{"id":1046228,"date":"2024-10-14T14:48:40","date_gmt":"2024-10-14T06:48:40","guid":{"rendered":"https:\/\/vimaterial.de\/cose-il-nitruro-di-boro\/"},"modified":"2025-10-30T17:19:33","modified_gmt":"2025-10-30T09:19:33","slug":"cose-il-nitruro-di-boro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vimaterial.de\/it\/cose-il-nitruro-di-boro\/","title":{"rendered":"Cos’\u00e8 il nitruro di boro?"},"content":{"rendered":"\t\t
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Il nitruro di boro \u00e8 un cristallo composto da atomi di azoto e boro, con formula molecolare BN, peso molecolare 24,81, composizione chimica 43,6% boro e 56,4% azoto, densit\u00e0 teorica 2,27g\/cm3<\/sup>. <\/p>

La polvere di nitruro di boro ha propriet\u00e0 di scioltezza, lubrificazione, leggerezza, facilit\u00e0 di assorbimento dell’umidit\u00e0, ecc. e il colore \u00e8 bianco. I prodotti a base di nitruro di boro sono di colore bianco avorio.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Il nitruro di boro \u00e8 stato scoperto per la prima volta nel laboratorio di Bellman pi\u00f9 di 100 anni fa e il materiale \u00e8 stato sviluppato su larga scala alla fine degli anni Cinquanta.<\/p>

Il nitruro di boro (BN) \u00e8 un nuovo tipo di materiale ceramico con prestazioni eccellenti e un grande potenziale di sviluppo. Comprende 5 isomeri: nitruro di boro esagonale (h-BN), nitruro di boro wurtzite (w-BN), nitruro di boro rombico (r-BN), nitruro di boro cubico (c-BN) e nitruro di boro ortorombico (o-BN). Attualmente, la ricerca sul nitruro di boro si concentra principalmente sulla sua fase esagonale (H-BN) e cubica (C-BN).<\/p>

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Le propriet\u00e0 del nitruro di boro possono essere suddivise principalmente nei seguenti aspetti:<\/b><\/strong><\/p>

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\u2714 In termini di propriet\u00e0 meccaniche: presenta i vantaggi di non abrasivit\u00e0, bassa usura, sicurezza dimensionale, buona lubrificazione, resistenza al fuoco e facilit\u00e0 di lavorazione.<\/p>

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in termini di propriet\u00e0 elettriche: presenta i vantaggi di una buona rigidit\u00e0 dielettrica, bassa costante dielettrica, bassa perdita ad alta frequenza, penetrazione delle microonde, buon isolamento elettrico, ecc.<\/p>

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in termini di propriet\u00e0 termiche: presenta i vantaggi di un’elevata conducibilit\u00e0 termica, di un’alta capacit\u00e0 termica, di una bassa espansione termica, di una resistenza agli shock termici, di una lubrificazione ad alta temperatura e di una stabilit\u00e0 ad alta temperatura.<\/p>

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in termini di propriet\u00e0 chimiche: presenta i vantaggi di atossicit\u00e0, stabilit\u00e0 chimica, resistenza alla corrosione, resistenza all’ossidazione, bassa umidit\u00e0, stabilit\u00e0 biologica e antiaderenza.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Nitruro di boro esagonale<\/span><\/b><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Nitruro di boro esagonale<\/a><\/span> (h-BN) \u00e8 la forma pi\u00f9 comunemente utilizzata di nitruro di boro. La struttura dell’h-BN \u00e8 simile a quella della grafite, con una struttura esagonale a strati, costanti reticolari a=0,2504nm, c=0,6661nm, densit\u00e0 teorica 2,27g\/cm3<\/sup>, punto di fusione 3000\u2103, consistenza morbida, forte lavorabilit\u00e0 e colore bianco, comunemente noto come “grafite bianca”.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Nitruro\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Il nitruro di boro esagonale (h-BN) ha un eccellente isolamento elettrico, un’ottima stabilit\u00e0 chimica e ottime propriet\u00e0 dielettriche.<\/p>

Propriet\u00e0 termiche del nitruro di boro esagonale: <\/b><\/strong>nessun punto di fusione evidente, sublimazione a 3000\u2103 in azoto 0,1MPA, punto di fusione a 3000\u2103 in gas inerte, resistenza al calore a 2000\u2103 in atmosfera neutra riducente, temperatura di utilizzo fino a 2800\u2103 in azoto e argon, scarsa stabilit\u00e0 in atmosfera di ossigeno, temperatura di utilizzo inferiore a 1000\u2103.<\/p>

