Kúbískt bórnítríð (c-BN) hefur einstaka hörku. Þennan eiginleika má rekja til einstakrar kristalbyggingar hans, sterkra samgildra tengjum og líkinga við demant, sem er talið harðasta náttúruefnið. Hér eru helstu ástæðurnar fyrir því að kúbískur bórnítríð er svo erfitt:
1. Kristalsbygging
Kúbískt bórnítríð samþykkir kristalbyggingu sem er hliðstæð demantur. Í c-BN er bór- og köfnunarefnisatóm raðað í andlitsmiðjaða teningsgrind, svipað og kolefnisatómin í demant. Þetta sértæka fyrirkomulag leiðir til þrívíddar nets sterkra samgildra tengsla milli bór- og köfnunarefnisatóma, sem skapar stífa og sterka uppbyggingu.
2. Samgild tenging
Aðal tengibúnaðurinn í kúbískum bórnítríði er samgild tenging. Samgild tengi fela í sér samnýtingu rafeinda milli aðliggjandi atóma, sem skapar sterkt og stefnubundið tengi. Þegar um er að ræða c-BN er hvert bóratóm tengt við fjögur köfnunarefnisatóm í fjórþungaskipan, sem myndar stöðugt og þétt tengt net. Þessi sterka samgilda tenging er grundvallarþáttur sem stuðlar að einstakri hörku efnisins.
3. Tetrahedral Bonding Líkur á Diamond
Fjórlaga tengingarfyrirkomulagið í kubískum bórnítríði er svipað því sem er að finna í demanti. Í demanti er hvert kolefnisatóm tengt við fjögur önnur kolefnisatóm í fjórþungaskipan, sem skapar sterka og stöðuga kristalgrind. Líkindin í tengingu milli c-BN og demants stuðlar að sameiginlegri óvenjulegri hörku þeirra. Þetta tetrahedral tengifyrirkomulag í báðum efnum hindrar aflögun og eykur mótstöðu gegn klóra.
4. Hörkusamanburður við Diamond
Kúbískt bórnítríð er oft nefnt „næst harðasta efnið“ á eftir demanti. Þó að demantur sé samsettur úr kolefnisatómum kemur c-BN í stað kolefnis fyrir bór- og köfnunarefnisatóm í svipaðri tetrahedral uppsetningu. Hörku demants er rakin til styrks kolefnis-kolefnistengja hans og c-BN endurtekur þennan styrk með bór-köfnunarefnistengi. Þessi líkindi í kristalbyggingu og tengingu gefur c-BN ótrúlega hörku, sem gerir það að frábæru slípiefni.
5. Hitastöðugleiki
Kúbískt bórnítríð sýnir mikinn hitastöðugleika, viðheldur hörku sinni jafnvel við hærra hitastig. Sterku samgildu tengslin í kristalgrindunum standast varma niðurbrot, sem gerir c-BN kleift að standa sig vel í háhitaumhverfi. Þessi eiginleiki gerir það hentugt fyrir notkun eins og skurðarverkfæri og slípihjól, þar sem hörku og hitastöðugleiki eru mikilvæg.
Til að draga saman, kúbískur bórnítríð er mjög erfitt vegna þess að það hefur andlitsmiðjaða kúbíska kristalbyggingu, sterk samgild tengsl milli bór- og köfnunarefnisatóma, fjórþunga tengingarfyrirkomulag sem er svipað og demantur, og það helst stöðugt við háan hita. Þessir eiginleikar sameiginlega gera c-BN að verðmætu efni fyrir ýmis iðnaðarnotkun sem krefst hörku, endingar og frammistöðu við háhitaskilyrði.
