Boron nitride có thể tồn tại ở hai dạng mạng tinh thể: hình khối và hình lục giác.
Do cấu trúc chặt chẽ giống như kim cương, khối boron nitride cực kỳ cứng. Nó có đặc tính bôi trơn kém và được sử dụng trong các công cụ cắt và mài mòn như một chất thay thế kim cương.
Hexonal boron nitride (HBN)là một chất bôi trơn rắn liên quan đến lớp chất bôi trơn vô cơ có cấu trúc lamellar, cũng bao gồm molybdenum disulphide,than chì và một số sulphide, selenide và Telluride (chalcogenide) của molybdenum, vonfram
Mạng tinh thể của boron nitride lục giác bao gồm các vòng lục giác tạo thành các mặt phẳng song song mỏng. Nguyên tử của boron ( B ) và nitơ (N) được đồng hóa trị ngoại quan với các nguyên tử khác trong mặt phẳng với góc 120 ° giữa hai liên kết (mỗi nguyên tử boron được liên kết với ba nguyên tử nitơ và mỗi nguyên tử nitơ được liên kết với ba nguyên tử boron).
Các mặt phẳng được liên kết với nhau bởi lực Van der Waals yếu. Cấu trúc lớp cho phép chuyển động trượt của các mặt phẳng song song. Liên kết yếu giữa các mặt phẳng cung cấp cường độ cắt thấp theo hướng chuyển động trượt nhưng cường độ nén cao theo hướng vuông góc với chuyển động trượt.
Lực ma sát làm cho các hạt của boron nitride định hướng theo hướng, trong đó các mặt phẳng song song với chuyển động trượt. Tính dị hướng của các tính chất cơ học tạo ra sự kết hợp giữa hệ số ma sát thấp và khả năng chịu tải cao đối với boron nitride. Boron nitride tạo thành một màng bôi trơn bám chặt vào bề mặt chất nền. Màng bôi trơn cung cấp khả năng chống mài mòn và chống co giật tốt (khả năng tương thích) .
Tương tự như molibdenum disulfide không khí ẩm không cần thiết để bôi trơn bằng boron nitride. Nó cho thấy ma sát thấp trong không khí khô và trong chân không.
Hệ số ma sát của boron nitride nằm trong khoảng 0,1-0,7, tương tự như của than chì và molybdenum disulfide. Các tạp chất (ví dụ: oxit boron) gây ảnh hưởng xấu đến tính chất bôi trơn của boron nitride.
Boron nitride là chất trơ về mặt hóa học. Nó không phản ứng với hầu hết các axit, kiềm, dung môi và không ướt bằng nhôm nóng chảy, magiê, muối nóng chảy và thủy tinh.
Ưu điểm chính của boron nitride so với than chì và molypden disulfide là tính ổn định nhiệt của nó. Boron nitride lục giác giữ lại các đặc tính bôi trơn của nó lên đến 5000 ° F (2760 ° C) trong môi trường trơ hoặc khử và lên đến 1600 ° F (870 ° C) trong môi trường oxy hóa.
Boron nitride có tính dẫn nhiệt cao .
Một số ứng dụng của nitrat boron lục giác:
-
Phụ gia trong dầu bôi trơn
-
Các thành phần của lớp phủ chống ma sát tổng hợp dựa trên polymer
-
Các hạt pha thứ hai của lớp phủ chống ma sát composite
-
Chất bôi trơn rắn trong kim loại hình thành
-
Phát hành lớp phủ và lớp lót chịu lửa không dính trong đúc
-
Các bộ phận gốm thiêu kết cho các ứng dụng nhiệt độ cao