Il nitruro di boro esagonale \u00e8 uno dei materiali termicamente conduttivi dei materiali ceramici, con una conducibilit\u00e0 termica dieci volte superiore a quella del quarzo e una conducibilit\u00e0 termica pi\u00f9 elevata di 60W\/(m-K) nella direzione perpendicolare all’asse c;<\/p>

Basso coefficiente di espansione termica, equivalente al quarzo, \u00e8 il pi\u00f9 piccolo tra i materiali ceramici, con un coefficiente di espansione termica di 41*10-6m\/K<\/sup>nella direzione dell’asse c e di 2,3*10-6m\/K<\/sup>nella direzione dell’asse d, quindi ha una buona resistenza agli shock termici.<\/p>

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Propriet\u00e0 meccaniche del nitruro di boro esagonale:<\/b><\/strong> Il coefficiente di attrito \u00e8 pari a 0,16 e non aumenta alle alte temperature. Ha una resistenza alla temperatura superiore a quella del bisolfuro di molibdeno e della grafite. Pu\u00f2 essere utilizzato fino a 900\u2103 in atmosfera ossidante e fino a 2000\u2103 nel vuoto. Le prestazioni di lubrificazione sono scarse a temperatura ambiente, pertanto viene spesso miscelato con fluoruro di grafite, grafite e bisolfuro di molibdeno come lubrificante per alte temperature. <\/p>

Il nitruro di boro esagonale \u00e8 un materiale morbido con una durezza Mohs di solo 2. Ha una buona lavorabilit\u00e0 e pu\u00f2 essere tornito, fresato, piallato, forato, rettificato e tagliato con un’elevata precisione di lavorazione, per cui pu\u00f2 essere trasformato in parti e prodotti di alta precisione con metodi di lavorazione meccanica generale.<\/p>

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Propriet\u00e0 elettriche del nitruro di boro esagonale:<\/b><\/strong> Il nitruro di boro esagonale \u00e8 un buon conduttore di calore e un tipico isolante elettrico. La conduttivit\u00e0 a temperatura ambiente pu\u00f2 raggiungere i 10^16~10^18\u03a9\/cm e anche a 1000\u2103 la resistivit\u00e0 \u00e8 ancora di 1014~106\u03a9\/cm. La costante dielettrica dell’h-BN \u00e8 3~5. La perdita dielettrica \u00e8 (2~8)*10-4 e la resistenza alla rottura \u00e8 doppia rispetto a quella dell’Al2O3, raggiungendo i 30~40kV\/mm, quindi \u00e8 un materiale ideale per l’isolamento ad alta frequenza, ad alta tensione e ad alta temperatura.<\/p>

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Propriet\u00e0 chimiche del nitruro di boro esagonale: <\/b><\/strong>L’HBN ha un’eccellente stabilit\u00e0 chimica. Non reagisce con metalli generici, metalli delle terre rare, metalli preziosi, materiali semiconduttori, vetro, sali fusi, acidi inorganici e alcali. Non bagna n\u00e9 agisce sulla maggior parte dei metalli fusi, come acciaio, acciaio inossidabile, Al, Fe, Ge, Cu, Ni, Zn, ecc. Pertanto, pu\u00f2 essere utilizzato come copertura protettiva per termocoppie ad alta temperatura, crogiolo per metallo fuso, recipiente per il trasporto di metallo liquido, tubo per il trasporto di metallo liquido, parti di pompe, stampo per acciaio fuso e materiale per l’isolamento elettrico ad alta temperatura.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Nitruro di boro cubico<\/span><\/b><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Il nitruro di boro cubico (c-BN) \u00e8 stato sintetizzato per la prima volta dalla General Electric (GE)<\/a><\/span> negli Stati Uniti negli anni ’50 in condizioni di alta temperatura e alta pressione. La sua durezza \u00e8 seconda solo a quella del diamante e di gran lunga superiore a quella di altri materiali, per cui questo e il diamante sono chiamati collettivamente materiali superduri.<\/p>

I materiali superduri sono ampiamente utilizzati negli utensili per segare, molare, forare e tagliare. Il diamante si ossida facilmente alle alte temperature, soprattutto con gli elementi di ferro, e non \u00e8 adatto alla lavorazione dei metalli ferrosi a base di ferro. Il nitruro di boro cubico ha una struttura cristallina simile al diamante e la sua durezza \u00e8 leggermente inferiore a quella del diamante. Viene spesso utilizzato come materiale abrasivo e per utensili.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Nitruro\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Nel 1957, R.H. Wintoff degli Stati Uniti ha sviluppato per la prima volta il nitruro di boro cubico, ma finora non \u00e8 stato trovato nitruro di boro cubico naturale.<\/p>

