Material

Cerámica de Nitruro de Boro (BN)

El nitruro de boro (BN) se distingue de todas las demás cerámicas de ingeniería porque es lo suficientemente blando para mecanizarse con acero de herramienta convencional, y sin embargo soporta…

El nitruro de boro (BN) se distingue de todas las demás cerámicas de ingeniería porque es lo suficientemente blando para mecanizarse con acero de herramienta convencional, y sin embargo soporta temperaturas superiores a 1800 °C en atmósferas inertes manteniéndose como un excelente aislante eléctrico.

Esa paradoja proviene de su estructura hexagonal similar al grafito: el enlace débil entre capas le confiere lubricidad y mecanizabilidad, mientras que el fuerte enlace covalente en el plano aporta estabilidad a alta temperatura y rigidez dieléctrica. El BN es el material de elección para crisoles desprendibles, revestimientos de calentamiento por inducción, toberas de soldadura por plasma y cualquier fijación que no deba contaminar metales fundidos ni reaccionar con gases de proceso reactivos.

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
ComposiciónHot-pressed hexagonal boron nitride
Densidad2.00-2.20 g/cm3
Dureza Vickers200-300 HV (Mohs approx. 2)
Resistencia a la flexión60-100 MPa
Tenacidad a la fractura2-3 MPa.m1/2
Temperatura máxima de servicio1000 C in air, 2000 C inert
Conductividad térmica30-60 W/m.K (in-plane)
Expansión térmica (20-1000 C)1-3 x10-6/K
Potential Advantages

Mecanizable con herramientas de carburo estándar (sin rectificado con diamante); excelente aislamiento eléctrico a alta temperatura; no mojado por la mayoría de los metales y vidrios fundidos; bajas pérdidas dieléctricas a frecuencias de RF y microondas.

Design Considerations

El BN se oxida en aire por encima de ~900–1000 °C, por lo que el servicio a alta temperatura a largo plazo requiere atmósfera seca o inerte. También es poroso e higroscópico: almacene en condiciones secas y selle si la absorción de humedad es una preocupación. La resistencia mecánica es modesta comparada con las cerámicas estructurales.

Limitations & Trade-offs

Baja resistencia mecánica (resistencia a la flexión típicamente < 100 MPa); la estructura porosa absorbe humedad y aceites; se oxida en aire a temperatura elevada; costo por volumen relativamente alto debido al procesamiento especializado.