–1500
Ал, 10−2 Pa вакуум, Мокрење и реакција, 1050
Си, 10−3 Pa вакуум, Мокрење, 1500
Cu, Ag, Au, Ga, In, Ge, Sn, 10−3 Pa вакуум, Без мокрење, 1100
Б, Без мокрење, 2200
10−2 Pa вакуум, Нема реакција, 1360
Топлинската стабилност на c-BN може да се сумира на следниов начин:* Во воздух или кислород:, заштитниот слој спречува понатамошна оксидација до ~ 1300 °C; нема конверзија во шестаголна форма во 1400 година °C.
* Во азот: одредена конверзија во h-BN на1525 °C по 12 ч.
* Во вакуум (10-5 Pa): конверзија во h-BN на 1550-1600 °C.
2.3 Хемиска стабилност
Бор нитрид е нерастворлив во вообичаените киселини, но е растворлив во алкални стопени соли и нитриди, како што се LiOH, KOH, NaOH-, , , , кои затоа се користат за гравирање на BN.
2.4 Топлинска спроводливост
Теоретската топлинска спроводливост на шестаголните наноленти на бор нитрид (BNNRs) може да се приближи до 1700-2000 W /( m⋅K), кој има ист ред на големина како и експериментално измерената вредност за графен, и може да се спореди со теоретските пресметки за графен наноленти. Покрај тоа, топлинскиот транспорт во BNNR е анизотропен. Топлинската спроводливост на BNNR со цик-цак раб е околу 20% поголема од онаа на нанопанделките со рабови на фотелја на собна температура.
3 Природна појава
Во 2009 година, природен минерал на бор нитрид во кубна форма (c-BN) бил пријавен во Тибет и било предложено името кингсонгит. Супстанцијата била пронајдена во дисперзирани подмножества со големина на микрони во карпите богати со хром. Во 2013 година, Меѓународната минералошка асоцијација ги потврдила минералот и неговото име.
4 Синтеза
4.1 Подготовка и реактивност на шестоаголна BN
Бор нитрид се произведува синтетички. Шестоаголниот бор нитрид се добива со реактивниот бор триоксид или борна киселина со амонијак или уреа во азотна атмосфера:: (''T'' = 900 °C)
: (''T'' = 900 °C)
: (''T'' > 1000 °C)
: (''T'' > 1500 °C)
Резултирачкиот нарушен (аморфен) бор нитрид содржи 92-95% BN и 5-8% . Останатите може да се испари во втор чекор на температури со цел да се постигне концентрација на BN >98%. Таквото жарење исто така го кристализира BN, големината на кристалитите се зголемува со температурата на жарење.
h-BN делови може да се изработуваат евтино со топло притискање со последователна обработка. Деловите се направени од прав бор нитрид со додавање на бор оксид за подобра компресибилност. Тенки ленти на бор нитрид може да се добијат со хемиско таложење на пареа од бор трихлорид и прекурсори на азот. Согорување на бор во прав во азотна плазма на 5500 °C дава ултрафин бор нитрид кој се користи за лубриканти и тонери.
Бор нитрид реагира со јод флуорид во трихлорофлуорометан на -30 °C за да се произведе исклучително чувствителен контактен експлозив, , со низок принос. Бор нитрид реагира со нитриди на литиум, метали на алкална земја и лантаниди за да формира нитридоборат соединенија. На пример:
:
4.2 Интеркалација на шестоаголна BN
Слично на графитот, различни молекули, како на пр или алкалните метали, може да се интеркалираат во шестаголен бор нитрид, кој се вметнува помеѓу неговите слоеви. И експериментот и теоријата сугерираат дека интеркалирањето е многу потешко за BN отколку за графитот.
