بوران نائٹرائیڈنائٹروجن اور بوران ایٹموں پر مشتمل ایک کرسٹل ہے۔ کیمیائی ساخت 43.6% بوران اور 56.4% نائٹروجن ہے، جس میں چار مختلف قسمیں ہیں: HBN، RBN، CBN، اور WBN۔ CBN عام طور پر ایک سیاہ، بھورا، یا گہرا سرخ کرسٹل ہوتا ہے جس میں اسفالرائٹ ڈھانچہ اور اچھی تھرمل چالکتا ہوتی ہے۔ سختی ہیرے کے بعد دوسرے نمبر پر ہے اور یہ ایک سپر ہارڈ مادہ ہے جو عام طور پر ٹول میٹریل اور ابراسیوز کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ BN کیمیائی حملے کے خلاف مزاحم ہے اور غیر نامیاتی تیزاب اور پانی سے ختم نہیں ہوتا ہے۔ بوران نائٹروجن بانڈ گرم مرتکز الکلی میں ٹوٹ جاتا ہے۔ ہوا میں آکسیکرن 1200 ڈگری پر شروع ہوتا ہے۔ ویکیوم میں گلنا تقریباً 2700 ڈگری سے شروع ہوتا ہے۔ جلنے والے تیزاب میں تھوڑا گھلنشیل، ٹھنڈے پانی میں اگھلنشیل، رشتہ دار کثافت 2.29۔ کمپریشن طاقت 170Mpa ہے۔ زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت آکسائڈائزنگ ماحول میں 900 ڈگری اور غیر فعال کم کرنے والے ماحول میں 2800 ڈگری ہے، لیکن چکنا کرنے کی کارکردگی کمرے کے درجہ حرارت پر خراب ہے۔ بی این کی زیادہ تر خصوصیات کاربن مواد سے بہتر ہیں۔ HBN کے لیے: کم رگڑ گتانک، اچھا اعلی درجہ حرارت استحکام، اچھی گرمی کے جھٹکے کے خلاف مزاحمت، اعلی طاقت، اعلی تھرمل چالکتا، کم توسیعی گتانک، زیادہ مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، مائکروویو یا انفراریڈ ٹرانسمیشن۔
|
کیمیائی فارمولا |
بی این |
|
عین ماس |
25 |
|
سالماتی وزن |
25 |
|
m/z |
25 (100.0%), 24 (24.8%) |
|
عنصری تجزیہ |
B, 43.56; N, 56.44 |
|
|
|
|
مادی خصوصیات
CBN عام طور پر ایک سیاہ، بھورا، یا گہرا سرخ کرسٹل ہوتا ہے جس میں اسفالرائٹ ڈھانچہ اور اچھی تھرمل چالکتا ہوتی ہے۔ سختی ہیرے کے بعد دوسرے نمبر پر ہے، یہ ایک سپر ہارڈ مواد ہے جو عام طور پر ٹول میٹریل اور کھرچنے والے کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
بوران نائٹرائیڈکیمیائی مزاحمت ہے اور یہ غیر نامیاتی تیزاب اور پانی سے زنگ آلود نہیں ہے۔ بوران نائٹروجن بانڈ گرم مرتکز الکلی میں ٹوٹ جاتا ہے۔ 1200 ڈگری سے اوپر ہوا میں آکسیکرن شروع ہوتا ہے۔ ویکیوم کے نیچے تقریباً 2700 ڈگری پر گلنا شروع ہوتا ہے۔ گرم تیزاب میں قدرے گھلنشیل، ٹھنڈے پانی میں اگھلنشیل، 2.29 کی نسبتہ کثافت کے ساتھ۔ پانی کے ساتھ ابالنے پر، ہائیڈولیسس بہت سست ہوتا ہے، جس سے بورک ایسڈ اور امونیا کی تھوڑی مقدار پیدا ہوتی ہے۔ یہ کمرے کے درجہ حرارت پر کمزور تیزابوں اور مضبوط اڈوں کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا اور گرم تیزابوں میں قدرے حل پذیر ہوتا ہے۔ یہ تب ہی گل سکتا ہے جب پگھلے ہوئے پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ سے علاج کیا جائے، اور کلورین صرف سرخ گرم حالات میں اس کے ساتھ رد عمل ظاہر کر سکتی ہے۔
