La formula empirica del nitruro di boro (BN) è ingannevole. BN non è affatto come altre molecole biatomiche come il monossido di carbonio (CO) e l’acido cloridrico (HCl). Piuttosto, ha molto in comune con il carbonio, la cui rappresentazione come la C monatomica è anche fuorviante.
BN, come il carbonio, ha molteplici forme strutturali. La struttura più stabile di BN, hBN (mostrata), è isoelettronica con grafite e ha la stessa struttura esagonale con proprietà simili di morbidezza e lubrificante. hBN può anche essere prodotto in fogli simili al grafene che possono essere formati in nanotubi.
Al contrario, il BN cubico (cBN) è isoelettronico con diamante. Non è così difficile, ma è più termicamente e chimicamente stabile. È anche molto più facile da fare. A differenza del diamante, è insolubile nei metalli ad alte temperature, rendendolo un utile rivestimento metallico abrasivo e resistente all’ossidazione. Esiste anche una forma amorfa (aBN), equivalente al carbonio amorfo (vedi sotto).
BN è principalmente un materiale sintetico, sebbene sia stato segnalato un deposito naturale. I tentativi di rendere pura data BN ai primi anni del 20 ° secolo, ma forme commercialmente accettabili sono stati prodotti solo negli ultimi 70 anni. In un brevetto del 1958 della Carborundum Company (Lewiston, NY), Kenneth M. Taylor preparò forme modellate di BN riscaldando l’acido borico (H3BO3) con un sale metallico di un ossiacido come il fosfato in presenza di ammoniaca per formare un “mix” BN, che fu poi compresso in forma.
Oggi sono in uso metodi simili che iniziano con triossido borico (B2O3) o H3BO3 e usano ammoniaca o urea come fonte di azoto. Tutti i metodi sintetici producono un aBN un po ‘ impuro, che viene purificato e convertito in hBN riscaldando a temperature superiori a quelle utilizzate nella sintesi. Allo stesso modo, per la preparazione del diamante sintetico, hBN viene convertito in cBN ad alta pressione e temperatura.