4.3 Подготовка на кубни BN
Синтезата на c-BN ги користи истите методи како онаа на дијамантот: кубен бор нитрид се произведува со третирање на шестаголен бор нитрид при висок притисок и температура, исто како што синтетичкиот дијамант се произведува од графит. Директна конверзија на шестаголен бор нитрид во кубна форма е забележана при притисок помеѓу 5 и 18 GPa и температури помеѓу 1730 и 3230 °C, што е слични параметри како и за директна конверзија графит-дијамант. Додавањето мала количина на бор оксид може да го намали потребниот притисок на 4–7 GPa и температура до 1500 °C. Како и во синтезата на дијаманти, за дополнително намалување на притисоците и температурите на конверзија, се додава катализатор, како што се литиум, калиум или магнезиум, нивните нитриди, нивните флуоронитриди, вода со соединенија на амониум или хидразин. Други методи на индустриска синтеза, повторно позајмени од растот на дијамантите, користат раст на кристали во температурен градиент или експлозивен ударен бран . Методот на ударни бранови се користи за производство на материјал наречен хетеродијамант, супертврдо соединение од бор, јаглерод и азот.
Можно е таложење на тенки слоеви на кубен бор нитрид под низок притисок. Како и кај растот на дијамантите, главниот проблем е да се потисне растот на шестаголните фази (h-BN или графит, соодветно). Додека кај растот на дијамантите тоа се постигнува со додавање на водороден гас, бор трифлуорид се користи за c-BN. Исто така, се користат таложење на јонски зрак, хемиско таложење на пареа засилено со плазма, таложење со импулсен ласер, реактивно распрскување и други методи на физичко таложење на пареа.
4.4 Подготовка на вурцит БН
Вурцитов BN може да се добие преку статички методи на висок притисок или динамичен шок. Границите на неговата стабилност не се добро дефинирани. И c-BN и w-BN се формираат со компресирање на h-BN, но формирањето на w-BN се случува на многу пониски температури блиску до 1700 °C.
4.5 Производствена статистика
Со оглед на тоа што бројките за производство и потрошувачка за суровините што се користат за синтеза на BN, имено борна киселина и бор триоксид, се добро познати (види бор), соодветните бројки за борниот нитрид не се наведени во статистичките извештаи. Проценката за светското производство во 1999 година е од 300 до 350 метрички тони. Главните производители и потрошувачи на BN се сместени во САД, Јапонија, Кина и Германија. Во 2000 година, цените варирале од околу 75-120 долари/кг за стандарден h-BN со индустриски квалитет и беа околу 200-400 долари/кг за оценки BN со висока чистота.
5 Апликации
5.1 Шестоаголна BN
Шестаголниот BN (h-BN) е најшироко користен полиморф. Тој е добар лубрикант и при ниски и високи температури (до 900 °C, дури и во оксидирачка атмосфера). h-BN лубрикантот е особено корисен кога електричната спроводливост или хемиската реактивност на графитот (алтернативен лубрикант) би биле проблематични. Кај моторите со внатрешно согорување, каде што графитот може да се оксидира и да се претвори во јаглеродна тиња, h-BN со својата супериорна топлинска стабилност може да се додаде во лубрикантот на моторот, меѓутоа, со суспензијата на сите нано-честички, брауновото движење е клучен проблем и решавање може да ги затне филтрите за моторното масло, што ја ограничува примената на цврсти мазива во мотор со согорување само на поставките за автомобилски трка, каде што повторното градење на моторот е вообичаена практика. Бидејќи јаглеродот има значителна растворливост во одредени легури (како што се челиците), што може да доведе до деградација на својствата, BN често е супериорен за примена на високи температури и/или висок притисок. Друга предност на h-BN во однос на графитот е тоа што за неговата лубричност не се потребни молекули на вода или гас заробени помеѓу слоевите. Затоа, h-BN лубрикантите може да се користат дури и во вакуум, на пр. во вселенски апликации. Подмачкувачките својства на ситнозрнестиот h-BN се користат во козметиката, боите, забните цементи.
Шестоаголниот BN првпат се користел во козметиката околу 1940 година во Јапонија. Меѓутоа, поради неговата висока цена, h-BN набрзо бил напуштен за оваа апликација. Неговата употреба била ревитализирана во доцните 1990-ти со оптимизацијата на производствените процеси на h-BN, а моментално h-BN се користи од речиси сите водечки производители на козметички производи за подлоги, шминка, сенки за очи, руменила, кел моливи, кармини и други производи за нега на кожа.
