Perché il nitruro di boro esagonale è così scivoloso

Più di 100 anni fa, c'era un materiale che era molto simile alla grafite tranne che per la sua struttura e persino le sue proprietà: il nitruro di boro esagonale (H-BN). È un cristallo composto per il 56,4% da nucleo di azoto e per il 43,6% da atomi di boro. È anche chiamato "inchiostro di pietra bianca" a causa del suo colore bianco. La sua struttura è mostrata di seguito.

L'H-BN ha molte caratteristiche eccellenti, in particolare e lodevolmente "scivoloso". Si può vedere dalla figura sopra che la struttura reticolare di H-BN è molto simile a quella della grafite. Gli atomi di boro e gli atomi di azoto sono sfalsati per formare una rete di confini infiniti con esagoni come unità, cioè monostrato H-Bn. Quando molti di questi livelli di rete lungo l'asse C con ABAB ... Che sono impilati all'infinito per formare nitruro di boro esagonale tridimensionale.

In ogni strato atomico, gli atomi di boro e azoto sono collegati da un forte legame covalente ibrido sp² con a = B = 0,2504 nm. Ciascuno dei due strati atomici adiacenti può essere collegato da una debole forza interatomica - forza vanderWaals, con lunghezza di legame c = 0,6661 LNM. Pertanto, h-BN ha una piccola forza di legame nella direzione dell'asse C e una grande distanza tra gli atomi. È facile da scorrere tra gli strati e ha una buona lubrificazione anche ad alta temperatura.