НИТРИДЫ БОРА И КРЕМНИЯ

Бор и кремний часто рассматривают как неметаллы, однако нитриды бора и кремния во многом аналогичны нитридам других металлов. Нитриды этих элементов образуются при их взаимодей­ствии с аммиаком или азотом, а также при разложении соединений элементов с аминогруппой по реакциям

B(NH₂)₃→ BN + 2NH₃;

3Si(NH₂)₄ → Si₃N₄ + 8NH₃.

Последний метод применяется в промышленности для произ­водства нитридов щелочных металлов.

Нитрид BN можно получать, пропуская через трубу, нагретую до 775.... 1 275 К, смесь парообразных ВС1₂, NH₃ и водорода. В целях повышения полноты протекания реакции через трубу пропускаетсязатем азот в течение часа при температуре 1 275 К. В результате по­лучается продукт, содержащий 99,4 % BN. Аналогичным образом, используя SiCl₄, можно получить Si₃N₄.

Si₃N₄ нашел применение в промышленности в качестве связую­щего в огнеупорных материалах на основе карбида кремния. Ис­пользование нитрида кремния как связующего в изделиях из карбида кремния дает ряд преимуществ по сравнению с широко распростра­ненной связкой - окисью алюминия. Эти преимущества заключаются в более высокой теплопроводности, в также в том, что из карбида кремния со связующим из нитрида кремния можно изготовлять изде­лия сложной конфигурации с более точными размерами.

Кристаллическая структура нитрида BN аналогична структу­ре графита, то есть она относится к гексагональной типа В12. Па­раметры кристаллической решетки BN: а = 2,51 ± 0,02 А и с = 6,70 ± 0,04 Л. Вследствие близости по кристаллической структуре BN, так же как и графит, имеет жирную на ощупь поверхность.

Благодаря очень высокому удельному сопротивлению при повышен­ных температурах (1 900 Ом.см при 2 275 К) BN с успехом применяется для тепловой изоляции в индукционных печах. Его используют также для окрашивания форм в производстве электроизоляторов высокого напря­жения, которые должны иметь сильно развитую (20 000...40 000 см²г^-1) и одновременно гладкую поверхность, для покрытия огнеупорных изоля­торов в аппаратах автоматической сварки, для создания подложек, на которых производится спекание изделий из борных порошков.

Обычно BN входит в состав наконечников электродов в игнит­ронах, его можно использовать как теплоустойчивую смазку благо­даря чешуйчатой (графитовой) структуре.