Состав и структура
Монокристалл кубического нитрида бора:
соединение, образованное атомами азота и бора, соединенными ковалентными связями. В кристаллической структуре атомы бора и азота расположены поочередно и соединены ковалентными связями BN, образуя тетраэдрическую структуру.
Алмаз:
одно вещество из углерода, типичный атомный кристалл, каждый атом углерода соединен с четырьмя другими атомами углерода ковалентными связями в виде гибридных орбиталей sp³, образуя тетраэдрическую структуру.
Физические свойства
Твердость:
Твердость по шкале Мооса монокристалла кубического нитрида бора составляет 9,7, а микротвердость - 8000-9000 кг/мм²; алмаз - самое твердое вещество в природе, его твердость по шкале Мооса равна 10, а микротвердость - 10000 кг/мм².
Термическая стабильность:
Монокристалл кубического нитрида бора может выдерживать температуру резки выше 1200℃; алмаз окисляется при 600°C в атмосфере и превращается в графит при 1300℃-1400℃ в вакууме.
Теплопроводность:
Теплопроводность монокристалла кубического нитрида бора составляет 79,54 Вт/м・К, и она постепенно увеличивается с увеличением скорости резки; теплопроводность алмаза достигает 146,5 Вт/м・К, что является одним из лучших известных теплопроводных материалов.
Цвет и прозрачность:
Чистый кубический монокристалл нитрида бора бесцветен и прозрачен, но обычно из-за таких факторов, как условия синтеза и примеси, он кажется черным, янтарным и т.д.; алмаз обычно бесцветен и прозрачен, но природный алмаз может иметь различные цвета, такие как желтый, синий, зеленый и т.д. из-за примесей.
Химические свойства
Химическая стабильность:
Монокристалл кубического нитрида бора обладает хорошей химической инертностью к железу, стали и окислительной среде. Он не реагирует с металлами железа при температуре ниже 1150℃. В окислительной среде образуется тонкий слой оксида бора,
что еще больше повышает его химическую стабильность, но он вступает в химическую реакцию, когда сталкивается со щелочным водным раствором; алмаз имеет сильное сродство с переходными металлами, такими как железо, кобальт и никель.
При высокой температуре атомы железа легко вступают в реакцию с атомами углерода в алмазе, превращая его в графитовую структуру.
Антиоксидация:
Кубический нитрид бора не окисляется при температуре 1000℃; алмаз легко окисляется при высокой температуре в атмосфере.
Подготовка и источник
Монокристалл кубического нитрида бора:
обычно получают методами искусственного синтеза, такими как метод катализа при высокой температуре и высоком давлении или метод градиента температуры семян. В природе практически не существует монокристаллов кубического нитрида бора.
Алмаз:
Существуют природные и искусственные алмазы. Природные алмазы образуются в условиях высокого давления и высокой температуры глубоко в земле и выносятся на поверхность в результате геологического воздействия;
искусственные алмазы синтезируются в лаборатории путем имитации условий образования природных алмазов или с использованием таких методов, как химическое осаждение из паровой фазы.
Область применения
Монокристалл кубического нитрида бора:
в основном используется для обработки различных закаленных сталей, сталей холодной закалки и других труднообрабатываемых материалов на основе железа,
изготовления шлифовальных инструментов, режущих инструментов и т.д., может проявлять свойства самозатачивающихся абразивов при высокоскоростном и сверхвысокоскоростном шлифовании и полировании.
Алмаз:
Широко используется при обработке твердых и хрупких материалов, таких как цементированный карбид, керамика, стекло и т.д. Он также находит широкое применение в ювелирном деле, производстве режущих инструментов, буровых инструментов, оптических приборов, полупроводников и других областях.
