stringtranslate.com

Нитрид бора

Нитрид бора — это термически и химически стойкое тугоплавкое соединение бора и азота с химической формулой BN . Он существует в различных кристаллических формах , которые изоэлектронны аналогично структурированной решетке углерода . Гексагональная форма, соответствующая графиту, является наиболее стабильной и мягкой среди полиморфов BN, и поэтому используется в качестве смазки и добавки к косметическим продуктам. Кубическая ( структура цинковой обманки, также известная как сфалерит ) разновидность, аналогичная алмазу , называется c-BN; она мягче алмаза, но ее 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 литье металлов . Нитрид бора имеет потенциальное применение в нанотехнологиях.

Структура

Нитрид бора существует в нескольких формах, которые различаются расположением атомов бора и азота, что обуславливает различные объемные свойства материала.

Аморфная форма (a-BN)

Аморфная форма нитрида бора (a-BN) не является кристаллической, в ней отсутствует какая-либо дальняя регулярность в расположении атомов. Она аналогична аморфному углероду .

Все остальные формы нитрида бора являются кристаллическими.

Гексагональная форма (h-BN)

Наиболее стабильной кристаллической формой является гексагональная, также называемая h-BN, α-BN, g-BN и графитовым нитридом бора . Гексагональный нитрид бора (точечная группа = D 3h ; пространственная группа = P6 3 /mmc) имеет слоистую структуру, похожую на графит. Внутри каждого слоя атомы бора и азота связаны сильными ковалентными связями , тогда как слои удерживаются вместе слабыми силами Ван-дер-Ваальса . Однако межслойный «регистр» этих листов отличается от картины, наблюдаемой для графита, поскольку атомы заслонены, а атомы бора лежат над атомами азота. Этот регистр отражает локальную полярность связей B–N, а также межслойные характеристики N-донора/B-акцептора. Аналогично существует множество метастабильных форм, состоящих из по-разному уложенных политипов. Таким образом, h-BN и графит являются очень близкими соседями, и материал может вмещать углерод в качестве замещающего элемента для формирования BNC. Были синтезированы гибриды BC 6 N, в которых углерод заменяет некоторые атомы B и N. [4] Гексагональный монослой нитрида бора аналогичен графену , имея сотовую решетчатую структуру почти тех же размеров. В отличие от графена, который черный и является электрическим проводником, монослой h-BN белый и является изолятором. Он был предложен для использования в качестве атомной плоской изолирующей подложки или туннельного диэлектрического барьера в 2D-электронике. . [5]

Кубическая форма (c-BN)

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 пренебрежимо мала при комнатной температуре, как и для алмаза. Кубическая форма имеет кристаллическую структуру сфалерита (пространственная группа = F 4 3m), такую ​​же, как у алмаза (с упорядоченными атомами B и N), и также называется β-BN или c-BN.

Форма вюрцита (w-BN)

Форма вюрцита нитрида бора (w-BN; точечная группа = C 6v ; пространственная группа = P6 3 mc) имеет ту же структуру, что и лонсдейлит , редкий гексагональный полиморф углерода. Как и в кубической форме, атомы бора и азота сгруппированы в тетраэдры . [6] В форме вюрцита атомы бора и азота сгруппированы в 6-членные кольца. В кубической форме все кольца находятся в конфигурации кресла , тогда как в w-BN кольца между «слоями» находятся в конфигурации лодки . Более ранние оптимистичные отчеты предсказывали, что форма вюрцита очень прочна, и была оценена с помощью моделирования как потенциально имеющая прочность на 18% выше, чем у алмаза. Поскольку в природе существует лишь небольшое количество минерала, это еще не было экспериментально подтверждено. [7] Его твердость составляет 46 ГПа, немного тверже, чем у коммерческих боридов, но мягче, чем кубическая форма нитрида бора. [3]

Характеристики

Физический

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. Уменьшенная делокализация электронов в гексагональном BN также указывается отсутствием цвета и большой шириной запрещенной зоны . Очень разные связи — сильные ковалентные в базальных плоскостях (плоскости, где атомы бора и азота ковалентно связаны) и слабые между ними — вызывают высокую анизотропию большинства свойств h-BN.

Например, твердость, электро- и теплопроводность значительно выше внутри плоскостей, чем перпендикулярно им. Напротив, свойства c-BN и w-BN более однородны и изотропны.

Эти материалы чрезвычайно твердые, причем твердость объемного c-BN немного меньше, а w-BN даже выше, чем у алмаза. [17] Поликристаллический c-BN с размером зерна порядка 10 нм также, как сообщается, имеет твердость по Виккерсу, сопоставимую или превышающую твердость алмаза. [18] Благодаря гораздо лучшей устойчивости к теплу и переходным металлам c-BN превосходит алмаз в механических применениях, таких как обработка стали. [19] Теплопроводность BN является одной из самых высоких среди всех электроизоляторов (см. таблицу).

Нитрид бора может быть легирован p-типа бериллием и n-типа бором, серой, кремнием или при совместном легировании углеродом и азотом. [13] Как гексагональный, так и кубический BN являются широкозонными полупроводниками с энергией запрещенной зоны, соответствующей УФ-области. Если к h-BN [20] [21] или c-BN [22] приложено напряжение, то он излучает УФ-свет в диапазоне 215–250 нм и, следовательно, может потенциально использоваться в качестве светодиодов (LED) 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

Гексагональный и кубический BN (и, вероятно, w-BN) демонстрируют замечательную химическую и термическую стабильность. Например, h-BN устойчив к разложению при температурах до 1000 °C на воздухе, 1400 °C в вакууме и 2800 °C в инертной атмосфере. Реакционная способность h-BN и c-BN относительно схожа, и данные для c-BN суммированы в таблице ниже.

Термическая стабильность c-BN может быть обобщена следующим образом: [13]

Химическая стабильность

Нитрид бора не подвергается воздействию обычных кислот, но растворяется в щелочных расплавленных солях и нитридах, таких как LiOH , KOH , NaOH - Na2CO3 , NaNO3 , Li3N , Mg3N2 , Sr3N2 , Ba3N2 или Li3BN2 , которые поэтому используются для травления BN . [ 13]

Теплопроводность

Теоретическая теплопроводность гексагональных нанолент нитрида бора (BNNR) может приближаться к 1700–2000  Вт /( м ⋅ K ), что имеет тот же порядок величины, что и экспериментально измеренное значение для графена , и может быть сопоставимо с теоретическими расчетами для графеновых нанолент. [25] [26] Более того, тепловой перенос в BNNR является анизотропным . Теплопроводность BNNR с зигзагообразными краями примерно на 20% больше, чем у нанолент с краями в форме кресла при комнатной температуре. [27]

Механические свойства

Нанолисты BN состоят из гексагонального нитрида бора (h-BN). Они стабильны до 800°C на воздухе. Структура монослоя BN похожа на структуру графена , который обладает исключительной прочностью, [28] является высокотемпературной смазкой и подложкой 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 сохраняет их в диапазоне вакансионных дефектов , показывая, что анизотропия не зависит от типа дефекта.

