Nitruro de Boro – Qué es, Propiedades y Beneficios
El Nitruro de Boro (Boron Nitride en inglés) es un compuesto formado por Boro y Nitrógeno con fórmula BN.
En Materially The Hub somos expertos en la aplicación del Nitruro de Boro hexagonal, entre otros, en los siguientes procesos industriales:
Pero… ¿Qué es el Nitruro de Boro?, ¿Cuáles son sus propiedades?, ¿Para qué se utiliza?, ¿Y cuáles son sus beneficios y ventajas?
Qué es el Nitruro de Boro
El Nitruro de Boro (Boron Nitride en inglés), con fórmula BN, está formado por dos átomos: uno de boro y otro de nitrógeno.
Existe en múltiples formas que difieren en la disposición de los átomos de boro y nitrógeno, dando lugar a propiedades variables del material. Siendo la forma cristalina más estable la hexagonal.
Tiene muy buena estabilidad térmica y química, lo que lo hace interesante para aplicaciones en las que esto es necesario, como los entornos de altas temperaturas, por ejemplo. Conoce más sobre las aplicaciones del Nitruro de Boro aquí.
En Materially lo ofrecemos en diversos formatos, cada uno de ellos pensado y optimizado para un uso diferente:
Todos los productos que comercializamos están fabricados en Alemania por Henze Boron Nitride Products AG, y somos el distribuidor exclusivo en España.
Propiedades del Nitruro de Boro
Junto con la buena resistencia térmica, en las aplicaciones industriales actuales también se valoran las siguientes propiedades:
- Muy buenas propiedades de lubricación.
- Alta conductividad térmica.
- Gran aislamiento eléctrico.
Con el fin de entender mejor las aplicaciones y el valor añadido del Nitruro de Boro, en las siguientes líneas se explicará la utilidad que tiene en diversos sectores cada una de las propiedades clave de este material.
Propiedades Térmicas
Estabilidad térmica
El Nitruro de Boro tiene muy buena estabilidad térmica. En ambientes que contengan oxígeno puede resistir sin degradarse hasta los 1400ºC y en ambientes inertes o en vacío hasta los 2000ºC.
Esto lo hace muy útil para su uso en aplicaciones con altas temperaturas como las que podemos encontrar en la fundición, la fabricación de vidrio, extrusión de metales o el sinterizado.
Conductividad térmica
La gran conductividad térmica del Nitruro de Boro depende de su estructura y pureza de composición. Esta propiedad es muy valiosa en aplicaciones en las que se requiere una evacuación efectiva del calor.
Por este motivo se utiliza en sectores tan dispares como el de la cosmética, la lubricación en motores o máquina herramienta o la iluminación. Se emplea para disipar el calor en aplicaciones tan dispares gracias a los diferentes formatos en los que se puede encontrar en el mercado.
Propiedades Eléctricas
Aislamiento eléctrico
A diferencia de otros materiales que se utilizan para disipar el calor y lubricar como puede ser el grafito, el Nitruro de Boro no es conductor eléctrico. De esta manera, puede ser utilizado en aplicaciones en las que no queremos que la electricidad sea conducida.
El ejemplo claro lo tenemos con elementos de iluminación, electrónica o vehículo eléctrico. En estos casos cada vez se quiere otorgar más potencia a los sistemas lo cual genera calor. Ese calor extra que se origina hace que los elementos trabajen a temperaturas que no son adecuadas para su funcionamiento provocando una vida útil más corta de los componentes.
Con la ayuda del Nitruro de Boro se consigue aportar mayor conductividad térmica a los componentes que rodean al sistema haciendo que este trabaje a menor temperatura y en consecuencia por mayor tiempo. Esto se consigue manteniendo el aislamiento eléctrico que tan importante es en aplicaciones de alto voltaje o intensidad como en los nuevos propulsores y baterías de los coches eléctricos.
Características Tribológicas
Aditivo para lubricantes y lubricación en seco
Por último, y no por ello menos importante, una de las principales propiedades del Nitruro de Boro es la capacidad de lubricación que ofrece. Este es un material que se utiliza como lubricante seco o como aditivo para aceites o grasas.
Gracias al Nitruro de Boro se consigue, por ejemplo, reducir el coeficiente de fricción en sectores como la fundición, la extrusión de aluminio, la soldadura o la fabricación de piezas plásticas.
Así mismo, también se puede encontrar premezclado para su uso directo como aditivo para aceites. De esta manera se consigue una sencilla integración con sistemas de lubricación convencionales dotándolos de mejores prestaciones. Estos aditivos se utilizan habitualmente en aceites para motores y transmisiones de vehículos tanto ligeros como industriales.
Todas estas condiciones de trabajo generan una abrasión y desgaste considerable en los componentes o piezas que hay alrededor, y el Boron Nitride en sus diferentes formatos ayuda a reducirlos.
Ventajas y Beneficios del Nitruro de Boro
Una de las ventajas del Nitruro de Boro es que se formula en diversos formatos (polvo, aceite, spray, etc.), cada uno de ellos diseñado para su óptima y sencilla aplicación en diferentes procesos industriales.
Pero sin duda lo mejor del Nitruro de Boro y sus usos es cuando se encuentra una aplicación en la que dos o más características clave trabajan en conjunto. Esta posibilidad de tener características que parecen contrapuesta como por ejemplo conductividad térmica y aislamiento eléctrico es lo que lo hace tan interesante.
Otra de las aplicaciones interesantes es cuando combinamos la resistencia química a altas temperaturas con la capacidad de lubricación. De esta manera podemos reducir la adherencia de metales en útiles, herramientas, moldes o prensas tanto cuando se trabaja a temperaturas ambiente como a altas temperaturas.
Por último, no nos tenemos que olvidar que cuando se utilizan aditivos suele haber un límite máximo de aditivo que puede incluirse en la solución/polímero/aceite/grasa ya que podríamos cambiar la viscosidad y propiedades de la misma y dificultar su fabricación. Pero con este material, cuando se quieren conseguir polímeros con muy alta conductividad térmica es posible llegar a cargar mucho el polímero sin sufrir dificultades en su extrusión o inyección dadas las propiedades de lubricación y disipación de calor de las mismas.
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