Tại sao lục giác Boron nitride lại trơn trượt như vậy

Hơn 100 năm trước, có một vật liệu rất giống với than chì ngoại trừ cấu trúc và thậm chí cả tính chất của nó: boron nitride hình lục giác (H-BN). Nó là một tinh thể bao gồm 56,4% hạt nhân nitơ và 43,6% nguyên tử boron. Nó còn được gọi là "mực đá trắng" vì màu trắng của nó. Cấu trúc của nó được hiển thị dưới đây.

H-BN có nhiều tính năng tuyệt vời, đáng chú ý nhất và đáng khen nhất là "trơn trượt". Có thể thấy từ con số trên rằng cấu trúc mạng của H-BN rất giống với than chì. Các nguyên tử boron và nguyên tử nitơ được so le để tạo thành một mạng lưới ranh giới vô hạn với hình lục giác như các đơn vị, nghĩa là H-Bn đơn lớp. Khi nhiều lớp mạng dọc theo trục C với ABAB... Được xếp chồng lên nhau vô hạn để tạo thành boron nitride hình lục giác ba chiều.

Trong mỗi lớp nguyên tử, các nguyên tử boron và nitơ được kết nối bởi một liên kết cộng hóa trị lai sp² mạnh mẽ với a = B = 0,2504nm. Mỗi hai lớp nguyên tử liền kề có thể được kết nối bởi lực liên nguyên tử yếu - lực vanderWaals, với chiều dài liên kết c = 0,6661 LNM. Do đó, h-BN có một lực liên kết nhỏ theo hướng trục C và khoảng cách lớn giữa các nguyên tử. Nó rất dễ dàng để trượt giữa các lớp và có độ bôi trơn tốt ngay cả ở nhiệt độ cao.