Поради одличната топлинска и хемиска стабилност, керамиката со бор нитрид традиционално се користи како дел од опрема за висока температура. h-BN може да се вклучи во керамика, легури, смоли, пластика, гума и други материјали, давајќи им самоподмачкувачки својства. Таквите материјали се погодни за изградба на пр. лежишта и за производство на челик. Пластиката исполнета со BN има помало топлинско ширење, како и поголема топлинска спроводливост и електрична отпорност. Поради одличните диелектрични и топлински својства, BN се користи во електрониката, на пр. како подлога за полупроводници, прозори проѕирни за микробранова печка, како топлински спроводлив, но електрично изолациски полнач во топлински пасти и како структурен материјал за заптивки. Многу квантни уреди користат повеќеслоен h-BN како материјал за подлога. Може да се користи и како диелектрик во резистивни мемории за случаен пристап.
Шестоаголниот BN се користи во ксерографски процеси и ласерски печатачи како слој за бариера за истекување на полнење на фототапанот. Во автомобилската индустрија, h-BN измешан со врзивно средство (бор оксид) се користи за запечатување на кислородни сензори (ламбда-сонда), кои обезбедуваат повратни информации за прилагодување на протокот на гориво. Средството за врзување ја користи уникатната температурна стабилност и изолационите својства на h-BN.
Делови може да се направат со топло притискање од четири комерцијални степени на h-BN. Оценката HBN содржи врзивно средство со бор оксид; може да се користи до 550–850 °C во оксидирачка атмосфера и до 1600 °C во вакуум, но поради содржината на бор оксид е чувствителен на вода. Оценката HBR користи врзивно средство за калциум борати и може да се користи на 1600 °C. Оценките HBC и HBT не содржат врзивно средство и може да се користат до 3000 °C.
Нанолистовите од бор нитрид (h-BN) може да се депонираат со каталитичко распаѓање на боразин на температура ~ 1100 °C во поставување хемиско таложење на пареа, на области до околу 10 cm<sup>2</sup>. Поради нивната шестаголна атомска структура, малото несовпаѓање со графенот (~2%) и високата униформност, тие се користат како подлоги за уреди базирани на графен. BN нанолистовите се исто така одлични протонски спроводници. Нивната висока стапка на транспорт на протони, во комбинација со високиот електричен отпор, може да доведе до примена во горивни ќелии и електролиза на вода.
h-BN се користи од средината на 2000-тите како лубрикант за куршуми и отвори во прецизни апликации за целни пушки како алтернатива на облогата од молибден дисулфид, вообичаено наречена „моли“. Се тврди дека го зголемува ефективниот век на цевката, ги зголемува интервалите помеѓу чистењето на отворот и го намалува отстапувањето во точката на удар помеѓу првите и последователни истрели.
5.2 Кубна BN
Кубен бор нитрид (CBN или c-BN) е широко користен како абразив. Неговата корисност произлегува од неговата нерастворливост во железо, никел и сродни легури на високи температури, додека дијамантот е растворлив во овие метали. Затоа, поликристалните c-BN (PCBN) абразиви се користат за обработка на челик, додека дијамантските абразиви се претпочитаат за алуминиумски легури, керамика и камен. Кога е во контакт со кислород на високи температури, BN формира слој за пасивација на бор оксид. Борниот нитрид добро се врзува со металите, поради формирање на меѓуслојни метални бориди или нитриди. Материјалите со кубни кристали на бор нитрид често се користат во алатите за сечење. За мелење, се користат помеки врзива, на пр. смола, порозна керамика и меки метали. Може да се користат и керамички врзива. Комерцијалните производи се познати под имињата „Боразон“ (од Hyperion Materials & Technologies ), и „Елбор“ или „Кубонит“ (од руски продавачи).
Спротивно на дијамантот, големите c-BN пелети може да се произведат во едноставен процес на жарење на c-BN прашоци во проток на азот на температури малку под температурата на распаѓање BN. Оваа способност на c-BN и h-BN прав да се спојат овозможува евтино производство на големи BN делови.
Слично на дијамантот, комбинацијата во c-BN со највисока топлинска спроводливост и електрична отпорност е идеална за распрскувачи на топлина.
Бидејќи кубен бор нитрид се состои од лесни атоми и е многу робустен хемиски и механички, тој е еден од популарните материјали за мембрани за рендген: малата маса резултира со мала апсорпција на рендгенски зраци, а добрите механички својства овозможуваат користење на тенки мембрани, на тој начин дополнително ја намалува апсорпцијата.