کمپریسیو طاقت 170MPa ہے۔ آکسائڈائزنگ ماحول کے تحت زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ درجہ حرارت 900 ڈگری ہے، جبکہ یہ غیر رد عمل کو کم کرنے والے ماحول کے تحت 2800 ڈگری تک پہنچ سکتا ہے، لیکن چکنا کرنے کی کارکردگی کمرے کے درجہ حرارت پر خراب ہے۔ بی این کی زیادہ تر خصوصیات کاربن مواد سے برتر ہیں۔ HBN کے لیے: کم رگڑ گتانک، اچھا اعلی درجہ حرارت استحکام، اچھا تھرمل جھٹکا مزاحمت، اعلی طاقت، اعلی تھرمل چالکتا، کم توسیعی گتانک، اعلی برقی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، مائکروویو یا انفراریڈ شفافیت۔
مواد کی ساخت
بی این ہیکساگونل کرسٹل سسٹم، سب سے زیادہ عام طور پر گریفائٹ جالی، میں بھی بے ساختہ قسمیں ہیں۔ ہیکساگونل کرسٹل فارم کے علاوہ، BN کی دیگر کرسٹل شکلیں ہیں، بشمول r-BN، c-BN اور w-BN۔ یہاں تک کہ لوگوں نے دو جہتی BN کرسٹل بھی دریافت کیے ہیں جو گریفائٹ پتلے سے ملتے جلتے ہیں۔
عام طور پر تیار کردہبوران نائٹرائڈگریفائٹ قسم کا ڈھانچہ ہے، جسے عام طور پر سفید گریفائٹ کہا جاتا ہے۔ ایک اور قسم ہیرے کی قسم ہے جو کہ گریفائٹ کے ہیرے میں تبدیل ہونے کے اصول سے ملتی جلتی ہے۔ گریفائٹ کی قسم BN کو ہائی درجہ حرارت (1800 ڈگری) اور ہائی پریشر (8000Mpa) [5-18GPa] پر ہیرے کی قسم BN میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ یہ ایک نئی قسم کا اعلی درجہ حرارت مزاحم سپر ہارڈ مواد ہے جو ڈرل بٹس، پیسنے کے اوزار اور کاٹنے کے اوزار بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
تیاری کا طریقہ
1957 میں، وینٹورف نے پہلی بار کیوبک بی این کو مصنوعی طور پر ترکیب کیا۔ جب درجہ حرارت 1700 ڈگری کے قریب یا اس سے زیادہ ہو جائے اور کم از کم دباؤ 11-12GPa ہو، خالص HBN براہ راست CBN میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ اس کے بعد، یہ دریافت کیا گیا کہ اتپریرک کے استعمال سے منتقلی کے درجہ حرارت اور دباؤ کو نمایاں طور پر کم کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے اتپریرک میں الکلی اور الکلائن ارتھ میٹلز، الکلی اور الکلائن ارتھ نائٹرائڈز، الکلائن ارتھ فلورونائٹائڈس، امونیم بوریٹ نمکیات، اور غیر نامیاتی فلورائیڈز شامل ہیں۔ 1500 ڈگری پر 5GPa کے دباؤ کے ساتھ اور 6GPa پر درجہ حرارت کی حد 600-700 ڈگری کے ساتھ، امونیم بوریٹ کو ایک اتپریرک کے طور پر استعمال کرنے کے لیے درکار درجہ حرارت اور دباؤ سب سے کم ہے۔ اس سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اگرچہ اتپریرک شامل کرنے سے تبدیلی کے درجہ حرارت اور دباؤ کو بہت کم کیا جا سکتا ہے، لیکن مطلوبہ درجہ حرارت اور دباؤ اب بھی نسبتاً زیادہ ہے۔ لہذا، اس کی تیاری کے لئے سازوسامان پیچیدہ ہے، لاگت زیادہ ہے، اور اس کا صنعتی استعمال محدود ہے.