Естественное явление

В 2009 году кубическая форма (c-BN) была обнаружена в Тибете , и было предложено название цинсонгит . Вещество было обнаружено в рассеянных включениях микронного размера в богатых хромом породах. В 2013 году Международная минералогическая ассоциация подтвердила минерал и название. [32] [33] [34] [35]

Синтез

Получение и реакционная способность гексагонального BN

Гексагональный нитрид бора получают обработкой триоксида бора ( B2O3 ) или борной кислоты (H3BO3 ) аммиаком ( NH3 ) или мочевиной ( CO ( NH2 ) 2 ) в инертной атмосфере: [36 ]

B2O3 + 2NH3 → 2BN + 3H2O ( T = 900 ° C )
B(OH) 3 + NH3 → BN + 3 H2O ( T = 900 °C )
B 2 O 3 + CO(NH 2 ) 2 → 2 BN + CO 2 + 2 H 2 O ( Т > 1000 °С)
B2O3 + 3CaB6 + 10N2 → 20BN + 3CaO ( T > 1500 ° C)

Полученный неупорядоченный ( аморфный ) материал содержит 92–95% BN и 5–8% B2O3. Оставшийся B2O3 может быть выпарен на втором этапе при температурах > 1500 °C для достижения концентрации BN >98%. Такой отжиг также кристаллизует BN, размер кристаллитов увеличивается с температурой отжига. [ 19 ] [ 37]

Детали h-BN можно изготовить недорого 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] ZYP Coatings также разработала покрытия из нитрида бора, которые можно наносить на поверхность. Сжигание порошка бора в азотной плазме при 5500 °C дает сверхтонкий нитрид бора, используемый для смазочных материалов и тонеров . [39]

Нитрид бора реагирует с фторидом йода, давая NI 3 с низким выходом. [40] Нитрид бора реагирует с нитридами лития, щелочноземельных металлов и лантаноидов, образуя нитридобораты . [41] Например:

Li 3 N + BN → Li 3 BN 2

Интеркаляция гексагонального BN

Структура гексагонального нитрида бора, интеркалированного калием ( B 4 N 4 K )

Различные виды интеркалируют в гексагональный BN, например, интеркалируют NH 3 [42] или щелочные металлы. [43]

Приготовление кубического BN

c-BN готовится 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 может снизить требуемое давление до 4–7 ГПа и температуру до 1500 °C. Как и в синтезе алмаза, для дальнейшего снижения давления и температуры преобразования добавляется катализатор, такой как литий, калий или магний, их нитриды, их фторнитриды, вода с соединениями аммония или гидразин. [45] [46] Другие промышленные методы синтеза, снова заимствованные из роста алмаза, используют рост кристаллов в температурном градиенте или взрывную ударную волну . Метод ударной волны используется для получения материала, называемого гетероалмазом , сверхтвердого соединения бора, углерода и азота. [47]

Возможно осаждение тонких пленок кубического нитрида бора при низком давлении. Как и при росте алмаза, основная проблема заключается в подавлении роста гексагональных фаз (h-BN или графита соответственно). В то время как при росте алмаза это достигается добавлением газообразного водорода, для c-BN используется трифторид бора . Также используются ионно-лучевое осаждение , плазменно-усиленное химическое осаждение из паровой фазы , импульсное лазерное осаждение , реактивное распыление и другие методы физического осаждения из паровой фазы . [38]

Приготовление вюрцита BN

Вюрцит BN может быть получен с помощью статического высокого давления или динамических ударных методов. [48] Пределы его стабильности не определены. Как c-BN, так и w-BN образуются путем сжатия h-BN, но образование w-BN происходит при гораздо более низких температурах, близких к 1700 °C. [45]

Статистика производства

В то время как данные о производстве и потреблении сырья, используемого для синтеза BN, а именно борной кислоты и триоксида бора, хорошо известны (см. бор ), соответствующие данные для нитрида бора не приводятся в статистических отчетах. Оценка мирового производства в 1999 году составляет от 300 до 350 метрических тонн . Основные производители и потребители BN находятся в Соединенных Штатах, Японии, Китае и Германии. В 2000 году цены варьировались от примерно 75–120 долл. США/кг для стандартного промышленного качества h-BN и составляли примерно до 200–400 долл. США/кг для сортов BN высокой чистоты. [36]

Приложения

Шестиугольный BN

Керамический тигель BN

Гексагональный BN (h-BN) является наиболее широко используемым полиморфом. Это хорошая смазка как при низких, так и при высоких температурах (до 900 °C, даже в окислительной атмосфере). Смазка h-BN особенно полезна, когда электропроводность или химическая реактивность графита (альтернативная смазка) будут проблематичными. В двигателях внутреннего сгорания, где графит может окисляться и превращаться в углеродный шлам, h-BN с его превосходной термической стабильностью может быть добавлен в моторные смазочные материалы. Как и в случае со всеми суспензиями наночастиц, проблемой является осаждение броуновским движением. Оседание может засорить масляные фильтры двигателя, что ограничивает применение твердых смазочных материалов в двигателях внутреннего сгорания автомобильными гонками, где восстановление двигателей является обычным явлением. Поскольку углерод обладает значительной растворимостью в определенных сплавах (например, сталях), что может привести к ухудшению свойств, BN часто превосходит его для применения при высоких температурах и/или высоком давлении. Еще одним преимуществом h-BN перед графитом является то, что его смазывающие свойства не требуют наличия молекул воды или газа, захваченных между слоями. Поэтому смазки h-BN могут использоваться в вакууме, например, в космических приложениях. Смазывающие свойства мелкозернистого h-BN используются в косметике , красках , зубных цементах и ​​карандашных грифелях. [49]

Гексагональный BN впервые был использован в косметике около 1940 года в Японии . Из-за его высокой цены h-BN был заброшен для этого применения. Его использование было возобновлено в конце 1990-х годов с оптимизацией процессов производства h-BN, и в настоящее время h-BN используется почти всеми ведущими производителями косметических продуктов для тональных основ , макияжа , теней для век , румян, карандашей для век , помад и других средств по уходу за кожей. [19]

Благодаря своей превосходной термической и химической стабильности керамика и покрытия из нитрида бора используются в высокотемпературном оборудовании. h-BN может быть включен в керамику, сплавы, смолы, пластики, резину и другие материалы, придавая им самосмазывающиеся свойства. Такие материалы подходят для изготовления, например, подшипников и в сталелитейном производстве. [19] Многие квантовые устройства используют многослойный h-BN в качестве материала подложки. Он также может использоваться в качестве диэлектрика в резистивных запоминающих устройствах с произвольным доступом. [50] [51]

