Usos y aplicaciones del nitruro de boro

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USOS Y APLICACIONES DEL NITRURO DE BORO
El nitruro de boro es un compuesto binario del boro, que consiste en proporciones iguales de boro y nitrógeno. El compuesto es isoelectrónico al carbono, (el boro aporta 3 electrones de valencia y el nitrógeno 5) por lo que el nitruro de boro tiene formas polimórficas, homólogas a los alotropos del carbono.
Nitruro de boro cúbico
Elnitruro cúbico de boro (c-BN) es un material artificial extremadamente duro, aunque de una dureza menor a la del diamante. Al igual que el diamante, el c-BN es un aislante eléctrico y un excelente conductor del calor. Es ampliamente utilizado como un abrasivo para herramientas industriales, en especial para el mecanizado de aceros aleados y materiales de gran dureza.
Fabricación
El c-BN esproducido por el tratamiento del nitruro de boro hexagonal a altas presiones y temperaturas, de la misma manera que es producido el diamante artificial a partir del grafito. La conversión directa de nitruro de boro hexagonal a nitruro de boro cúbico ocurre a presiones por encima de los 18 GPa y temperaturas de entre 1730-3230°C. La adición de pequeñas cantidades de óxido de boro pueden reducir la presiónrequerida a unos 4-7 GPa, y la temperatura a unos 1500°C. Industrialmente se utilizan distintos catalizadores para lograr la reacción, los cuales varían según el método de producción (ej.: Litio, Potasio o Magnesio, sus nitruros, sus fluoronitruros, agua con compuestos de amoníaco, etc.)

Nitruro de boro hexagonal

El boro es un elemento con vacantes electrónicas en el orbital; por ellopresenta una acusada apetencia de electrones, de modo que sus compuestos se comportan a menudo como ácidos de Lewis, reaccionando con rapidez con sustancias ricas en electrones.[1] [2]
Entre las características ópticas de este elemento, se incluye la transmisión de radiación infrarroja. A temperatura ambiente, su conductividad eléctrica es pequeña, pero es buen conductor de la electricidad a altatemperatura.
Este metaloide tiene la más alta resistencia a la tracción entre los elementos químicos conocidos; el material fundido con arco tiene una resistencia mecánica entre 1.600 y 2.400 MPa.
El nitruro de boro, un aislante eléctrico que conduce el calor tan bien como los metales, se emplea en la obtención de materiales tan duros como el diamante. El boro tiene además cualidades lubricantessimilares al grafito y comparte con el carbono la capacidad de formar redes moleculares mediante enlaces covalentes estables.
Aplicaciones
El compuesto de boro de mayor importancia económica es el bórax que se emplea en grandes cantidades en la fabricación de fibra de vidrio aislante y perborato de sodio. Otros usos incluyen:
* Las fibras de boro usadas en aplicaciones mecánicas especiales, enel ámbito aeroespacial, alcanzan resistencias mecánicas de hasta 3600 MPa.[3]
* El boro amorfo se usa en fuegos pirotécnicos por su color verde.
* El ácido bórico se emplea en productos textiles.[4]
* El boro es usado como semiconductor.[5] [6] [6] [7] [8]
* Los compuestos de boro tienen muchas aplicaciones en la síntesis orgánica y en la fabricación de cristales de borosilicato.* Algunos compuestos se emplean como conservantes de la madera, siendo de gran interés su uso por su baja toxicidad.[9] and ReB2[10] [11]
* El B-10 se usa en el control de los reactores nucleares, como escudo frente a las radiaciones y en la detección de neutrones.
* Los hidruros de boro se oxidan con facilidad liberando gran cantidad de energía por lo que se ha estudiado su uso comocombustible.[4] [12]
* En la actualidad, la investigación se está conduciendo en la producción de combustible en forma de hidrógeno con la interacción del agua y de un borohydride (tal como NaBH4). El motor funcionaría mezclando el borohydride con agua para producir el hidrógeno según lo necesitado, de modo que solucionen algunas dificultades de aplicar el hidrógeno con seguridad en el...