5.3 Аморфен BN
Слоеви од аморфен бор нитрид (a-BN) се користат во некои полупроводнички уреди, на пр. МОСФЕТИ. Тие можат да се подготват со хемиско разложување на трихлоро боразин со цезиум или со топлински методи на хемиско таложење на пареа. Топлинската CVD може да се користи и за таложење на слоеви h-BN, или на високи температури, c-BN.
6 Други форми на бор нитрид
6.1 Атомски тенок бор нитрид
Шестоаголниот бор нитрид може да се ексфолира на моно или неколку атомски слоеви. Поради својата аналогна структура со онаа на графенот, атомски тенок бор нитрид понекогаш се нарекува ''бел графен''.
6.1.1 Механички својства
Атомски тенок бор нитрид е еден од најсилните електрично изолациски материјали. Еднослојниот бор нитрид има просечен Јанг-модул од 0,865 TPa и јачина на кршење од 70,5 GPa, а за разлика од графен, чија јачина драстично се намалува со зголемена дебелина, неколкуслојните борни нитридни листови имаат јачина слична на онаа на еднослојниот бор нитрид.=
2.4 Топлинска спроводливост
=
Атомски тенок бор нитрид има еден од највисоките коефициенти на топлинска спроводливост (751 W/mK на собна температура) меѓу полупроводниците и електричните изолатори, а неговата топлинска спроводливост се зголемува со намалената дебелина поради помалата внатреслојна спојка.=
2.2 Топлинска стабилност
=
Стабилноста на воздухот на графенот покажува јасна зависност од дебелината: еднослоен графен е реактивен на кислород на 250 °C, силно допингуван на 300 °C и гравирани на 450 °C; за разлика од нив, најголемиот дел од графитот не се оксидира до 800 °C. Атомски тенок бор нитрид има многу подобра отпорност на оксидација од графенот. Монослојниот бор нитрид не се оксидира до 700 °C и може да издржи до 850 °C во воздухот; двослојните и трислојните нанолистови на бор нитрид имаат малку повисоки почетни температури на оксидација. Одличната топлинска стабилност, високата непропустливост за гас и течност и електричната изолација прават атомски тенки борни нитридни потенцијални материјали за обложување за спречување на површинска оксидација и корозија на метали и други дводимензионални (2D) материјали, како што е црн фосфор.
6.1.4 Подобра адсорпција на површината
Откриено е дека атомски тенок бор нитрид има подобри способности за површинска адсорпција од најголемиот шестаголен бор нитрид. Според теоретски и експериментални студии, атомски тенок бор нитрид како адсорбент доживува конформациски промени при површинската адсорпција на молекулите, зголемувајќи ја енергијата и ефикасноста на адсорпцијата. Синергичниот ефект на атомската дебелина, високата флексибилност, посилната способност за адсорпција на површината, електричната изолација, непропустливоста, високата топлинска и хемиска стабилност на нанолистите BN може да ја зголеми Рамановата чувствителност до два реда, а во меѓувреме да постигне долгорочна стабилност и извонредна повторна употреба што не може да се постигне со други материјали.
6.1.5 Диелектрични својства
Атомски тенок шестаголен бор нитрид е одличен диелектричен супстрат за графен, молибден дисулфид и многу други електронски и фотонски уреди базирани на 2D материјал. Како што е прикажано со студиите со микроскопија со електрична сила (EFM), скринингот на електричното поле кај атомски тенок бор нитрид покажува слаба зависност од дебелината, што е во согласност со непреченото распаѓање на електричното поле во неколкуслојниот бор нитрид, откриено од првите принципи пресметки.