Гексагональный BN используется в ксерографическом процессе и лазерных принтерах в качестве барьерного слоя утечки заряда фотобарабана. [52] В автомобильной промышленности h-BN, смешанный со связующим веществом (оксидом бора), используется для герметизации кислородных датчиков , которые обеспечивают обратную связь для регулировки расхода топлива. Связующее вещество использует уникальную температурную стабильность и изолирующие свойства h-BN. [19]

Детали могут быть изготовлены методом горячего прессования из четырех коммерческих марок h-BN. Марка HBN содержит связующее вещество из оксида бора ; ее можно использовать при температуре до 550–850 °C в окислительной атмосфере и до 1600 °C в вакууме, но из-за содержания оксида бора она чувствительна к воде. Марка HBR использует связующее вещество из бората кальция и может использоваться 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) могут быть осаждены путем каталитического разложения боразина при температуре ~1100 °C в установке химического осаждения из паровой фазы на площади до 10 см2 . Благодаря своей гексагональной атомной структуре, небольшому несоответствию решетки с графеном (~2%) и высокой однородности они используются в качестве подложек для устройств на основе графена. [54] Нанолисты BN также являются превосходными проводниками протонов . Их высокая скорость переноса протонов в сочетании с высоким электрическим сопротивлением может привести к применению в топливных элементах и ​​электролизе воды . [55]

h-BN использовался с середины 2000-х годов в качестве смазки для пуль и каналов стволов в винтовках для точной стрельбы в качестве альтернативы покрытию из дисульфида молибдена , обычно называемому «молибден». Утверждается, что он увеличивает срок службы ствола, увеличивает интервалы между чистками канала ствола и уменьшает отклонение точки попадания между первыми выстрелами из чистого канала ствола и последующими выстрелами. [56]

h-BN используется в качестве разделительного агента в расплавленных металлах и стекле. Например, 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 обладает смазывающими свойствами по отношению к этим расплавленным материалам, покрытая поверхность (т. е. форма или тигель) не прилипает к материалу. [58] [59] [60] [61]

Кубический БН

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 растворяется 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 благодаря образованию прослоек боридов или нитридов металлов. Материалы с кристаллами кубического нитрида бора часто используются в наконечниках режущих инструментов . Для шлифования используются более мягкие связующие вещества, такие как смола, пористая керамика и мягкие металлы. Также могут использоваться керамические связующие вещества. Коммерческая продукция известна под названиями « Боразон » (от Hyperion Materials & Technologies [63] ), а также «Эльбор» или «Кубонит» (от российских поставщиков). [49]

В отличие от алмаза, крупные гранулы c-BN могут быть получены в простом процессе (называемым спеканием) отжига порошков c-BN в потоке азота при температурах немного ниже температуры разложения BN. Эта способность порошков c-BN и h-BN плавиться позволяет дешево производить крупные детали BN. [49]

Подобно алмазу, сочетание высочайшей теплопроводности и 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 малому поглощению рентгеновских лучей, а хорошие механические свойства позволяют использовать тонкие мембраны, что еще больше снижает поглощение. [64]

Аморфный BN

Слои аморфного нитрида бора (a-BN) используются в некоторых полупроводниковых приборах , например, МОП-транзисторах . Их можно приготовить путем химического разложения трихлорборазина с цезием или методами термического химического осаждения из паровой фазы. Термическое CVD также можно использовать для осаждения слоев h-BN или при высоких температурах c-BN. [65]

Другие формы нитрида бора

Атомно-тонкий нитрид бора

Гексагональный нитрид бора может быть расслоен на моно- или несколько атомных слоев. Из-за его структуры, аналогичной структуре графена, атомарно тонкий нитрид бора иногда называют белым графеном . [66]

Механические свойства

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 уменьшается с увеличением толщины, листы нитрида бора из нескольких слоев имеют прочность, близкую к прочности монослойного нитрида бора. [67]

Теплопроводность

Атомно-тонкий нитрид бора имеет один из самых высоких коэффициентов теплопроводности (751 Вт/мК при комнатной температуре) среди полупроводников и электроизоляторов, и его теплопроводность увеличивается с уменьшением толщины из-за меньшей внутрислоевой связи. [68]

Термическая стабильность

Стабильность графена на воздухе показывает четкую зависимость от толщины: однослойный графен реагирует с кислородом при 250 °C, сильно легируется 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 °C и может выдерживать до 850 °C на воздухе; двухслойные и трехслойные нанолисты нитрида бора имеют немного более высокие начальные температуры окисления. [70] Отличная термическая стабильность, высокая непроницаемость для газа и жидкости, а также электроизоляция делают атомно-тонкий нитрид бора потенциальными материалами для покрытия, предотвращающими поверхностное окисление и коррозию металлов [71] [72] и других двумерных (2D) материалов, таких как черный фосфор . [73]

Лучшая поверхностная адсорбция

Было обнаружено, что атомно-тонкий нитрид бора обладает лучшими поверхностными адсорбционными возможностями, чем объемный гексагональный нитрид бора. [74] Согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям, атомно-тонкий нитрид бора как адсорбент испытывает конформационные изменения при поверхностной адсорбции молекул, увеличивая энергию и эффективность адсорбции. Синергетический эффект атомной толщины, высокой гибкости, более сильной поверхностной адсорбционной способности, электроизоляции, непроницаемости, высокой термической и химической стабильности нанолистов BN может повысить чувствительность Рамана до двух порядков и в то же время достичь долговременной стабильности и возможности повторного использования, которые нелегко достичь с помощью других материалов. [75] [76]

Диэлектрические свойства

Атомно-тонкий гексагональный нитрид бора является превосходной диэлектрической подложкой для графена, дисульфида молибдена ( MoS2 ) и многих других электронных и фотонных устройств на основе двумерных материалов. Как показали исследования с помощью электросиловой микроскопии (EFM), экранирование электрического поля в атомно-тонком нитриде бора показывает слабую зависимость от толщины, что согласуется с плавным затуханием электрического поля внутри нитрида бора с несколькими слоями, выявленным расчетами из первых принципов. [69]

Рамановские характеристики

Рамановская спектроскопия была полезным инструментом для изучения различных 2D-материалов, и Рамановская сигнатура высококачественного атомно-тонкого нитрида бора была впервые описана Горбачевым и др. в 2011 г. [77] и Ли и др. [70]. Однако два сообщенных результата Рамана для монослойного нитрида бора не согласуются друг с другом. Поэтому Кай и др. провели систематические экспериментальные и теоретические исследования, чтобы выявить собственный Рамановский спектр атомно-тонкого нитрида бора. [78] Он показывает, что атомно-тонкий нитрид бора без взаимодействия с подложкой имеет частоту полосы G, аналогичную частоте объемного гексагонального нитрида бора, но деформация, вызванная подложкой, может вызывать Рамановские сдвиги. Тем не менее, Рамановская интенсивность полосы G атомно-тонкого нитрида бора может быть использована для оценки толщины слоя и качества образца.

