Material

Cerâmica de Nitreto de Boro (BN)

Nitreto de boro (BN) destaca-se de todas as outras cerâmicas de engenharia porque é macio o suficiente para ser usinado com aço-rápido convencional, ainda assim suporta temperaturas acima de 1800…

Nitreto de boro (BN) destaca-se de todas as outras cerâmicas de engenharia porque é macio o suficiente para ser usinado com aço-rápido convencional, ainda assim suporta temperaturas acima de 1800 °C em atmosferas inertes enquanto permanece um excelente isolante elétrico.

Esse paradoxo vem de sua estrutura hexagonal semelhante ao grafite: a ligação fraca entre camadas confere lubrificidade e usinabilidade, enquanto a forte ligação covalente no plano entrega estabilidade em alta temperatura e rigidez dielétrica. O BN é o material de escolha para cadinhos de ruptura, revestimentos de aquecimento por indução, bicos de solda a plasma e qualquer dispositivo que não deva contaminar metais fundidos nem reagir com gases de processo reativos.

Typical Properties

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

PropertyIndicative Value
ComposiçãoHot-pressed hexagonal boron nitride
Densidade2.00-2.20 g/cm3
Dureza Vickers200-300 HV (Mohs approx. 2)
Resistência à flexão60-100 MPa
Tenacidade à fratura2-3 MPa.m1/2
Temperatura máxima de serviço1000 C in air, 2000 C inert
Condutividade térmica30-60 W/m.K (in-plane)
Expansão térmica (20-1000 C)1-3 x10-6/K
Potential Advantages

Usinável com ferramentas de metal duro padrão (sem necessidade de retificação com diamante); excelente isolamento elétrico em alta temperatura; não molhado pela maioria dos metais e vidros fundidos; baixa perda dielétrica em frequências RF e de micro-ondas.

Design Considerations

O BN oxida no ar acima de ~900–1000 °C, então o serviço de alta temperatura a longo prazo requer atmosfera seca ou inerte. Também é poroso e higroscópico — armazene em condições secas e selado se a absorção de umidade for uma preocupação. A resistência mecânica é modesta comparada às cerâmicas estruturais.

Limitations & Trade-offs

Baixa resistência mecânica (resistência à flexão tipicamente < 100 MPa); estrutura porosa absorve umidade e óleos; oxida no ar em temperatura elevada; custo por volume relativamente alto devido ao processamento especializado.