Micron Document
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<title>Bornitrid</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Bornitrid</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><table class="wikitable infobox float-right" id="Vorlage_Infobox_Chemikalie" style="font-size:90%; margin-top:0; width:350px;" summary="Infobox Chemikalie">

<tbody><tr>
<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Kristallstruktur
</th></tr>
<tr>
<td colspan="2" class="hintergrundfarbe-basis" style="text-align:center;"><span typeof="mw:File"></span>
</td></tr>
<tr>
<td colspan="2" style="text-align:center; font-size:80%;"><span style="background:#698B22 ;border-radius: 12px;color: transparent; width: 12px; line-height:12px;display:inline-block;">_</span> <a href="Bor" title="Bor">B</a><sup>3+</sup> <span style="visibility:hidden;">0</span> <span style="background:#0000CD ;border-radius: 12px;color: transparent; width: 12px; line-height:12px;display:inline-block;">_</span> <a href="Stickstoff" title="Stickstoff">N</a><sup>3−</sup>
</td></tr>








<tr>
<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Allgemeines
</th></tr>
<tr>
<td style="width:33%;">Name
</td>
<td>Bornitrid
</td></tr>
<tr>
<td>Andere Namen
</td>
<td>
<p><small>BORON NITRIDE</small> (<a href="Internationale_Nomenklatur_f%C3%BCr_kosmetische_Inhaltsstoffe" title="Internationale Nomenklatur für kosmetische Inhaltsstoffe">INCI</a>)<sup id="cite_ref-CosIng_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-CosIng-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><span class="editoronly" style="display:none;"></span><br>
Borazon (kubische Form)<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
</td></tr>
<tr>
<td><a href="Verh%C3%A4ltnisformel" title="Verhältnisformel">Verhältnisformel</a>
</td>
<td>BN
</td></tr>
<tr>
<td>Kurzbeschreibung
</td>
<td>
<p>weißer, geruchloser Feststoff<sup id="cite_ref-alfa_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-alfa-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
</td></tr>
<tr>
<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Externe Identifikatoren/Datenbanken
</th></tr>
<tr>
<td colspan="2" style="padding:0;">
<table class="mw-collapsible mw-collapsed wikitable" data-expandtext="+" data-collapsetext="−" style="border-top:none; margin:-1px; width:calc(100% + 2px);">

<tbody><tr>
<td style="width:33%;"><a href="CAS-Nummer" title="CAS-Nummer">CAS-Nummer</a>
</td>
<td><span title="Untervorlage eingebunden: CASRN"></span><a rel="nofollow" class="external text" href="https://commonchemistry.cas.org/detail?cas_rn=10043-11-5">10043-11-5</a><span class="editoronly" style="display:none;"></span>
</td>
<td style="background:#FFDEAD; color:#202122; border-top:1px solid #FFDEAD; padding:0.2em 0; vertical-align:bottom; width:5%;">
</td></tr>
<tr>
<td><a href="EG-Nummer" title="EG-Nummer">EG-Nummer</a>
</td>
<td colspan="2">233-136-6
</td></tr>
<tr>
<td><a href="Europ%C3%A4ische_Chemikalienagentur" title="Europäische Chemikalienagentur">ECHA</a>-InfoCard
</td>
<td colspan="2"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.echa.europa.eu/de/substance-information/-/substanceinfo/100.030.111">100.030.111</a>
</td></tr>
<tr>
<td><a href="PubChem" title="PubChem">PubChem</a>
</td>
<td colspan="2"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/66227">66227</a>
</td></tr>




<tr>
<td style="border-right:1px solid #a2a9b1;"><a href="Wikidata" title="Wikidata">Wikidata</a>
</td>
<td colspan="2"><a href="https://www.wikidata.org/wiki/Q410193" class="extiw external" title="d:Q410193">Q410193</a>
</td></tr></tbody></table>
</td></tr>








<tr>
<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Eigenschaften
</th></tr>
<tr>
<td><a href="Molare_Masse" title="Molare Masse">Molare Masse</a>
</td>
<td>24,83 g·<a href="Mol" title="Mol">mol</a><sup>−1</sup>
</td></tr>
<tr>
<td><a href="Aggregatzustand" title="Aggregatzustand">Aggregatzustand</a>
</td>
<td>
<p>fest
</p>
</td></tr>
<tr>
<td><a href="Dichte" title="Dichte">Dichte</a>
</td>
<td>
<p>2,25 g·cm<sup>−3</sup> (α-BN, hexagonal)<sup id="cite_ref-HoWi_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-HoWi-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><br> 3,45 g·cm<sup>−3</sup> (β-BN, kubisch)<sup id="cite_ref-HoWi_4-1" class="reference"><a href="#cite_note-HoWi-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
</td></tr>
<tr>
<td><a href="Schmelzpunkt" title="Schmelzpunkt">Schmelzpunkt</a>
</td>
<td>
<p>2967 <a href="Grad_Celsius" title="Grad Celsius">°C</a><sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
</td></tr>








