Известно только одно соединение бора с азотом, соответствующее химической формуле BN (Нитрит бора). Нитрид представляет собой белый талькообразный порошок чешуйчатого строения.
Нитрид бора по физическим свойствам близок к графиту и поэтому его часто называют белым графитом. Эта близость свойств дала основание предполагать, что нитрид бора, так же как и графит, при определенных условиях может быть переведен из гексагональной модификации в кубическую.
Эту гипотезу недавно проверили. Получили результаты, и выяснили, что нитрит бора может быть в кубической модификации. Его свойства, близкие к алмазу. Продукт был назван «боразоном».
Переход нитрида из гексагональной модификации в кубическую осуществляется при температуре 1360° и давлении 62 т/см2. Есть указания, что нитрид кубической модификации получается непосредственно при взаимодействии фосфида бора с аммиаком
Способы приготовления гексагональной модификации Нитрит бора
Для приготовления нитрида бора гексагональной модификации предлагается несколько способов.
Непосредственное азотирование аморфного бора. Полнота азотирования бора и качество получаемого продукта находятся в прямой зависимости от температуры проведения процесса.
Так, например, если процесс заканчивают при температуре 1600°, то полученный продукт не насыщен азотом и содержание нитрида не превышает 94,3%; если же температура в период азотирования повышена до 2000°, то соотношение между бором и азотом к очень близко к стехиометрическому, а содержание нитрида в продукте достигает 99,5%.
Нитрирование бора при одновременном восстановлении ангидрида углеродом или водородом:
- B2O3 + 3Mg + N2 → 2BN + 3MgO,
- B2O3 + SC + N2 → 2BN + 3CO,
- B2O3 + 2NaCN → 2BN + Na2O + 2CO,
- B2O3 + 2NH3 → 2BN + 3H2О,
Процесс восстановления и нитрирования проводится при температуре 1100—2000°. Для разделения продуктов реакции и выделения нитрида, как правило, требуется обработка растворами кислот. Полученный нитрид всегда загрязняется побочными продуктами реакции или исходными веществами, и выход его обычно не высок.
Нитрирование бора азотом при восстановлении бора из его хлорида. водородом или аммиаком. Процесс проводится при температуре около 1000°. Полученный продукт содержит до 99,44% нитрида бора при соотношении бора к азоту, близкому к стехиометрическому.
