Hvorfor sekskantet bornitrid er så glat

Mar 31, 2022

For mere end 100 år siden var der et materiale, der lignede grafit meget bortset fra dets struktur og endda dets egenskaber: sekskantet bornitrid (H-BN). Det er en krystal sammensat af 56,4 procent nitrogenkerne og 43,6 procent boratomer. Det kaldes også "hvid stenblæk" på grund af sin hvide farve. Dens struktur er vist nedenfor.


_20220331145256

H-BN har mange fremragende funktioner, især og mest prisværdigt "glat". Det fremgår af ovenstående figur, at Gitterstrukturen af H-BN ligner meget grafit. Boratomer og nitrogenatomer er forskudt for at danne et uendeligt grænsenetværk med sekskanter som enheder, det vil sige monolag H-Bn. Når mange af disse lag af netværk langs C-aksen med ABAB... Som er uendeligt stablet for at danne tredimensionelt sekskantet bornitrid.


I hvert atomlag er bor- og nitrogenatomer forbundet med en stærk sp² hybrid kovalent binding med a = B = 0, 2504nm. Hvert to tilstødende atomlag kan forbindes med svag interatomisk kraft - vanderWaals kraft, med bindingslængde c = 0,6661 LNM. Derfor har h-BN en lille bindingskraft i C-akseretningen og en stor afstand mellem atomer. Det er let at glide mellem lagene og har god smøreevne selv ved høj temperatur.