1979 میں، سوکولوسکی نے کم درجہ حرارت اور کم دباؤ پر پلسڈ پلازما ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے کامیابی سے CBN فلمیں تیار کیں۔ استعمال کیا گیا سامان آسان ہے اور عمل کو لاگو کرنا آسان ہے، جس کی وجہ سے تیزی سے ترقی ہوئی ہے۔ بخارات جمع کرنے کے متعدد طریقے سامنے آئے ہیں۔ روایتی طور پر، یہ بنیادی طور پر تھرمو کیمیکل بخارات جمع کرنے سے مراد ہے۔ تجرباتی سیٹ اپ عام طور پر گرمی سے بچنے والے کوارٹج ٹیوبوں اور حرارتی آلات پر مشتمل ہوتا ہے۔ سبسٹریٹ کو یا تو ہیٹنگ فرنس (گرم دیوار CVD) یا ہائی فریکوئنسی انڈکشن ہیٹنگ (کولڈ وال سی وی ڈی) سے گرم کیا جا سکتا ہے۔ ردعمل گیس اعلی درجہ حرارت کے سبسٹریٹ کی سطح پر گل جاتی ہے اور فلم کو جمع کرنے کے لیے کیمیائی رد عمل سے گزرتی ہے۔ رد عمل گیس BCl3 یا B2H6 اور NH3 کا مرکب ہے۔
یہ طریقہ آٹوکلیو کے اندر ایک اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر والے رد عمل کے ماحول میں پانی کو رد عمل کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتا ہے، جس سے ایسے مادوں کو جو عام طور پر ناقابل حل یا گھلنا مشکل ہوتے ہیں تحلیل ہونے دیتے ہیں۔ رد عمل کو دوبارہ تشکیل دینے سے بھی گزر سکتا ہے۔ ہائیڈرو تھرمل ٹیکنالوجی کی دو خصوصیات ہیں: پہلی، اس کا درجہ حرارت نسبتاً کم ہے، اور دوسرا، یہ جزو کے اتار چڑھاؤ سے بچنے کے لیے بند کنٹینر میں کیا جاتا ہے۔ کم درجہ حرارت اور کم دباؤ کی ترکیب کے طریقہ کار کے طور پر، یہ کم درجہ حرارت پر کیوبک بی این کی ترکیب کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
کم درجہ حرارت والے نینو میٹریلز کی ترکیب کے لیے حال ہی میں ابھرتے ہوئے طریقہ کے طور پر، بینزین تھرمل ترکیب کو بڑے پیمانے پر توجہ ملی ہے۔ اس کے مستحکم کنجوگیٹڈ ڈھانچے کی وجہ سے، بینزین سولووتھرمل ترکیب کے لیے ایک بہترین سالوینٹ ہے اور حال ہی میں اسے بینزین تھرمل ترکیب کی تکنیک میں کامیابی کے ساتھ تیار کیا گیا ہے، جیسا کہ رد عمل کی مساوات میں دکھایا گیا ہے:
BCl3 + Li3N → BN + 3LiCl
یا BBr3+Li3N → BN+3LiBr
رد عمل کا درجہ حرارت صرف 450 ڈگری ہے، اور بینزین تھرمل سنتھیسز ٹیکنالوجی ایک میٹاسٹیبل مرحلہ تیار کر سکتی ہے جو صرف انتہائی حالات اور نسبتاً کم درجہ حرارت اور دباؤ میں انتہائی ہائی پریشر میں موجود ہو سکتی ہے۔ یہ طریقہ کم درجہ حرارت اور کم دباؤ کیوبک کی تیاری کے قابل بناتا ہے۔بوران نائٹرائڈ. تاہم، یہ طریقہ ابھی بھی تجرباتی تحقیق کے مرحلے میں ہے اور یہ ایک مصنوعی طریقہ ہے جس کے استعمال کی بڑی صلاحیت ہے۔
خود کو پھیلانے والی ٹیکنالوجی
