ما هو نيتريد البورون الكروي؟
ما هو نيتريد البورونالكروي ؟ ما هو نيتريد البورون السداسي؟ ما هي الاختلافات بين نيتريد البورون الكروي ونتريد البورون السداسي؟ إذا كنت تبحث عن إجابات لهذه الأسئلة، فقد وصلت إلى المكان الصحيح. في هذه المقالة، سنلقي نظرة فاحصة على نيتريد البورون الكروي ونتريد البورون السداسي.
ما هو نيتريد البورون الكروي؟
نيتريد البورون سداسي الأضلاع (H-BN) هو عبارة عن بلورة مترابطة تساهميًا تتكون من ذرات النيتروجين والبورون، ويُعرف باسم "الجرافين الأبيض" نظرًا لبنيته ذات الطبقات الشبيهة بالجرافيت ومظهره الرخو والمزلق والممتص للرطوبة وخفيف الوزن.تتسم المنتجات التجارية من نيتريد البورون السداسي الأضلاع بالكثير من الأشكال بعد التعديل، مثل نيتريد البورون الصفيحي، ونتريد البورون الركامي، ونتريد البورون النانوي الصفيحي، ونتريد البورون النانوي، ونتريد البورون، ونتريد البورون الكروي.
من بينها، نيتريد البورون الكروي هو عبارة عن كرة متعددة البلورات تتكون من رقاقة واحدة من فئة نيتريد البورون ميكرون. ومقارنةً بالصفائح والأنبوب ونتريد البورون الطبقي، لا يحافظ نيتريد البورون الكروي على الأداء الممتاز الأصلي لنيتريد البورون فحسب، مثل الشوائب الأيونية الأقل، ومعامل التمدد المنخفض، وقوة العزل الكهربائي العالية، بل يتمتع أيضًا بجودة ممتازة لسيولة الجسيمات ومساحة سطح محددة عالية.
فيما يلي الخصائص ومجالات التطبيق الرئيسية لمواد نيتريد البورون الكروية:
المواد المركبة "حشو عالي التوصيل الحراري"
يتميز نيتريد البورون بموصلية حرارية عالية وهو حشو موصل حراري مرشح بقوة للمركبات البلاستيكية المطاطية. ومع ذلك، فإن حشو نيتريد البورون المستخدم حاليًا يكون في الغالب متقشرًا. ونظرًا لشكله غير المنتظم، تكون الموصلية الحرارية في اتجاه السطح البلوري العمودي أقل بكثير من تلك الموجودة في اتجاه السطح البلوري الموازي، مما يؤدي إلى أن بعض اتجاهات رقاقة نيتريد البورون تكون متعامدة على اتجاه التوصيل الحراري المثالي عندما يتم ملؤها بشكل كبير في البوليمر، مما يجعل من المستحيل الاستفادة الكاملة من الموصلية الحرارية لنتريد البورون.
وبالمقارنة مع مواد الصفائح، فإن التساوي في الخواص ومساحة السطح المحددة لنيتريد البورون الكروي عالية، والتي يمكن أن تعوض عيوب اتجاه نيتريد البورون في البوليمر الذي يؤثر على التوصيل الحراري وكمية الملء الصغيرة، وتلبية متطلبات كمية الملء العالية والتوصيل الحراري العالي.
إضافات مواد التشحيم
في الوقت الحاضر، عمر التشحيم وسعة التحميل لمضافات مواد التشحيم المستخدمة في العالم قصيرة. يتميز نيتريد البورون سداسي الأضلاع بخاصية تزييت جيدة، خاصةً التزييت في درجات الحرارة العالية. وقد استُخدمت نيتريد البورون في التطبيقات التجارية، مثل مادة نيتريد البورون الخزفية الواقية للمحرك التي تنتجها العلامة التجارية الألمانية الشهيرة للتشحيم. وتحتفظ جسيمات نيتريد البورون النانوية الكروية بالخصائص الجيدة لنتريد البورون وتتمتع بمقاومة أعلى للتآكل مقارنةً بالمورفولوجيات الأخرى. ومن المتوقع أن يكون له تأثير أفضل في الحد من التآكل كمادة مضافة للتشحيم.
عامل الإطلاق
يتمتع نيتريد البورون بثبات أفضل في درجات الحرارة العالية وأداء تشحيم جيد مقارنة بعوامل إزالة القوالب التقليدية مثل الجرافيت وأسود الكربون. في التطبيق التجاري، تم استخدام صفائح نيتريد البورون في مجال إزالة القوالب. ويتميز نيتريد البورون الكروي بخصائص الكتلة الصلبة وتساوي الخواص الصلبة، لذا فإن تطبيقه في صب القوالب، والمعادن، ومزيل القوالب الزجاجية يمكن أن يحسن كفاءة القالب ويطيل عمر خدمة القالب.