6.1.6 Раманови одлики
Рамановата спектроскопија била корисна алатка за проучување на различни 2Д материјали, а Рамановиот потпис на висококвалитетниот атомски тенок бор нитрид бил првпат пријавен од Горбачов и сор. во 2011. и Ли и сор. Сепак, двајцата пријавени резултати на еднослоен бор нитрид не се согласуваат едни со други. Според тоа, Каи и сор., спровеле систематски експериментални и теоретски студии за да го откријат внатрешниот Раманов спектар на атомски тенок бор нитрид. Било откриено дека атомски тенок бор нитрид без интеракција со супстрат има фреквенција на опсегот G слична на онаа на најголемиот шестаголен бор нитрид, но напрегањето предизвикано од подлогата може да предизвика Раманово поместувае. Рамановиот интензитет на G појасот на атомски тенок бор нитрид може да се користи за да се процени дебелината на слојот и квалитетот на примерокот.
6.2 Наномеш на бор нитрид
Наномешот на борниот нитрид е наноструктуриран дводимензионален материјал. Се состои од еден слој BN, кој формира со самосклопување многу редовна мрежа по високотемпературна изложеност на чиста површина на родиум или рутениум на боразин под ултра висок вакуум. Наномешот изгледа како склоп од шестоаголни пори. Растојанието помеѓу два пори центри е 3,2 nm, а дијаметарот на порите е ~2 nm. Други термини за овој материјал се борнитрен или бел графен.
Наномешот на бор нитрид не е само стабилен на распаѓање под вакуум, воздух и некои течности, туку и до температури од 800 °C. Дополнително, ја покажува извонредната способност да се заробени молекули и метални кластери кои имаат слични големини на порите на наномешот, формирајќи добро подредена низа. Овие одлики ветуваат интересни примени на наномешот во области како што се катализа, функционализација на површината, спинтроника, квантно пресметување и медиуми за складирање податоци како хард дискови.
6.3 Наноцевки од бор нитрид
Тубулите со бор нитрид првпат биле направени во 1989 година од Шор и Долан. Работата од 1989 година била и првата подготовка на аморфен BN од Б-трихлороборазин и цезиум метал.
Наноцевките од бор нитрид биле предвидени во 1994 година и експериментално откриени во 1995 година Тие можат да се замислат како навиен лист од h-бор нитрид. Структурно, тоа е близок аналог на јаглеродната наноцевка, имено долг цилиндар со дијаметар од неколку до стотици нанометри и должина од многу микрометри, освен што атомите на јаглеродот наизменично се заменуваат со атоми на азот и бор. Сепак, својствата на наноцевките BN се многу различни: додека јаглеродните наноцевки можат да бидат метални или полупроводнички во зависност од насоката и радиусот на тркалање, наноцевката BN е електричен изолатор со пропуст од ~ 5,5 eV, во основа независен од хиралноста и морфологијата на цевката. Дополнително, слоевит BN структура е многу постабилна топлински и хемиски од графитната јаглеродна структура.
6.4 Аергел со бор нитрид
Аергелот со бор нитрид е аергел направен од високопорозен BN. Обично се состои од мешавина од деформирани BN наноцевки и нанолистови. Може да има густина до 0,6 mg/cm <sup>3</sup> и специфична површина висока до 1050 m <sup>2</sup> /g, и затоа има потенцијална примена како абсорбента, потпора за катализатор и медиум за складирање на гас. БН аерогелите се високо хидрофобни и можат да апсорбираат масло до 160 пати повеќе од нивната тежина. Отпорни се на оксидација во воздухот на температури до 1200 °C, и затоа може повторно да се употреби откако апсорбираното масло ќе изгори од пламен. БН аерогелите може да се подготват со хемиско таложење на пареа со помош на шаблон користејќи боразин како гас за напојување.
7 Композити кои содржат БН
Додавањето на бор нитрид во керамика со силициум нитрид ја подобрува отпорноста на топлински шок на добиениот материјал. За истата цел, BN се додава и на силициум нитрид- алумина и титан нитрид -алумина керамика. Други материјали што се зајакнуваат со BN вклучуваат алумина и цирконија, боросиликатни стакла, стаклена керамика, емајли и композитна керамика со титан борид -бор нитрид, титан борид- алуминиум нитрид -бор нитрид и силициум карбид -бор нитрид.
8 Здравствени проблеми
Бор нитрид (заедно со Si3N4Се, NbN и BNC) покажува слаба фиброгена активност и предизвикува пневмокониоза кога се вдишува во форма на честички. Максималната препорачана концентрација за нитриди на неметали е 10 mg/m 3 за BN и 4 за AlN или ZrN.