Наносетка BN, наблюдаемая с помощью сканирующего туннельного микроскопа . Центр каждого кольца соответствует центру пор
Вверху: поглощение циклогексана аэрогелем BN. Циклогексан окрашен красным красителем Судан II и плавает на воде. Внизу: повторное использование аэрогеля после сжигания на воздухе. [79]

Наносетка из нитрида бора

Наносетка нитрида бора представляет собой наноструктурированный двумерный материал. Он состоит из одного слоя BN, который образует путем самосборки высокорегулярную сетку после высокотемпературного воздействия на чистую поверхность родия [80] или рутения [81] боразина в условиях сверхвысокого вакуума . Наносетка выглядит как сборка гексагональных пор. Расстояние между двумя центрами пор составляет 3,2 нм, а диаметр пор составляет ~2 нм. Другие названия этого материала — боронитрен или белый графен. [82]

Наносетка из нитрида бора устойчива на воздухе [83] и совместима с некоторыми жидкостями. [84] [85] до температур 800 °C. [80]

Нанотрубки BN являются огнестойкими, как показано в этом сравнительном испытании самолетов, изготовленных из целлюлозы, углеродной бумаги-буки и бумаги-буки из нанотрубок BN. [86]

Нанотрубки нитрида бора

Трубки из нитрида бора были впервые изготовлены в 1989 году Шором и Доланом. Эта работа была запатентована в 1989 году и опубликована в диссертации 1989 года (Долан), а затем в Science 1993 года. Работа 1989 года также была первым получением аморфного BN с помощью B-трихлорборазином и металлического цезия.

Нанотрубки нитрида бора были предсказаны в 1994 году [87] и экспериментально обнаружены в 1995 году. [88] Их можно представить как свернутый лист нитрида бора h. Структурно это близкий аналог углеродной нанотрубки , а именно длинный цилиндр диаметром от нескольких до сотен нанометров и длиной во много микрометров, за исключением того, что атомы углерода попеременно замещены атомами азота и бора. Однако свойства нанотрубок BN сильно отличаются: в то время как углеродные нанотрубки могут быть металлическими или полупроводниковыми в зависимости от направления прокатки и радиуса, нанотрубка BN является электрическим изолятором с шириной запрещенной зоны ~5,5 эВ, в основном независимой от хиральности и морфологии трубки. [89] Кроме того, слоистая структура BN гораздо более термически и химически стабильна, чем структура графитового углерода. [90] [91]

Аэрогель нитрида бора

Аэрогели нитрида бора — это аэрогель, изготовленный из высокопористого BN. Обычно он состоит из смеси деформированных нанотрубок и нанолистов BN . Он может иметь плотность всего 0,6 мг/см3 и удельную площадь поверхности до 1050 м2 / г, и поэтому имеет потенциальные применения в качестве абсорбента , носителя катализатора и среды для хранения газа. Аэрогели BN обладают высокой гидрофобностью и могут поглощать до 160 раз больше своего веса в масле. Они устойчивы к окислению на воздухе при температурах до 1200 °C и, следовательно, могут быть повторно использованы после того, как поглощенное масло сгорит в пламени. Аэрогели BN могут быть получены методом химического осаждения из паровой фазы с использованием шаблона, используя боразин в качестве исходного газа. [79]

Композиты, содержащие BN

Добавление нитрида бора к керамике из нитрида кремния улучшает термостойкость полученного материала. С той же целью BN добавляют также к керамике из нитрида кремния- глинозема и нитрида титана -глинозема. Другие материалы, армированные BN, включают глинозем и цирконий , боросиликатные стекла , стеклокерамику , эмали и композитную керамику с составом борид титана -нитрид бора, борид титана- нитрид алюминия -нитрид бора и карбид кремния -нитрид бора. [92]

Нитрид бора, стабилизированный цирконием (ZSBN), производится путем добавления циркония к BN, что повышает его термостойкость и механическую прочность посредством процесса спекания . [93] Он обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики, включая превосходную коррозионную и эрозионную стойкость 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 (PBN)

Пиролитический нитрид бора (PBN), также известный как химически осажденный из паровой фазы нитрид бора (CVD-BN), [97] представляет собой высокочистый керамический материал, характеризующийся исключительной химической стойкостью и механической прочностью при высоких температурах. [98] Пиролитический нитрид бора обычно получают путем термического разложения трихлорида бора и паров аммиака на графитовых подложках при 1900°C. [99]

Пиролитический нитрид бора (PBN) обычно имеет гексагональную структуру, похожую на гексагональный нитрид бора (hBN), хотя он может демонстрировать дефекты упаковки или отклонения от идеальной решетки. [100] Пиролитический нитрид бора (PBN) демонстрирует некоторые замечательные свойства, включая исключительную химическую инертность, высокую диэлектрическую прочность, отличную стойкость к тепловому удару, несмачиваемость, нетоксичность, стойкость к окислению и минимальное газовыделение . [101] [102]

Благодаря высокоупорядоченной плоской текстуре, подобной пиролитическому графиту (PG), он проявляет анизотропные свойства, такие как более низкая диэлектрическая проницаемость по вертикали к плоскости кристалла и более высокая прочность на изгиб вдоль плоскости кристалла . [103] Материал PBN широко изготавливается в качестве тиглей для кристаллов полупроводниковых соединений , выходных окон и диэлектрических стержней ламп бегущей волны, высокотемпературных приспособлений и изоляторов . [104]

Проблемы со здоровьем

Нитрид бора (наряду с Si 3 N 4 , NbN и BNC) обычно считается нетоксичным и не проявляет химической активности в биологических системах. [105] Благодаря своему превосходному профилю безопасности и смазывающим свойствам нитрид бора находит широкое применение в различных областях, включая косметику и оборудование для обработки пищевых продуктов. [106] [107]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Здесь смачивание относится к способности расплавленного металла поддерживать контакт с твердым BN.