Le propriet\u00e0 del nitruro di boro cubico includono principalmente un’elevata durezza e stabilit\u00e0 termica, e la sua microdurezza \u00e8 seconda solo a quella del diamante artificiale.<\/p>

la sua stabilit\u00e0 termica \u00e8 migliore di quella del diamante artificiale e pu\u00f2 mantenere propriet\u00e0 meccaniche e durezza sufficientemente elevate anche a temperature elevate, oltre ad avere una buona durezza rossa;<\/p>

ha una struttura stabile, un’elevata resistenza all’ossidazione, una buona stabilit\u00e0 chimica, soprattutto migliore di quella del diamante, e non reagisce chimicamente con gli elementi del gruppo del ferro a temperature fino a 1100~1300\u2103, per cui \u00e8 particolarmente adatto alla lavorazione di materiali metallici ferrosi;<\/p>

la conducibilit\u00e0 termica \u00e8 inferiore a quella del diamante, ma superiore a quella del carburo cementato e ha una buona conducibilit\u00e0 termica;<\/p>

elevata resistenza alla flessione;<\/p>

come materiale per utensili da rettifica, ha una lunga durata e una buona resistenza all’usura.<\/p>

Tuttavia, il nitruro di boro cubico a cristallo singolo ha una piccola dimensione dei grani, un’anisotropia e un piano di clivaggio facile da spaccare. \u00c8 fragile e molto facile da spaccare.<\/p>

il c-BN ha un’elevata durezza, inerzia chimica e stabilit\u00e0 termica alle alte temperature, per cui \u00e8 ampiamente utilizzato come mola abrasiva c-BN nella lavorazione di rettifica.<\/p>

Poich\u00e9 il c-BN ha caratteristiche superiori ad altri materiali per utensili, fin dall’inizio si \u00e8 cercato di applicarlo alla lavorazione di taglio, ma le particelle di c-BN a cristallo singolo sono piccole ed \u00e8 difficile realizzare utensili; inoltre, la propriet\u00e0 di sinterizzazione del c-BN \u00e8 molto scarsa e rende difficile realizzare corpi sinterizzati di c-BN di dimensioni maggiori. Solo negli anni ’70 l’ex Unione Sovietica, la Cina, gli Stati Uniti, il Regno Unito e altri Paesi hanno sviluppato con successo corpi sinterizzati di c-BN come utensili da taglio – nitruro di boro cubico policristallino PCBN. Da allora, il PCBN \u00e8 stato utilizzato in vari settori della lavorazione di taglio grazie alle sue prestazioni di taglio superiori, soprattutto nella lavorazione di materiali ad alta durezza e difficili da lavorare.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Quali sono i campi di a<\/font><\/span><\/b>campi di applicazione del nitruro di boro<\/span><\/b>?<\/font><\/span><\/b><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Il nitruro di boro \u00e8 un riempitivo termoconduttivo altamente efficiente, con eccellenti caratteristiche di conducibilit\u00e0 termica, isolamento e stabilit\u00e0 chimica. \u00c8 ampiamente utilizzato nei settori della conduzione termica ad alta temperatura, ad alta pressione, ad alta velocit\u00e0 e ad alta precisione, come i dispositivi elettronici, il settore aerospaziale, i veicoli a nuova energia, le apparecchiature chimiche e altri settori con elevati requisiti di dissipazione del calore.<\/p>

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Nel campo dei dispositivi elettronici, pu\u00f2 essere utilizzato in materiali come piastre termoconduttive, paste termoconduttive, gel termoconduttivi, radiatori, ecc. per ridurre efficacemente la temperatura dei dispositivi elettronici. Pu\u00f2 essere utilizzato nei terminali dei dispositivi smart consumer, come smartphone, orologi intelligenti, computer portatili, droni, ecc. per stabilizzarne le prestazioni e aumentarne la durata.<\/p>

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Nel settore aerospaziale, pu\u00f2 essere utilizzato per produrre materiali strutturali ad alta temperatura, materiali termoconduttivi, rivestimenti a barriera termica, ecc. e utilizzato in satelliti, rilevatori, stazioni spaziali, ecc. per migliorare le prestazioni e la sicurezza dei veicoli aerospaziali.<\/p>

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Nel campo dei veicoli a nuova energia, pu\u00f2 soddisfare i requisiti di dissipazione del calore dei sistemi automobilistici, come motori, controlli elettronici e batterie, e migliorare le prestazioni e l’economia delle automobili.<\/p>

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Nel settore delle apparecchiature chimiche, pu\u00f2 produrre reattori ad alta temperatura, catalizzatori e apparecchiature per il trasferimento di calore per migliorare l’efficienza e la sicurezza delle apparecchiature chimiche.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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