Elbor (Leningrad + bor) , borazon (din bor + azot ), cubonit , tsingsongite [1] [2] , cyborite sunt mărci comerciale ale materialelor superdure bazate pe modificarea β cubică ( sphalerite ) a nitrurii de bor sau cubic. nitrură de bor (abreviere sovietică - KNB, străină - cBN). În ceea ce privește duritatea și alte proprietăți, se apropie de diamant (10 pe scara Mohs ).
Formula chimică este BN.
| Material | Microduritate, ×10² MPa | Stabilitatea temperaturii, °C |
|---|---|---|
| Diamant | 1000 | 650-700 |
| Elbor | 800-900 | 1100-1300 |
| Carbură de siliciu | 300-320 | 1200-1300 |
| Electrocorindon | 180-220 | 1500-1700 |
Culoarea CBN poate fi de la aproape alb (incolor) la negru. Cristale transparente galbene, foarte refractante, cu un bun joc de lumină, forma naturală este octaedrică . Cristalele acestui tip de marcă LKV60 și V5 sunt sintetizate, de exemplu, în sistemul Li-BN. Pentru marca CBN Elbor LKV40, LKV50, sintetizată în sistemul Mg-BN, o culoare negru-maro este caracteristică datorită unui exces de bor în rețeaua cristalină. Forma naturală a cristalelor perfecte este un tetraedru. Octaedrele (pseudooctaedre) sunt obținute ca urmare a înfrățirii tetraedrelor.
Aproape la fel de tare ca diamantul. Duritatea sa mare, care este de 3-4 ori mai mare decât duritatea abrazivelor tradiționale , este un avantaj important, deoarece reduce semnificativ uzura boabelor CBN în timpul măcinarii și păstrează ascuțimea acestora pentru o lungă perioadă de timp.
O altă proprietate importantă și un avantaj al cotului este stabilitatea termică: oxidarea vizibilă a suprafeței granulelor de cot începe la 1000-1200 ° C, spre deosebire de 600-700 ° C pentru diamant . Astfel de temperaturi de măcinare sunt instantanee și apar numai în condiții de măcinare foarte dure. Prin urmare, boabele de cot se uzează foarte puțin din cauza încărcărilor termice.
O proprietate importantă și un avantaj al cotului este rezistența sa chimică ridicată. Elbor nu reacționează cu acizi și alcalii, este inert față de aproape toate elementele chimice care alcătuiesc oțelurile și aliajele. De remarcat este inerția CBN față de fier, care stă la baza tuturor oțelurilor, în timp ce diamantul se dizolvă bine în fier, ceea ce provoacă uzura intensă a roților diamantate la șlefuirea oțelurilor.
Nitrura de bor hexagonală (modificare asemănătoare grafitului) se obține prin încălzirea unor cantități egale de bor și azot la o temperatură de 1700–1800 °C și o presiune de 8–12 GPa. CBN se obține din acesta prin încălzire la presiuni și temperaturi ridicate în prezența diverșilor solvenți catalizatori.
Se aplică în industrie în instrumentul de șlefuit la prelucrarea diferitelor oțeluri și aliaje. Elbor ca material abraziv are următoarele avantaje în șlefuire:
Utilizarea discurilor abrazive CBN în comparație cu alte abrazive, inclusiv cele diamantate, contribuie la creșterea semnificativă a productivității, preciziei și calității suprafețelor prelucrate ale pieselor în diferite operațiuni de șlefuire.
Nitrura de bor cubică a fost produsă pentru prima dată în 1957 de Robert H. Wentorf Jr. pentru General Electric Company . În 1969, compania a înregistrat marca comercială „Borazon” pentru cristal.
În URSS, nitrura de bor cubică a fost sintetizată pentru prima dată în 1960 la Institutul de Fizică de Înaltă Presiune al Academiei de Științe sub îndrumarea academicianului L. F. Vereshchagin și a fost numită Elbor (Leningrad Borazon). Din 1965, elborul a fost sintetizat la scară industrială folosind tehnologia Uzinei abrazive Ilyich (Sankt Petersburg).
O nitrură de bor cubică numită „Borazon” este menționată în romanul Nebuloasa Andromeda de Ivan Efremov . Romanul afirmă în mod repetat că pe nava Tantra sunt folosiți cilindri de borazon, lac de borazon-zirconiu. Un fapt interesant este că prima ediție a romanului cu mențiunea materialului și un raport despre sinteza acestui material au fost publicate în același 1957.[ semnificația faptului? ]
Borazon este menționat ca un material „mult mai puternic decât diamantul” în ambele versiuni ale filmului Quatermass și Well . Un burghiu Borazon a fost folosit pentru a perfora interiorul unei nave spațiale marțiane, unde au fost găsite ulterior cadavrele marțiane.