Ссылки

  1. ^ abcd для h-BN
  2. ^ abcd Haynes, William M., ред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92-е изд.). Boca Raton, FL: CRC Press . стр. 5.6. ISBN 1-4398-5511-0.
  3. ^ ab Бражкин, Вадим В.; Соложенко, Владимир Л. (2019). «Мифы о новых сверхтвердых фазах: почему невозможны материалы, значительно превосходящие алмаз по упругим модулям и твердости». Журнал прикладной физики . 125 (13): 130901. arXiv : 1811.09503 . Bibcode : 2019JAP...125m0901B. doi : 10.1063/1.5082739. S2CID  85517548.
  4. ^ Кавагучи, М.; и др. (2008). «Электронная структура и интеркаляционная химия графитоподобного слоистого материала с составом BC6N». Журнал физики и химии твердого тела . 69 (5–6): 1171. Bibcode : 2008JPCS...69.1171K. doi : 10.1016/j.jpcs.2007.10.076.
  5. ^ Ba K, Jiang W, Cheng J, Bao J и др. (2017). «Химическая и запрещенная инженерия в монослойном гексагональном нитриде бора». Scientific Reports . 7 (1): 45584. Bibcode :2017NatSR...745584B. doi : 10.1038/srep45584 . PMC 5377335 . PMID  28367992. S2CID  22951232. 
  6. ^ Зильберберг, М.С. (2009). Химия: Молекулярная природа материи и изменений (5-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill. стр. 483. ISBN 978-0-07-304859-8.
  7. ^ Григгс, Джессика (2014-05-13). «Алмаз больше не самый твердый материал в природе». New Scientist . Получено 2018-01-12 .
  8. ^ Delhaes, P. (2001). Графит и прекурсоры . CRC Press. ISBN 978-9056992286.
  9. ^ ab "BN – Boron Nitride". База данных ФТИ им. А.Ф. Иоффе .
  10. ^ Zedlitz, R. (1996). «Свойства тонких пленок аморфного нитрида бора». Журнал некристаллических твердых тел . 198–200 (часть 1): 403. Bibcode : 1996JNCS..198..403Z. doi : 10.1016/0022-3093(95)00748-2.
  11. ^ Henager, CH Jr. (1993). "Теплопроводность тонких напыленных оптических пленок". Applied Optics . 32 (1): 91–101. Bibcode : 1993ApOpt..32...91H. doi : 10.1364/AO.32.000091. PMID  20802666.
  12. ^ Weissmantel, S. (1999). «Микроструктура и механические свойства пленок нитрида бора, осажденных импульсным лазером». Diamond and Related Materials . 8 (2–5): 377. Bibcode : 1999DRM.....8..377W. doi : 10.1016/S0925-9635(98)00394-X.
  13. ^ abcde Leichtfried, G.; et al. (2002). "13.5 Properties of diamond and cube boron nitride". В P. Beiss; et al. (eds.). Landolt-Börnstein – Group VIII Advanced Materials and Technologies: Powder Metallurgy Data. Refractory, Hard and Intermetallic Materials . Landolt-Börnstein - Group VIII Advanced Materials and Technologies. Vol. 2A2. Berlin: Springer. pp. 118–139. doi :10.1007/b83029. ISBN 978-3-540-42961-6.
  14. ^ Su, C. (2022). «Настройка цветовых центров на скрученном гексагональном интерфейсе нитрида бора». Nature Materials . 21 (8): 896–902. Bibcode :2022NatMa..21..896S. doi :10.1038/s41563-022-01303-4. OSTI  1906698. PMID  35835818. S2CID  250535073.
  15. ^ Тараран, Анна; ди Сабатино, Стефано; Гатти, Маттео; Танигучи, Такаши; Ватанабэ, Кендзи; Рейнинг, Люсия; Тизей, Луис Х.Г.; Кочак, Матье; Зобелли, Альберто (2018). «Оптическая щель и оптически активные внутрищелевые дефекты в кубическом BN». Физ. Преподобный Б. 98 (9): 094106. arXiv : 1806.11446 . Бибкод : 2018PhRvB..98i4106T. doi : 10.1103/PhysRevB.98.094106. S2CID  119097213.
  16. ^ Crane, TP; Cowan, BP (2000). «Свойства магнитной релаксации гелия-3, адсорбированного на гексагональном нитриде бора». Physical Review B. 62 ( 17): 11359. Bibcode : 2000PhRvB..6211359C. doi : 10.1103/PhysRevB.62.11359.
  17. ^ Pan, Z.; et al. (2009). "Тверже алмаза: превосходная прочность на вдавливание вюрцита BN и лонсдейлита". Physical Review Letters . 102 (5): 055503. Bibcode : 2009PhRvL.102e5503P. doi : 10.1103/PhysRevLett.102.055503. PMID  19257519.
  18. ^ Tian, ​​Yongjun; et al. (2013). "Сверхтвердый нанодвойниковый кубический нитрид бора". Nature . 493 (7432): 385–8. Bibcode :2013Natur.493..385T. doi :10.1038/nature11728. PMID  23325219. S2CID  4419843.
  19. ^ abcde Энглер, М. (2007). «Гексагональный нитрид бора (hBN) – применение от металлургии до косметики» (PDF) . Cfi/Ber. DKG . 84 : D25. ISSN  0173-9913.
  20. ^ Кубота, Y.; и др. (2007). «Глубокоультрафиолетовый светоизлучающий гексагональный нитрид бора, синтезированный при атмосферном давлении». Science . 317 (5840): 932–4. Bibcode :2007Sci...317..932K. doi : 10.1126/science.1144216 . PMID  17702939.
  21. ^ Ватанабэ, К.; Танигучи, Т.; Канда, Х. (2004). «Свойства прямой запрещенной зоны и доказательства ультрафиолетовой лазерной генерации гексагонального монокристалла нитрида бора». Nature Materials . 3 (6): 404–9. Bibcode :2004NatMa...3..404W. doi :10.1038/nmat1134. PMID  15156198. S2CID  23563849.
  22. ^ Taniguchi, T.; et al. (2002). "Ультрафиолетовое излучение самоорганизованных p–n-доменов в объемных монокристаллах кубического нитрида бора, выращенных под высоким давлением". Applied Physics Letters . 81 (22): 4145. Bibcode : 2002ApPhL..81.4145T. doi : 10.1063/1.1524295.
  23. ^ 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.
  24. ^ Венторф, Р. Х. (1957). «Кубическая форма нитрида бора». Журнал химической физики . 26 (4): 956. Bibcode : 1957JChPh..26..956W. doi : 10.1063/1.1745964.
  25. ^ Lan, JH; et al. (2009). "Тепловой транспорт в нанолентах гексагонального нитрида бора". Physical Review B. 79 ( 11): 115401. Bibcode : 2009PhRvB..79k5401L. doi : 10.1103/PhysRevB.79.115401.
  26. ^ Hu J, Ruan X, Chen YP (2009). «Теплопроводность и тепловое выпрямление в графеновых нанолентах: исследование молекулярной динамики». Nano Letters . 9 (7): 2730–5. arXiv : 1008.1300 . Bibcode : 2009NanoL...9.2730H. doi : 10.1021/nl901231s. PMID  19499898. S2CID  1157650.
