Nitruro di boro: struttura, sintesi, effetto di Petch-Hall e usi
Il nitruro di boro è un composto refrattario costituito da boro e azoto con la formula chimica BN. Esiste in diverse forme cristalline, tutte isoelettroniche del carbonio, tra cui la forma esagonale analoga alla grafite, la forma cubica simile al diamante e la forma di wurtzite simile alla lonsdaleite.
Struttura
Il nitruro di boro si presenta in varie forme cristalline analoghe a quelle del carbonio, come la grafite e il diamante. Ciò rende il nitruro di boro un materiale estremamente versatile e con caratteristiche uniche.
Sintesi
Il nitruro di boro, con formula BN, può essere ottenuto a partire da triossido di boro o acido borico e ammoniaca in atmosfera di azoto alla temperatura di 900°C. Le forme più utilizzate di nitruro di boro sono i suoi equivalenti di grafite e diamante, ottenuti attraverso temperature e pressioni elevate.
Effetto di Petch-Hall
Le strutture cristalline del nitruro di boro sono soggette all’effetto di Petch-Hall, noto anche come effetto di rafforzamento, che le rende estremamente resistenti e durevoli. La sua forma cubica mostra una durezza superiore a quella del diamante sintetico e offre maggiore inerzia chimica e resistenza al calore.
Usi
Il nitruro di boro trova applicazioni in svariati settori, come ad esempio nel campo dei lubrificanti e degli additivi cosmetici sotto forma esagonale, e come superabrasivo sotto forma di wurtzite. Inoltre, il nitruro di boro è utilizzato come substrato di semiconduttori nell’elettronica e può dar luogo alla formazione di nanotubi isolanti e resistenti utilizzati nell’industria aerospaziale.
Con le sue molteplici potenzialità, compresa l’assorzione delle radiazioni, il nitruro di boro emerge come una valida alternativa al carbonio, in grado di offrire prestazioni superiori in alcuni contesti.