Эльбор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Эльбо́р, боразо́н (от бор + азот), кубони́т, кингсонгит[1][2] — кубическая β-модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам приближается к алмазу(10 по шкале Мооса). Относится к структурному типу сфалерита.

Химическая формула: BN.

Свойства материала Эльбор[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

Жёлтые, сильно преломляющие свет прозрачные кристаллы, с хорошей игрой света, естественная форма — октаэдрическая.

Твёрдость[править | править исходный текст]

По твёрдости почти не уступает алмазу. Его высокая твёрдость, в 3—4 раза превосходящая твёрдость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зёрен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Термическая и химическая стойкость[править | править исходный текст]

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зёрен эльбора начинается с 1000—1200 °C. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жёстких режимах шлифования. Поэтому зёрна 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[править | править исходный текст]

Получается нагреванием равных количеств бора и азота при температуре 1700—1800 °C и давлении 8—12 ГПа.

Применение[править | править исходный текст]

Применяется в промышленности в шлифовальном инструменте при обработке различных сталей и сплавов. Эльбор как абразивный материал обладает следующими преимуществами при шлифовании:

  • длительно сохраняет остроту зёрен (высокая износостойкость), 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 зёрен 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[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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).

Упоминание в кинофильмах[править | править исходный текст]

Боразон в качестве материала «намного прочнее алмаза» упоминается в обеих версиях фильма «Куотермасс и колодец». Боразоновое сверло было использовано с целью пробить внутреннюю часть марсианского космического корабля, где впоследствии были обнаружены трупы марсиан.

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Новый минерал: Кубонит из недр Земли (рус.). Популярная механика (3 августа 2013). — «Международная минералогическая ассоциация (IMA) на прошедшей неделе официально подтвердила открытие, сделанное международной группой ученых еще в 2009 году: существует природная кубическая модификация нитрида бора, получившая название «кингсонгит» (qingsongite).»  Проверено 4 августа 2013. Архивировано из первоисточника 13 августа 2013.
  2. Iqbal Pittalwala. International Research Team Discovers New Mineral (англ.). University of California (2 August 2013). — «Geologists at the University of California, Riverside have discovered a new mineral, cubic boron nitride, which they have named “qingsongite.” The discovery, made in 2009, was officially approved this week by the International Mineralogical Association.»  Проверено 4 августа 2013. Архивировано из первоисточника 13 августа 2013.

Литература[править | править исходный текст]