  27. ^ Оуян, Тао; Чен, Юаньпин; Се, Юи; Ян, Кайке; Бао, Чжиган; Чжун, Цзяньсинь (2010). «Тепловой транспорт в гексагональных нанолентах нитрида бора». Нанотехнологии . 21 (24): 245701. Бибкод : 2010Nanot..21x5701O. дои : 10.1088/0957-4484/21/24/245701. PMID  20484794. S2CID  12898097.
  28. ^ Фалин, Алексей; Цай, Киран; Сантос, 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. doi : 10.1038/ncomms15815. ISSN  2041-1723. ПМЦ 5489686 . PMID  28639613. 
  29. ^ Босак, Алексей; Серрано, Хорхе; Криш, Майкл; Ватанабэ, Кэндзи; Танигучи, Такаши; Канда, Хисао (19.01.2006). "Упругость гексагонального нитрида бора: измерения неупругого рентгеновского рассеяния". Physical Review B. 73 ( 4): 041402. Bibcode : 2006PhRvB..73d1402B. doi : 10.1103/PhysRevB.73.041402. ISSN  1098-0121.
  30. ^ Томас, Сиби; Аджит, К. М.; Валсакумар, М. К. (2016-07-27). «Направленная анизотропия, эффект конечного размера и упругие свойства гексагонального нитрида бора». Журнал физики: конденсированное вещество . 28 (29): 295302. Bibcode : 2016JPCM...28C5302T. doi : 10.1088/0953-8984/28/29/295302. ISSN  0953-8984. PMID  27255345.
  31. ^ Ахмед, Тусиф; Прокак, Эллисон; Хао, Тенгюань; Хоссейн, Зубаер М. (2019-04-17). «Сильная анизотропия прочности и вязкости в дефектном гексагональном нитриде бора». Physical Review B. 99 ( 13): 134105. Bibcode : 2019PhRvB..99m4105A. doi : 10.1103/PhysRevB.99.134105. ISSN  2469-9950.
  32. ^ Добржинецкая, Л. Ф. и др. (2013). "Qingsongite, IMA 2013-030". CNMNC Newsletter . 16 : 2708.
  33. ^ Добржинецкая, Л. Ф.; и др. (2014). «Qingsongite, natural cube boron nitride: The first boron mineral from the Earth's mantle» (PDF) . American Mineralogist . 99 (4): 764–772. Bibcode :2014AmMin..99..764D. doi :10.2138/am.2014.4714. S2CID  130947756. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-09.
  34. ^ "Цинсонгит".
  35. ^ «Список минералов». 21 марта 2011 г.
  36. ^ ab Rudolph, S. (2000). "Нитрид бора (BN)". Бюллетень Американского керамического общества . 79 : 50. Архивировано из оригинала 2012-03-06.
  37. ^ "Синтез нитрида бора из оксидных прекурсоров". Архивировано из оригинала 12 декабря 2007 г. Получено 2009-06-06 .
  38. ^ ab Mirkarimi, PB; et al. (1997). «Обзор достижений в синтезе пленок кубического нитрида бора». Materials Science and Engineering: R: Reports . 21 (2): 47–100. doi :10.1016/S0927-796X(97)00009-0.
  39. ^ Paine, Robert T.; Narula, Chaitanya K. (1990). «Синтетические пути к нитриду бора». Chemical Reviews . 90 : 73–91. doi :10.1021/cr00099a004.
  40. ^ Торнипорт-Эттинг, И.; Клапотке, Т. (1990). «Трийодид азота». Angewandte Chemie, международное издание . 29 (6): 677–679. дои : 10.1002/anie.199006771.
  41. ^ Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2005). Неорганическая химия (2-е изд.). Pearson education. стр. 318. ISBN 978-0-13-039913-7.
  42. ^ Соложенко, В. Л. и др. (2002). " In situ исследования кристаллизации нитрида бора из растворов BN в сверхкритическом флюиде N–H при высоких давлениях и температурах". Физическая химия Химическая физика . 4 (21): 5386. Bibcode :2002PCCP....4.5386S. doi :10.1039/b206005a.
  43. ^ Долл, Г. Л. и др. (1989). «Интеркаляция гексагонального нитрида бора с калием». Журнал прикладной физики . 66 (6): 2554. Bibcode : 1989JAP....66.2554D. doi : 10.1063/1.344219.
  44. ^ Венторф, Р. Х. младший (март 1961 г.). «Синтез кубической формы нитрида бора». Журнал химической физики . 34 (3): 809–812. Bibcode : 1961JChPh..34..809W. doi : 10.1063/1.1731679.
  45. ^ ab Vel, L.; et al. (1991). "Кубический нитрид бора: синтез, физико-химические свойства и применение". Materials Science and Engineering: B . 10 (2): 149. doi :10.1016/0921-5107(91)90121-B.
  46. ^ Фукунага, О. (2002). «Наука и технология в недавнем развитии материалов на основе нитрида бора». Журнал физики: конденсированное вещество . 14 (44): 10979. Bibcode : 2002JPCM...1410979F. doi : 10.1088/0953-8984/14/44/413. S2CID  250835481.
  47. ^ Комацу, Т.; и др. (1999). «Создание сверхтвердого гетероалмаза B–C–N с использованием усовершенствованной технологии ударно-волнового сжатия». Журнал технологий обработки материалов . 85 (1–3): 69. doi :10.1016/S0924-0136(98)00263-5.
  48. ^ Сома, Т.; и др. (1974). «Характеристика нитрида бора типа вюрцита, синтезированного ударным сжатием». Materials Research Bulletin . 9 (6): 755. doi :10.1016/0025-5408(74)90110-X.
  49. ^ abc Грейм, Йохен; Шветц, Карл А. (2005). "Карбид бора, нитрид бора и бориды металлов". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a04_295.pub2. ISBN 978-3527306732.
  50. ^ Pan, Chengbin; Ji, Yanfeng; Xiao, Na; Hui, Fei; Tang, Kechao; Guo, Yuzheng; Xie, Xiaoming; Puglisi, Francesco M.; Larcher, Luca (2017-01-01). "Сосуществование биполярного и порогового резистивного переключения с помощью границ зерен в многослойном гексагональном нитриде бора". Advanced Functional Materials . 27 (10): 1604811. doi :10.1002/adfm.201604811. hdl : 11380/1129421 . S2CID  100500198.
  51. ^ Puglisi, FM; Larcher, L.; Pan, C.; Xiao, N.; Shi, Y.; Hui, F.; Lanza, M. (2016-12-01). "2D h-BN based RRAM devices". IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2016 г. стр. 34.8.1–34.8.4. doi :10.1109/IEDM.2016.7838544. ISBN 978-1-5090-3902-9. S2CID  28059875.
  52. ^ Шейн, Л. Б. (1988). «Электрофотография и физика проявления». Physics Today . Springer Series in Electrophysics. 14 (12). Берлин: Springer-Verlag: 66–68. Bibcode : 1989PhT....42l..66S. doi : 10.1063/1.2811250. ISBN 9780387189024.
