W zależności od ciśnienia i temperatury azotek boru może występować w trzech strukturach krystalicznych: heksagonalnej (hBN), regularnej (cBN) i wurtzytowej (wBN):
Zastosowania: lubrykanty wysokotemperaturowe, materiały do rozpraszania ciepła w urządzeniach elektronicznych, elementy izolacyjne w piecach próżniowych.
Azotek boru regularny (borazon, elbor, cBN, c-BN, β-BN) ma strukturę podobną do diamentu; cechuje się dużą twardością oraz stabilnością termiczną i chemiczną. Został wytworzony po raz pierwszy w 1957 roku przez R.H. Wentorfa w USA, za pomocą aparatury stosowanej do uzyskiwania syntetycznych diamentów. Twardość kryształów borazonu oceniana jest na 90 do 95% twardości diamentów, charakteryzuje się on jednak większą odpornością chemiczną i może być stosowany do obróbki żelaza. Ma też znacznie większą odporność termiczną. Jego największą wadą jest cena – średnio o 30% wyższa niż diamentu[potrzebnyprzypis].
Zastosowania: materiały ścierne, narzędzia skrawające, elementy do pracy w ekstremalnych warunkach temperaturowych i środowiskowych. Wykorzystywany jest zwłaszcza do obróbki ściernej o wysokich prędkościach, np. do szlifowania i cięcia stali hartowanych. W przeciwieństwie do narzędzi diamentowych nie rozkłada się pod wpływem temperatury (powinowactwo chemiczne węgla – pod każdą postacią, diamentu też – do żelaza w stali). Borazon jest co prawda bardziej miękki od diamentu (5000 HV30 – borazon, 8000–10000 HV30 – diament), ale nie traci mocno na twardości podczas ogrzewania (do ok. 1500 °C), dlatego jest używany do szlifowania węglików i diamentów w wysokich temperaturach[potrzebnyprzypis].
Azotek boru wurtzytowy (wBN) to bardzo rzadka forma, powstająca pod wysokim ciśnieniem; może być twardszy niż diament.
Potencjalne zastosowania: badania materiałów o najwyższej twardości, aplikacje wysokociśnieniowe, powłoki ochronne o wysokiej wydajności.
Otrzymywanie
Do otrzymywania azotku boru używa się tlenku boru(III) i azotu atmosferycznego. Reakcja zachodzi w wysokich temperaturach i wymaga obecności Ca3(PO4)2 jako katalizatora. Zamiast azotu może zostać użyty amoniak. Powstaje przy tym bezbarwna forma heksagonalna (alfa), o strukturze analogicznej do struktury grafitu i podobnych własnościach fizycznych. Można z niej uzyskać formę beta (borazon), przez ogrzanie do ok. 1750°C, przy ciśnieniu 70 kbar i obecności azotku litu.
↑R.H.R.H.WentorfR.H.R.H., Cubic Form of Boron Nitride, „The Journal of Chemical Physics”, 26 (4), 1957, s. 956–956, DOI:10.1063/1.1745964 [dostęp 2025-09-18](ang.).
-3D-balls.png)
-top-3D-balls.png)
-3D-balls.png)
