Zeshoekige boornitrideplaat

Hexagonaal boornitride (h-BN) is een uniek materiaal dat een vergelijkbare structuur heeft als grafeen, maar is samengesteld uit boor- en stikstofatomen. Het wordt vaak "wit grafeen" genoemd vanwege zijn witte, poederachtige uiterlijk. h-BN heeft een hexagonale roosterstructuur, vergelijkbaar met grafiet, en vertoont uitstekende thermische, chemische en elektrische eigenschappen.

Een veel voorkomende vorm van h-BN is in plaat- of plaatachtige structuren. Deze platen zijn samengesteld uit lagen van hexagonaal gerangschikte boor- en stikstofatomen. Deze platen hebben verschillende opmerkelijke eigenschappen en toepassingen.

Eigenschappen van zeshoekig boornitride

Elektrische isolatie

In tegenstelling tot grafeen, dat een uitstekende elektriciteitsgeleider is, is h-BN een elektrische isolator. h-BN bezit een brede bandafstand, wat het energieverschil is tussen de hoogste bezette energietoestand (valentieband) en de laagste onbezette energietoestand (geleidingsband). Deze bandafstand voorkomt de stroom van elektronen, waardoor h-BN een niet-geleidend of isolerend materiaal wordt. Deze eigenschap is waardevol in toepassingen waarbij elektrische isolatie gecombineerd met andere wenselijke materiaaleigenschappen vereist is.

Eigenschappen voor hoge temperaturen

Zeshoekig boornitride (h-BN) bezit uitstekende eigenschappen bij hoge temperaturen, waardoor het waardevol is in verschillende toepassingen waarbij extreme thermische omstandigheden betrokken zijn. Hier zijn enkele van de belangrijkste eigenschappen van h-BN bij hoge temperaturen:

1. Thermische stabiliteit

h-BN blijft stabiel bij zeer hoge temperaturen. Het is bestand tegen temperaturen van meer dan 2000 graden Celsius in een inerte atmosfeer zonder noemenswaardige ontbinding of structurele veranderingen.

2. Thermische geleidbaarheid

h-BN vertoont een hoge thermische geleidbaarheid, vooral in het basale vlak (parallel aan de lagen). Dankzij deze eigenschap kan het warmte efficiënt geleiden en afvoeren, waardoor het waardevol is in toepassingen waarbij warmtebeheer cruciaal is, zoals in elektronische apparaten en ruimtevaartcomponenten.

3. Isolatie tegen hoge temperaturen

Hoewel h-BN een uitstekende thermische geleider is, is het ook een elektrische isolator. Deze dubbele eigenschap is waardevol in toepassingen waarbij zowel elektrische isolatie als efficiënte warmteafvoer vereist zijn bij hoge temperaturen.

4. Thermische uitzettingscoëfficiënt

De thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) van h-BN is relatief laag. Dit betekent dat het minimale maatveranderingen ondervindt bij temperatuurschommelingen. Deze eigenschap is belangrijk in toepassingen waarbij stabiliteit in grootte en vorm onder thermische spanning van cruciaal belang is.

5. Hoog smeltpunt

Het smeltpunt van h-BN is uitzonderlijk hoog, rond de 3000 graden Celsius. Dankzij deze eigenschap kan h-BN zijn structurele integriteit behouden, zelfs in omgevingen met extreem hoge temperaturen.

6. Compatibiliteit met gesmolten metaal

h-BN vertoont een niet-bevochtigende eigenschap wanneer het in contact komt met gesmolten metalen. Dit betekent dat het niet gemakkelijk reageert of zich bindt met gesmolten metalen. Als gevolg hiervan wordt h-BN gebruikt als smeltkroesmateriaal voor toepassingen bij hoge temperaturen waarbij metaalverwerking betrokken is.

Chemische stabiliteit

h-BN is zeer chemisch stabiel, waardoor het bestand is tegen veel corrosieve chemicaliën. Deze eigenschap is belangrijk in toepassingen waarbij materialen bestand moeten zijn tegen zware omstandigheden.

- Inertheid

h-BN is over het algemeen niet reactief met de meeste chemicaliën, waaronder zuren, basen en oplosmiddelen. Deze inertheid maakt het bestand tegen corrosie en afbraak in een breed scala aan chemische omgevingen.

- Zuurbestendigheid

Het is zeer goed bestand tegen zowel minerale zuren (bijvoorbeeld zoutzuur, zwavelzuur) als organische zuren. Zelfs sterke zuren zoals geconcentreerd zwavelzuur hebben weinig effect op h-BN.

- Basisweerstand

h-BN is ook bestand tegen sterk alkalische stoffen. Het is bestand tegen blootstelling aan oplossingen met hoge pH-waarden zonder significante chemische veranderingen te ondergaan.

Toepassingen van boornitrideplaat

Elektronische apparaten

De isolerende eigenschap van h-BN maakt het waardevol bij de fabricage van elektronische apparaten, vooral in combinatie met andere tweedimensionale materialen zoals grafeen of overgangsmetaaldichalcogeniden (TMD's). h-BN kan in deze apparaten als isolatielaag dienen, waardoor ongewenste elektrische interacties tussen verschillende componenten worden voorkomen.

Thermisch beheer in de elektronica

Hoewel h-BN een elektrische isolator is, is het een uitstekende thermische geleider. Dit maakt het nuttig in toepassingen waar zowel elektrische isolatie als efficiënte warmteafvoer vereist zijn, zoals in elektronische apparaten met hoog vermogen.

Hoogfrequente toepassingen

Vanwege zijn isolerende eigenschappen en hoge thermische geleidbaarheid wordt h-BN gebruikt in hoogfrequente elektronica. Het kan worden geïntegreerd in radiofrequentie- (RF)- en microgolfapparaten om interferentie tussen componenten te voorkomen.

Halfgeleiderindustrie

Bij de productie van halfgeleiders kan h-BN worden gebruikt als substraat of als isolatielaag bij de productie van elektronische apparaten. De hoogwaardige kristalstructuur en isolerende eigenschappen maken het een waardevol materiaal in deze industrie.

Barrièremateriaal

h-BN wordt ook gebruikt als barrièremateriaal in geavanceerde elektronische apparaten. Het kan dienen als een beschermende laag om vervuiling of oxidatie van onderliggende halfgeleidermaterialen te voorkomen.
 

Populaire tags: zeshoekige boornitrideplaat, China, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, prijs, te koop