طلاء حراري
عندما تكون درجة الحرارة 900 درجة مئوية، يتأكسد نيتريد البورون في الغلاف الجوي المؤكسد، ويمكن أن تصل درجة حرارة الاستخدام الآمن القصوى في الفراغ إلى 2000 درجة مئوية، لذلك يمكن تطبيقه في مجال الحراريات. وقد تم تحضير طلاء نيتريد البورون بحبيبات نيتريد البورون التي يتراوح حجمها بين 20 و50 ميكرون، ويمكن تحسين أدائها من خلال ربطها بالمواد الحرارية أو تغلغلها في طبقة العمل الحرارية. يكون نيتريد البورون الكروي أكثر ثباتًا وتشتتًا في المحلول نظرًا لخصائصه متساوية الخواص.
المواد الممتصة
نيتريد البورون الكروي ذو السطح النوعي العالي له أيضًا قيمة تطبيقية محتملة في امتصاص الملوثات العضوية. تم تصنيع نيتريد البورون الكروي بالطريقة الحرارية المائية تحت سيطرة القالب. بعد ذلك، تمت إزالة القالب الموجود في السلائف عن طريق التكليس، ثم تكسير القالب في درجة حرارة عالية تحت الغاز الواقي. بعد ذلك، تم تحضير نيتريد البورون الكروي عن طريق النقع. يتميز نيتريد البورون الكروي بمساحة سطح كبيرة، ومسامية عالية، وقدرة امتصاص عالية للملوثات العضوية، ويمكن إعادة استخدامه. وله إمكانية تطبيق واسعة في معالجة المياه وتنقيتها وتنظيف مصادر الطاقة.
المواد الحاملة
نيتريد البورون مقاوم لدرجات الحرارة العالية وخامل كيميائياً. وهو يفي بمتطلبات المواد الحاملة الحفازة المستقرة تحت جو مؤكسد بدرجة حرارة عالية ولا يتفاعل مع المحفز، وهو ما يساعد أكثر على الحصول على كفاءة تحفيزية أعلى. تظهر البيانات في الشكل أدناه.
تطبيقات أخرى
في مجال الطب البيولوجي، يمكن أيضًا استخدام نيتريد البورون الكروي كناقل لتحميل الأدوية وتحريرها بشكل مستدام. على سبيل المثال، يحتوي نيتريد البورون الكروي المجوف على حجم تجويف كبير يمكن استخدامه لتخزين الجينات والجزيئات البيولوجية المطلقة.
وتختلف خواص الأحجام المختلفة من نيتريد البورون باختلاف أحجامها، وتختلف مجالات التطبيق، والتي تتأثر بعوامل مثل حجم الجسيمات والنقاء والشوائب. فعلى سبيل المثال، عادةً ما يُستخدم نيتريد البورون الكروي بأحجام جسيمات تتراوح بين 10 و20 ميكرون في طلاء الأسطح الحرارية، بينما يُستخدم نيتريد البورون الكروي بأحجام جسيمات تتراوح بين 50 و100 ميكرون بشكل أساسي في التزييت وإزالة القوالب والعزل والمواد الموصلة للحرارة المضافة في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، بينما تُستخدم تلك التي تزيد أحجامها عن 100 ميكرون بشكل أساسي في المواد الخام من نيتريد البورون المضغوط على الساخن. وبالنسبة لجميع أنواع الاستخدامات، يمكن أيضًا تصنيف نيتريد البورون وفقًا لدرجة السيراميك ودرجة التوصيل الحراري ودرجة التزييت.
باختصار، يتمتع نيتريد البورون الكروي بمزايا مزدوجة من نيتريد البورون الأصلي والتشكل الكروي ويتغلب على عيوب تباين نيتريد البورون الصفائحي والفرق الكبير في التوصيل الحراري بين الأسطح الرأسية والأفقية. وبالمقارنة مع نيتريد البورون التقليدي، يتمتع نيتريد البورون الكروي بمجال تطبيق أوسع وأداء أفضل للمنتج. يُعتقد أن نيتريد البورون الكروي سيلعب دورًا أكثر أهمية في المركبات العضوية/غير العضوية مع إجراء المزيد من الأبحاث حول آلية تشكيل وتكنولوجيا تحضير نيتريد البورون.
الخاتمة
نشكرك على قراءة مقالنا ونأمل أن يساعدك على فهم أفضل لنيتريد البورون الكروي ونتريد البورون السداسي. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن نيتريد البورون، نود أن ننصحك بزيارة Stanford Advanced Materials (SAM ) لمزيد من المعلومات.
بصفتها موردًا رائدًا لنيتريد البورون في جميع أنحاء العالم، تتمتع SAM بأكثر من عقدين من الخبرة في تصنيع وبيع نيتريد البورون، وتقدم للعملاء منتجات نيتريد البورون عالية الجودة لتلبية احتياجاتهم في مجال البحث والتطوير والإنتاج. وعلى هذا النحو، نحن واثقون من أن شركة SAM ستكون المورد المفضل لديك وشريكك التجاري المفضل في مجال نيتريد البورون.
Chin Trento
