- Эльбор
-
Эльбо́р, боразо́н (от бор + азот), кубони́т — кубическая β-модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам приближается к алмазу. Относится к структурному типу сфалерита.
Химическая формула: BN.
Содержание
Свойства материала Эльбор
Материал Микротвердость, ×10² МПа Температурная устойчивость, °C Алмаз 1000 650—700 Эльбор 800—900 1100—1300 Карбид кремния 300—320 1200—1300 Электрокорунд 180—220 1500—1700 Внешний вид
Жёлтые, сильно преломляющие свет прозрачные кристаллы, с хорошей игрой света, естественная форма — октаэдрическая.
Твёрдость
По твёрдости почти не уступает алмазу. Его высокая твердость, в 3—4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.
Термическая и химическая стойкость
Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000—1200 °C. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жёстких режимах шлифования. Поэтому зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.
Важным свойством и преимуществом эльбора является его высокая химическая стойкость. Эльбор не реагирует с кислотами и щелочами, инертен практически ко всем химическим элементам, входящим в состав сталей и сплавов. Особенно следует отметить инертность эльбора к железу, являющемуся основой всех сталей, тогда как алмаз активно взаимодействует с железом, что является причиной интенсивного износа алмазных кругов при шлифовании сталей.
Получение
Получается нагреванием равных количеств бора и азота при температуре 1700—1800 °C и давлении 8—12 ГПа.
Применение
Применяется в промышленности в шлифовальном инструменте при обработке различных сталей и сплавов. Эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:
- длительно сохраняет остроту зёрен (свойство самозатачивания зерен), что обуславливает высокую режущую способность и стойкость кругов;
- выдерживает высокие термические нагрузки, что позволяет интенсифицировать режимы шлифования;
- позволяет шлифовать сложнолегированные стали и сплавы без адгезионного и диффузного износа зерен эльбора.
Использование шлифовальных кругов из эльбора по сравнению с алмазными способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.
История
Боразон был впервые получен в 1957 году Робертом Венторфом (Robert H. Wentorf Jr.) для компании General Electric. В 1969 году компания зарегистрировала торговую марку «Боразон» для кристалла.
В СССР кубический нитрид бора был впервые синтезирован в Институте физики высоких давлений Академии наук под руководством академика Л. Ф. Верещагина. С 1965 года эльбор синтезировался в промышленных масштабах по технологии Абразивного завода «Ильич» (Санкт-Петербург).
Упоминание в художественной литературе
Эльбор под названием «Боразон» упоминается в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды». В романе неоднократно говорится, что на звездолёте «Тантра» используются боразоновые цилиндры, боразоно-циркониевый лак. Интересен тот факт, что упоминание материала в первом издании романа и собственно его синтезирование произошли в один и тот же год (1957).
Литература
- Кремень З. И., Юрьев В. Г., Бабошкин А. Ф. Технология шлифования в машиностроении.
- Эльбор в машиностроении. Под ред. В. С. Лисанова. — Л.: «Машиностроение», 1978.
Категории:- Неорганические вещества
- Бинарные соединения
- Соединения бора
- Нитриды
- Сверхтвёрдые материалы
- Абразивные материалы
Wikimedia Foundation. 2010.