  53. ^ Харпер, Чарльз А. (2001). Справочник по керамике, стеклу и алмазам . McGraw-Hill. ISBN 978-0070267121.
  54. ^ 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.
  55. ^ Ху, С.; и др. (2014). «Транспорт протонов через кристаллы толщиной в один атом». Nature . 516 (7530): 227–230. arXiv : 1410.8724 . Bibcode :2014Natur.516..227H. doi :10.1038/nature14015. PMID  25470058. S2CID  4455321.
  56. ^ «Гексагональный нитрид бора (HBN) — насколько хорошо он работает?». AccurateShooter.com . 8 сентября 2014 г. Получено 28 декабря 2015 г.
  57. ^ "colourdeverre.com/img/projects/advancedpriming.pdf" (PDF) .
  58. ^ «Смачиваемость, растекание и межфазные явления в высокотемпературных покрытиях».
  59. ^ «Механизмы высвобождения подложки для 3D-печати алюминием с помощью газовой дуги. 3D-печать и аддитивное производство».
  60. ^ «Износостойкость литого на месте сплава Mg2Si–A380».
  61. ^ "ИНТЕРФЕЙСНАЯ РЕАКЦИЯ СМАЧИВАНИЯ В СИСТЕМЕ НИТРИД БОРА/РАСПЛАВЛЕННЫЙ АЛЮМИНИЙ" (PDF) .
  62. ^ Тодд Р. Х., Аллен Д. К., Делл К. Альтинг Л. (1994). Справочник по производственным процессам. Industrial Press Inc., стр. 43–48. ISBN 978-0-8311-3049-7.
  63. ^ "Абразивы на основе алмаза и кубического нитрида бора (CBN)". Hyperion Materials & Technologies . Получено 21 июня 2022 г. .
  64. ^ Эль Хакани, MA; Чакер, M. (1993). «Физические свойства материалов рентгеновской мембраны». Журнал вакуумной науки и технологии B. 11 ( 6): 2930–2937. Bibcode : 1993JVSTB..11.2930E. doi : 10.1116/1.586563.
  65. ^ Schmolla, W. (1985). "Эффект положительного дрейфа N-канального МДП-транзистора с усилением BN-InP". International Journal of Electronics . 58 : 35. doi : 10.1080/00207218508939000.
  66. ^ Ли, Лу Хуа; Чэнь, Ин (2016). «Атомно-тонкий нитрид бора: уникальные свойства и применение». Advanced Functional Materials . 26 (16): 2594–2608. arXiv : 1605.01136 . Bibcode : 2016arXiv160501136L. doi : 10.1002/adfm.201504606. S2CID  102038593.
  67. ^ Фалин, Алексей; Цай, Киран; Сантос, 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. doi : 10.1038/ncomms15815. ПМЦ 5489686 . ПМИД  28639613. 
  68. ^ Cai, Qiran; Scullion, Declan; Gan, Wei; Falin, Alexey; Zhang, Shunying; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Chen, Ying; Santos, Elton JG (2019). "Высокая теплопроводность высококачественного монослойного нитрида бора и его тепловое расширение". Science Advances . 5 (6): eaav0129. arXiv : 1903.08862 . Bibcode :2019SciA....5..129C. doi :10.1126/sciadv.aav0129. ISSN  2375-2548. PMC 6555632 . PMID  31187056. 
  69. ^ ab Li, Lu Hua; Santos, Elton JG; Xing, Tan; Cappelluti, Emmanuele; Roldán, Rafael; Chen, Ying; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi (2015). «Диэлектрическое экранирование в атомарно тонких нанолистах нитрида бора». Nano Letters . 15 (1): 218–223. arXiv : 1503.00380 . Bibcode : 2015NanoL..15..218L. doi : 10.1021/nl503411a. PMID  25457561. S2CID  207677623.
  70. ^ ab Li, Lu Hua; Cervenka, Jiri; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Chen, Ying (2014). «Высокая стойкость к окислению атомарно тонких нанолистов нитрида бора». ACS Nano . 8 (2): 1457–1462. arXiv : 1403.1002 . Bibcode : 2014arXiv1403.1002L. doi : 10.1021/nn500059s. PMID  24400990. S2CID  5372545.
  71. ^ Ли, Лу Хуа; Син, Тан; Чэнь, Ин; Джонс, Роб (2014). "Нанолисты: нанолисты нитрида бора для защиты металлов (Adv. Mater. Interfaces 8/2014)". Advanced Materials Interfaces . 1 (8): n/a. doi : 10.1002/admi.201470047 .
  72. ^ Лю, Чжэн; Гун, Юнцзи; Чжоу, У; Ма, Лулу; Ю, Цзинцзян; Идробо, Хуан Карлос; Юнг, Джел; Макдональд, Аллан Х.; Ваджтай, Роберт (2013-10-04). "Сверхтонкие высокотемпературные стойкие к окислению покрытия из гексагонального нитрида бора". Nature Communications . 4 (1): 2541. Bibcode :2013NatCo...4.2541L. doi : 10.1038/ncomms3541 . PMID  24092019.
  73. ^ Чен, Сяолун; У, Инъин; Ву, Зефей; Хан, Ю; Сюй, Шуйган; Ван, Линь; Йе, Вэйгуан; Хан, Тяньи; Хэ, Юхэн (23 июня 2015 г.). «Высококачественная сэндвич-гетероструктура черного фосфора и ее квантовые колебания». Природные коммуникации . 6 (1): 7315. arXiv : 1412.1357 . Бибкод : 2015NatCo...6.7315C. doi : 10.1038/ncomms8315. ПМЦ 4557360 . ПМИД  26099721. 
  74. ^ Cai, Qiran; Du, Aijun; Gao, Guoping; Mateti, Srikanth; Cowie, Bruce CC; Qian, Dong; Zhang, Shuang; Lu, Yuerui; Fu, Lan (2016-08-29). «Вызванное молекулой конформационное изменение в нанолистах нитрида бора с улучшенной поверхностной адсорбцией». Advanced Functional Materials . 26 (45): 8202–8210. arXiv : 1612.02883 . Bibcode : 2016arXiv161202883C. doi : 10.1002/adfm.201603160. S2CID  13800939.
  75. ^ Cai, Qiran; Mateti, Srikanth; Yang, Wenrong; Jones, Rob; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Huang, Shaoming; Chen, Ying; Li, Lu Hua (2016-05-20). "Внутри задней обложки: нанолисты нитрида бора улучшают чувствительность и возможность повторного использования спектроскопии комбинационного рассеяния с улучшенной поверхностью (Angew. Chem. Int. Ed. 29/2016)". Angewandte Chemie International Edition . 55 (29): 8457. doi : 10.1002/anie.201604295 . hdl : 10536/DRO/DU:30086239 .
  76. ^ 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. doi : 10.1021/acsami.6b04320. PMID  27254250. S2CID  206424168.
  77. ^ Горбачев, Роман В.; Риаз, Ибцам; Наир, Рахул Р.; Джалил, Рашид; Бритнелл, Лиам; Белль, Брэнсон Д.; Хилл, Эрни В.; Новоселов, Костя С.; Ватанабе, Кэндзи (2011-01-07). "Охота за монослойным нитридом бора: оптические и рамановские сигнатуры". Small . 7 (4): 465–468. arXiv : 1008.2868 . doi :10.1002/smll.201001628. PMID  21360804. S2CID  17344540.
