- Боразон
-
Эльбо́р, боразо́н (происходит от бор + азот), кубони́т — кубическая β-модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам напоминает алмаз. Относится к структурному типу сфалерита. Химическая формула: BN.
Содержание
Свойства
Материал Миктротвердость, х10² МПа Температурная устойчивость, оС 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
Является четвёртым по твёрдости веществом на земле после алмазных нанотрубок (англ.) , фуллерита и алмаза, и третьим среди синтетических материалов и первым среди безуглеродных соединений. Эльбор — одно из немногих веществ, кроме упомянутых выше, которое может царапать алмаз. Алмаз также может царапать эльбор. Высокая твердость эльбора, 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. Очевидно, что 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.
История
Боразон был впервые получен в 1957 Робертом Венторфом (Robert H. Wentorf, Jr.) для компании Дженерал Электрик (General Electric). В 1969 Дженерал Электрик зарегистрировала торговую марку Боразон для кристалла.
Впервые в СССР КНБ (кубический нитрид бора) был синтезирован в Институте физики высоких давлений Академии наук под руководством академика Л. Ф. Верещагина, с 1965 г. эльбор синтезируется в промышленном масштабе по технологии Абразивного завода «Ильич» (Санкт-Петербург).
Получение
Получается нагреванием равных количеств бора и азота при 1700-1800°C и 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, 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.
Все это делает эльбор уникальным абразивным материалом; использование шлифовальных кругов из эльбора по сравнению с алмазными способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.
Литература
- Кремень З. И., Юрьев В. Г., Бабошкин А. Ф. «Технология шлифования в машиностроении».
- Ирина Радунская. «Безумные идеи»
- «Эльбор в машиностроении» под редакцией В.С. Лисанова. Л. «Машиностроение», 1978
Wikimedia Foundation. 2010.