انتہائی خارجی کیمیائی رد عمل کو دلانے کے لیے بیرونی توانائی کا استعمال کرتے ہوئے، نظام مقامی ردعمل سے گزرتا ہے تاکہ کیمیائی رد عمل کے سامنے (دہن کی لہر) تشکیل پائے۔ کیمیائی رد عمل اپنی ہیٹ ریلیز کی مدد سے تیزی سے آگے بڑھتا ہے، اور دہن کی لہر پورے نظام میں پھیل جاتی ہے۔ اگرچہ یہ طریقہ ایک روایتی غیر نامیاتی ترکیب کا طریقہ ہے، لیکن یہ صرف حالیہ برسوں میں BN کی ترکیب کے لیے رپورٹ کیا گیا ہے۔
آئن بیم سپٹرنگ ٹیکنالوجی
پارٹیکل بیم سپٹرنگ ڈیپوزیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، کیوبک بی این اور ہیکساگونل بی این کی مخلوط پیداوار حاصل کی جاتی ہے۔ اگرچہ اس طریقہ کار میں کم نجاست ہے، لیکن رد عمل کے حالات کو کنٹرول کرنے میں دشواری کی وجہ سے مصنوعات کی مورفولوجی کو کنٹرول کرنا مشکل ہے۔ اس طریقہ کار پر تحقیق کی ترقی کے اب بھی کافی امکانات ہیں۔
کاربن تھرمل ترکیب ٹیکنالوجی
یہ طریقہ بورک ایسڈ کو خام مال کے طور پر، کاربن کو کم کرنے والے ایجنٹ کے طور پر اور امونیا گیس کو سلکان کاربائیڈ کی سطح پر نائٹرائڈ بی این کے لیے استعمال کرتا ہے۔ نتیجے میں تیار ہونے والی مصنوعات میں جامع مواد کی تیاری کے لیے اعلیٰ پاکیزگی اور زبردست اطلاقی قدر ہے۔
لیزر سے حوصلہ افزائی میں کمی کا طریقہ
لیزر کو خارجی توانائی کے منبع کے طور پر استعمال کرتے ہوئے رد عمل کے پیشرو کے درمیان ریڈوکس رد عمل پیدا کرنا اور B اور N کو ملا کر BN پیدا کرنا، لیکن یہ طریقہ مخلوط مرحلہ بھی پیدا کرتا ہے۔
1. دھات کی تشکیل کے لیے مولڈ ریلیز ایجنٹس اور دھاتی ڈرائنگ کے لیے چکنا کرنے والے مادے
2. اعلی درجہ حرارت کے حالات میں خصوصی الیکٹرولائٹک اور مزاحم مواد۔
3. اعلی درجہ حرارت کے ٹھوس چکنا کرنے والے مادے، ایکسٹروشن اینٹی وئیر ایڈیٹیو، سیرامک کمپوزٹ مواد، ریفریکٹری میٹریل اور اینٹی آکسیڈینٹ ایڈیٹیو، خاص طور پر ان ایپلی کیشنز کے لیے جو پگھلی ہوئی دھاتی سنکنرن، تھرمل اینہانسمنٹ ایڈیٹیو، اور ہائی ٹمپریچر مزاحم موصلیت کا مواد تیار کرتے ہیں۔
4. ٹرانسسٹرز کے لیے ہیٹ سیلنگ ڈیسکینٹ اور پولیمر کے لیے اضافی اشیاء جیسے پلاسٹک کی رال۔
5. BN مصنوعات کی مختلف شکلوں میں دبایا جاتا ہے، جو کہ اعلی درجہ حرارت، ہائی وولٹیج، موصلیت، اور گرمی کی کھپت کے اجزاء کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
6. ایرو اسپیس میں تھرمل شیلڈنگ مواد۔
7. ایک اتپریرک کی شرکت سے، اسے کیوبک BN میں تبدیل کیا جا سکتا ہے جو کہ ہائی ٹمپریچر اور ہائی پریشر ٹریٹمنٹ کے ذریعے ہیرے کی طرح سخت ہے۔
8. جوہری ری ایکٹر کے ساختی مواد۔
9. ہوائی جہاز اور راکٹ انجنوں کے لیے جیٹ نوزلز۔
10. ہائی وولٹیج، ہائی فریکوئنسی الیکٹریکل اور پلازما آرکس کے لیے انسولیٹر۔
11. پیکیجنگ مواد جو نیوٹران تابکاری کو روکتا ہے۔
12. BN سے پروسیس کیا گیا ایک سپر ہارڈ مواد، جسے ارضیاتی تلاش اور تیل کی کھدائی کے لیے تیز رفتار کٹنگ ٹولز اور ڈرل بٹس بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
