La formule empirique du nitrure de bore (BN) est trompeuse. BN n’est pas du tout comme d’autres molécules diatomiques telles que le monoxyde de carbone (CO) et le chlorure d’hydrogène (HCl). Au contraire, il a beaucoup en commun avec le carbone, dont la représentation en tant que C monatomique est également trompeuse.
Le BN, comme le carbone, a de multiples formes structurelles. La structure la plus stable de BN, hBN (illustré), est isoélectronique avec du graphite et présente la même structure hexagonale avec des propriétés de douceur et de lubrifiant similaires. L’hBN peut également être produit dans des feuilles de type graphène qui peuvent être formées en nanotubes.
En revanche, le BN cubique (cBN) est isoélectronique avec le diamant. Ce n’est pas aussi dur, mais il est plus stable thermiquement et chimiquement. C’est aussi beaucoup plus facile à faire. Contrairement au diamant, il est insoluble dans les métaux à haute température, ce qui en fait un revêtement métallique abrasif et résistant à l’oxydation utile. Il existe également une forme amorphe (aBN), équivalente au carbone amorphe (voir ci-dessous).
Le BN est principalement une matière synthétique, bien qu’un dépôt naturel ait été signalé. Les tentatives de fabrication de BN pur remontent au début du 20e siècle, mais des formes commercialement acceptables n’ont été produites qu’au cours des 70 dernières années. Dans un brevet déposé en 1958 auprès de la Carborundum Company (Lewiston, NY), Kenneth M. Taylor a préparé des formes moulées de BN en chauffant de l’acide borique (H3BO3) avec un sel métallique d’un oxyacide tel que le phosphate en présence d’ammoniac pour former un « mélange” de BN, qui a ensuite été comprimé en forme.
Aujourd’hui, des méthodes similaires sont utilisées qui commencent par le trioxyde borique (B2O3) ou le H3BO3 et utilisent de l’ammoniac ou de l’urée comme source d’azote. Toutes les méthodes de synthèse produisent un aBN un peu impur, qui est purifié et converti en hBN par chauffage à des températures plus élevées que celles utilisées dans la synthèse. De même, pour la préparation du diamant synthétique, l’hBN est converti en cBN sous haute pression et température.