Prečo je šesťuholníkový nitrid bóru taký klzký

Pred viac ako 100 rokmi existoval materiál, ktorý bol veľmi podobný grafitu, s výnimkou jeho štruktúry a dokonca aj jeho vlastností: šesťuholníkový nitrid bóru (H-BN). Je to kryštál zložený z 56,4% dusíkatého jadra a 43,6% atómov bóru. Nazýva sa tiež "biely kamenný atrament" kvôli svojej bielej farbe. Jeho štruktúra je uvedená nižšie.

H-BN má mnoho vynikajúcich funkcií, najmä a chvályhodne "klzké". Z vyššie uvedeného obrázku je zrejmé, že mriežková štruktúra H-BN je veľmi podobná štruktúre grafitu. Atómy bóru a atómy dusíka sú rozložené tak, aby vytvorili nekonečnú hraničnú sieť so šesťuholníkmi ako jednotkami, to znamená monovrstvovým H-Bn. Keď mnohé z týchto vrstiev siete pozdĺž osi C s ABAB ... Ktoré sú nekonečne naskladané tak, aby tvorili trojrozmerný šesťuholníkový nitrid bóru.

V každej atómovej vrstve sú atómy bóru a dusíka spojené silnou hybridnou kovalentnou väzbou sp² s a = B = 0,2504nm. Každá z dvoch priľahlých atómových vrstiev môže byť spojená slabou medziatomickou silou - silou vanderWaals, s dĺžkou väzby c = 0,6661 LNM. Preto má h-BN malú väzbovú silu v smere osi C a veľkú vzdialenosť medzi atómami. Ľahko sa posúva medzi vrstvami a má dobrú lubrikantnosť aj pri vysokej teplote.