نہ صرف روایتی سائبر اینڈ امیگریشن فرم
13. مسلسل کاسٹ اسٹیل کے لیے دھات کاری میں استعمال ہونے والی علیحدگی کی انگوٹھیاں، بے ساختہ لوہے کے لیے فلو سلاٹ، اور مسلسل کاسٹ ایلومینیم کے لیے ریلیز ایجنٹس (مختلف آپٹیکل گلاس ریلیز ایجنٹس)۔
14. مختلف کپیسیٹر فلم ایلومینیم چڑھانا، کیتھوڈ رے ٹیوب ایلومینیم چڑھانا، ڈسپلے ایلومینیم چڑھانا وغیرہ کے لیے بخارات کی کشتیاں بنائیں۔
15. مختلف تازہ رکھنے والے ایلومینیم چڑھایا پیکیجنگ بیگ وغیرہ۔
16. مختلف لیزر اینٹی جعل سازی ایلومینیم چڑھانا، ٹریڈ مارک گرم سٹیمپنگ مواد، مختلف سگریٹ لیبل، بیئر لیبل، پیکیجنگ باکس، سگریٹ پیکیجنگ بکس ایلومینیم چڑھانا، وغیرہ۔
17. کاسمیٹکس لپ اسٹک کے لیے فلر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں، جو غیر زہریلے، چکنا کرنے والی اور چمکدار ہوتی ہیں۔
بوران نائٹرائیڈ100 سال پہلے متعارف کرایا گیا تھا، اس کی ابتدائی ایپلی کیشن ہیکساگونل BN کو ہائی ٹمپریچر چکنا کرنے والے کے طور پر ہے۔ اس کی ساخت اور خصوصیات گریفائٹ سے بہت ملتی جلتی ہیں، اور یہ خالص سفید بھی ہے، اس لیے اسے عام طور پر "سفید گریفائٹ" کہا جاتا ہے۔
بی این سیرامکس 1842 کے اوائل میں دریافت ہوئے تھے۔ دوسری جنگ عظیم کے بعد سے بیرون ملک بی این مواد پر وسیع تحقیق کی گئی ہے، اور یہ 1955 تک نہیں تھا جب بی این گرم دبانے کا طریقہ تیار کیا گیا تھا۔ امریکن ڈائمنڈ کمپنی اور یونائیٹڈ کاربن کمپنی سب سے پہلے پیداوار میں داخل ہوئی، جس نے 1960 تک 10 ٹن سے زیادہ پیداوار کی۔
1957 میں، RH وینٹروف کامیابی سے CBN تیار کرنے والا پہلا شخص تھا۔ 1969 میں، جنرل الیکٹرک نے اسے Borazon کے نام سے فروخت کیا، اور 1973 میں، ریاستہائے متحدہ نے CBN کاٹنے والے اوزار کی تیاری کا اعلان کیا۔
1975 میں، جاپان نے امریکہ سے ٹیکنالوجی درآمد کی اور CBN کاٹنے کے اوزار بھی تیار کیے۔
1979 میں، کم درجہ حرارت اور کم دباؤ پر منہدم سی-بی این پتلی فلموں کو تیار کرنے کے لیے پلسڈ پلازما ٹیکنالوجی کو پہلی بار کامیابی کے ساتھ استعمال کیا گیا۔
1990 کی دہائی کے آخر میں، لوگ مختلف جسمانی بخارات جمع کرنے (PVD) اور کیمیائی بخارات جمع کرنے (CVD) کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے c-BN پتلی فلمیں تیار کرنے کے قابل تھے۔
چین میں گھریلو نقطہ نظر سے، ترقی نے تیزی سے ترقی کی ہے. BN پاؤڈر پر تحقیق 1963 میں شروع ہوئی، 1966 میں کامیابی کے ساتھ تیار کی گئی، اور اسے 1967 میں چین کی صنعت اور جدید ٹیکنالوجی میں پیداوار اور لاگو کیا گیا۔
ڈاؤن لوڈ، اتارنا ٹیگ: بوران نائٹرائڈ پاؤڈر کیس 10043-11-5، سپلائرز، مینوفیکچررز، فیکٹری، تھوک، خرید، قیمت، بلک، برائے فروخت