Nitrure de bore

Le nitrure de bore est un composé chimique du bore et de l'azote, de formule chimique brute BN. Le nitrure de bore est isoélectronique avec le carbone et, comme ce dernier, existe sous plusieurs formes polymorphiques, dont l'une est analogue au diamant...


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Composé du bore - Nitrure - Matériau céramique - Céramique - Matériau semi-conducteur

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Page(s) en rapport avec ce sujet :

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  • MCSE céramique en nitrure de Bore et nitrure d'aluminium sous forme solide, poudre, aérosol ou pyrolyptique, céramique utilisable sous vide, ... (source : mcse)
  • En 1969, General Electric a mis sur le marché le nitrure de bore cubique - CBN en abrégé - sous le nom de marque „BORAZON“, qui s'est révélé un... (source : meister-abrasives)
Nitrure de bore
Structure cristalline du nitrure de bore
Structure cristalline du nitrure de bore
Général
Nom IUPAC Nitrure de bore
No CAS 10043-11-5
No EINECS 233-136-6
Apparence solide blanc
Propriétés chimiques
Formule brute BN  [Isomères]
Masse molaire[1] 24, 818 ± 0, 007 g·mol-1
B 43, 56 %, N 56, 44 %,
Propriétés physiques
T° fusion 2 6002 800 °C
Masse volumique 3, 49 g·cm-3
Conductivité thermique 20 à 170 W·m-1·K-1 à 20 °C
Thermochimie
S0solide 14, 77 J·K-1·mol-1
ΔfH0solide 476, 98 kJ·mol-1
Cp 800 à 2 000 J·K-1·g-1
Cristallographie
symbole de Pearson hP4\, [2]
Classe cristalline ou groupe d'espace P63mc, (no186)  [2]
Strukturbericht B12 [2]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Phrases R : 36, 37,
Phrases S : 26, 36,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le nitrure de bore est un composé chimique du bore et de l'azote, de formule chimique brute BN (nombre égal d'atomes de chaque élément). Le nitrure de bore est isoélectronique avec le carbone et , comme ce dernier, existe sous plusieurs formes polymorphiques, dont l'une est analogue au diamant et l'autre au graphite. La forme "diamant" fait partie des matériaux les plus durs connus et la forme "graphite" est un lubrifiant apprécié. Qui plus est , ces deux polymorphes possèdent des propriétés d'absorption radar. [3]

Nitrure de bore rhombohédrique

Nitrure de bore hexagonal

De couleur blanche, le nitrure de bore hexagonal, désigné fréquemment par h-BN, est utilisé pour ses propriétés tribologiques et thermiques. Dans le domaine de la fonderie, on utilise le plus souvent ce produit pour revêtir les filières. Les huiles de fonderie concurrencent cette utilisation. Il est le plus souvent revêtu avec un aérosol ou d'un pinceau. Cette couche permet la lubrification du produit. h-BN n'est pas mouillé par la majorité des métaux en fusion, les verres et les sels et a par conséquent une grande résistance aux attaques chimiques. Sa tenue aux chocs thermiques ainsi qu'aux hautes températures en font un matériau parfait.

On l'utilise aussi pour ces propriétés tribologiques dans le domaine du laminage, du tréfilage et du profilage.

Nitrure de bore cubique

En 1969, l'élément Nitrure de Bore Cubique - CBN en abrégé - surnommé adamantium léger[réf.  nécessaire], a été mis sur le marché par la General Electric sous le nom de marque BORAZON. Cela s'est révélé être un développement révolutionnaire dans le domaine des matériaux abrasifs super durs. Fabriqué en cornue, il atteint une dureté propre de 4700 N/mm2 à peu près selon Knoop, ce qui veut dire qu'il est plus dur que la moitié de la valeur de dureté du diamant (7000 N/mm2) et atteint presque le double de la dureté du carbure de silicium (SiC) localisée entre 2500 - 2700 N/mm2. Au CBN monocristallin du début, qui avait tendance à faire des éclats en blocs, s'est ajouté quelques années plus tard une version microcristalline présentant des caractéristiques particulièrement différentes de production d'éclats qui s'avèrent nettement plus fins. Il est obtenu à partir de deux processus de synthèse additionnant des particules de nitrure de bore cubique et une matière liante céramique. Il se présente sous différentes formes et ratios :

Applications : outils coupants.

Matières usinées : fonte, acier trempé, matériaux super-durs et/ou abrasifs ferreux....

Une autre application récente est la réalisation de nanotubes.

Autres propriétés

Propriétés
Propriétés mécaniques
Dureté ≈ 9.5 Mohs (2 pour

la structure hexagonale)

Module d'Young 20-35 GPa (pour la structure hexagonale)
Résistance à la flexion à compléter MPa (élevée)
Propriétés électriques
Constante diélectrique 4, 3 εr
Résistivité électrique à 20 °C 1011 à 1014 Ohm. cm
40 à 200 kV. mm-1
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Références

  1. Masse molaire calculée selon Atomic weights of the elements 2007 sur www. chem. qmul. ac. uk
  2. The BN (B12) Crystal Structure sur http ://cst-www. nrl. navy. mil/. Consulté le 17 décembre 2009
  3. (en) Silberberg, Martin S. Chemistry : The Molecular Nature of Matter and Change, Fifth Edition. New York : McGraw-Hill, 2009. p. 483

Liens externes

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