  78. ^ 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. PMID  28191567. S2CID  206046676.
  79. ^ ab Song, Yangxi; Li, Bin; Yang, Siwei; Ding, Guqiao; Zhang, Changrui; Xie, Xiaoming (2015). "Сверхлегкие аэрогели нитрида бора, полученные с помощью химического осаждения из паровой фазы с помощью шаблона". Scientific Reports . 5 : 10337. Bibcode :2015NatSR...510337S. doi :10.1038/srep10337. PMC 4432566 . PMID  25976019. 
  80. ^ ab Corso, M.; et al. (2004). "Boron Nitride Nanomesh". Science . 303 (5655): 217–220. Bibcode :2004Sci...303..217C. doi :10.1126/science.1091979. PMID  14716010. S2CID  11964344.
  81. ^ Горячко, А.; и др. (2007). «Самосборка гексагональной нанометки нитрида бора на Ru(0001)». Langmuir . 23 (6): 2928–2931. doi :10.1021/la062990t. PMID  17286422.
  82. ^ Графен и боронитрен (белый графен) Архивировано 28.05.2018 на Wayback Machine . physik.uni-saarland.de
  83. ^ Банк, О.; и др. (2007). "Исследование рентгеновской дифракции поверхности нанорешетки нитрида бора в воздухе". Surface Science . 601 (2): L7–L10. Bibcode :2007SurSc.601L...7B. doi :10.1016/j.susc.2006.11.018.
  84. ^ Бернер, С.; и др. (2007). «Наномеш нитрида бора: функциональность гофрированного монослоя». Angewandte Chemie International Edition . 46 (27): 5115–5119. doi :10.1002/anie.200700234. PMID  17538919.
  85. ^ Видмер, Р.; и др. (2007). "Электролитическое in situ STM-исследование h-BN-Nanomesh" (PDF) . Электрохимические коммуникации . 9 (10): 2484–2488. doi :10.1016/j.elecom.2007.07.019. Архивировано (PDF) из оригинала 2022-10-09.
  86. ^ Ким, Кеун Су; Якубинек, Майкл Б.; Мартинес-Руби, Ядиенка; Ашрафи, Бехнам; Гуань, Цзинвэнь; О'Нил, К.; Планкетт, Марк; Хрдина, Эми; Лин, Шуцюн; Деномме, Стефан; Кингстон, Кристофер; Симар, Бенуа (2015). «Полимерные нанокомпозиты из свободно стоящих макроскопических сборок нанотрубок нитрида бора». RSC Adv . 5 (51): 41186. Bibcode : 2015RSCAd...541186K. doi : 10.1039/C5RA02988K.
  87. ^ Рубио, А.; и др. (1994). «Теория графитовых нанотрубок нитрида бора». Physical Review B. 49 ( 7): 5081–5084. Bibcode : 1994PhRvB..49.5081R. doi : 10.1103/PhysRevB.49.5081. PMID  10011453.
  88. ^ Чопра, НГ; и др. (1995). "Нанотрубки нитрида бора". Science . 269 (5226): 966–7. Bibcode :1995Sci...269..966C. doi :10.1126/science.269.5226.966. PMID  17807732. S2CID  28988094.
  89. ^ Blase, X.; et al. (1994). "Stability and Band Gap Constantancy of Boron Nitride Nanotubes". Europhysics Letters (EPL) . 28 (5): 335. Bibcode : 1994EL.....28..335B. doi : 10.1209/0295-5075/28/5/007. S2CID  120010610.
  90. ^ Хан, Вэй-Цян и др. (2002). «Преобразование нанотрубок BxCyNz в чистые нанотрубки BN» (PDF) . Applied Physics Letters . 81 (6): 1110. Bibcode : 2002ApPhL..81.1110H. doi : 10.1063/1.1498494.
  91. ^ 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.
  92. ^ Ли, SM (1992). Справочник по композитным арматурам . John Wiley and Sons. ISBN 978-0471188612.
  93. ^ Лиза, Росс. «Различные факторы классификации нитрида бора и их корреляция с вариантами PBN, HBN, CBN и ZSBN». Precise Ceramics . Получено 8 июня 2024 г.
  94. ^ New Steel: Mini & Integrated Mill Management and Technologies . Chilton Publishing. 1996. С. 51–56.
  95. ^ Хаят, Асиф; Сохаил, Мухаммад; Хамди, Мохамед ( 2022). «Изготовление, характеристики и применение нитрида бора и его композитных наноматериалов». Поверхности и интерфейсы . 29. doi :10.1016/j.surfin.2022.101725 . Получено 8 июня 2024 г.
  96. ^ Эйхлер, Йенс; Лесняк, Кристоф (2008). «Нитрид бора (BN) и композиты BN для высокотемпературных применений». Журнал Европейского керамического общества . 28 (5): 1105–1109. doi :10.1016/j.jeurceramsoc.2007.09.005.
  97. ^ Роуз, Лиза. «О пиролитическом нитриде бора». Precise Ceramic . Получено 31 мая 2024 г.
  98. ^ "Пиролитический нитрид бора (PBN)". Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Получено 31 мая 2024 г.
  99. ^ Мур, А. (1969-03-22). «Компрессионный отжиг пиролитического нитрида бора». Nature . 221 (5186): 1133–1135. Bibcode :1969Natur.221.1133M. doi :10.1038/2211133a0 . Получено 31 мая 2024 г. .
  100. ^ "Обзор пиролитического нитрида бора (PBN)". Мишени для распыления . Получено 31 мая 2024 г.
  101. ^ Липп, А.; Шветц, К.А.; Хунольд, К. (1989). «Гексагональный нитрид бора: изготовление, свойства и применение». Журнал Европейского керамического общества . 5 (1): 3–9. doi :10.1016/0955-2219(89)90003-4.
  102. ^ Мур, AW (1990). «Характеристика пиролитического нитрида бора для обработки полупроводниковых материалов». Журнал роста кристаллов . 106 (1): 6–15. Bibcode : 1990JCrGr.106....6M. doi : 10.1016/0022-0248(90)90281-O.
  103. ^ Ребилла, Ф.; Гетте, А. (1997). «Высокоупорядоченный пиролитический BN, полученный методом LPCVD». Журнал Европейского керамического общества . 17 (12): 1403–1414. doi :10.1016/S0955-2219(96)00244-0.
  104. ^ Гао, Шитао; Ли, Бин (2018). «Микроморфология и структура пиролитического нитрида бора, синтезированного методом химического осаждения из паровой фазы из боразина». Ceramics International . 44 (10): 11424–11430. doi :10.1016/j.ceramint.2018.03.201.
  105. ^ "EWG Skin Deep® | Что такое НИТРИД БОРА". EWG . Получено 2023-07-26 .
  106. ^ "УНИИ - 2U4T60A6YD" . Precision.fda.gov . Проверено 26 июля 2023 г.
  107. ^ «NSF International / Программа регистрации непищевых соединений» (PDF) .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Нитрид бора .