<tr>
<td><a href="L%C3%B6slichkeit" title="Löslichkeit">Löslichkeit</a>
</td>
<td>
<p>nahezu unlöslich in Wasser<sup id="cite_ref-alfa_3-1" class="reference"><a href="#cite_note-alfa-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
</td></tr>




<tr>
<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Sicherheitshinweise
</th></tr>


<tr>
<td colspan="2">
<table cellspacing="0" cellpadding="2" style="width:100%;">




<tbody><tr>
<td colspan="2" style="text-align:center"><b><a href="Global_harmonisiertes_System_zur_Einstufung_und_Kennzeichnung_von_Chemikalien" title="Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien">GHS-Gefahrstoffkennzeichnung</a></b><sup id="cite_ref-Sigma_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-Sigma-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
<table class="hintergrundfarbe-neutral" style="text-align:center; margin-left:auto; margin-right:auto; display:flex; justify-content:center;">

<tbody><tr>
<td><span typeof="mw:File"><a href="Global_harmonisiertes_System_zur_Einstufung_und_Kennzeichnung_von_Chemikalien#Übersicht:_EU-Gefahrensymbole,_UN/GHS-Gefahrenpiktogramme,_UN/ADR-Gefahrensymbole" title="07 – Achtung"></a></span>
</td></tr></tbody></table>
<p><b>Achtung</b>
</p>
</td></tr>
<tr>
<td rowspan="2" width="33%" style="border-top:1px #A7A7A7 dashed; border-right:1px #A7A7A7 dashed;"><a href="H-_und_P-S%C3%A4tze" title="H- und P-Sätze">H- und P-Sätze</a>
</td>
<td style="border-top:1px #A7A7A7 dashed;">H: <span title="Untervorlage eingebunden: H-Sätze"></span><a href="H-_und_P-S%C3%A4tze#H-Sätze" title="H- und P-Sätze"><span style="display:inline-block;"><span style="color:#ff5400; border-bottom:1px dotted #ff5400;" title="Verursacht schwere Augenreizung.">319</span></span></a>​‐​<a href="H-_und_P-S%C3%A4tze#H-Sätze" title="H- und P-Sätze"><span style="display:inline-block;"><span style="color:#ff5400; border-bottom:1px dotted #ff5400;" title="Kann die Atemwege reizen.">335</span></span></a>
</td></tr>



<tr>
<td style="border-top:1px #A7A7A7 dashed;">P: <span title="Untervorlage eingebunden: P-Sätze"></span><a href="H-_und_P-S%C3%A4tze#P-Sätze" title="H- und P-Sätze"><span style="display:inline-block;"><span style="color:#ff5400; border-bottom:1px dotted #ff5400;" title="Einatmen von Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dampf / Aerosol vermeiden.">261</span></span></a>​‐​<a href="H-_und_P-S%C3%A4tze#P-Sätze" title="H- und P-Sätze"><span style="display:inline-block;"><span style="color:#ff5400; border-bottom:1px dotted #ff5400;" title="Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.
(Geänderter Text seit Inkraftreten der „8. Anpassung an den Technischen Fortschritt“ am 1. Februar 2018)">305+351+338</span></span></a><sup id="cite_ref-Sigma_6-1" class="reference"><a href="#cite_note-Sigma-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</td></tr>
</tbody></table>
</td></tr>








<tr>
<th colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122;">Thermodynamische Eigenschaften
</th></tr>
<tr>
<td><a href="Standardbildungsenthalpie" class="mw-redirect" title="Standardbildungsenthalpie">ΔH<sub>f</sub><sup>0</sup></a>
</td>
<td>
<p>−254,4 kJ/mol<sup id="cite_ref-CRC90_5_6_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-CRC90_5_6-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
</td></tr>
<tr>
<td colspan="2" style="background:#FFDEAD; color:#202122; font-size:80%; text-align:center; line-height:150%; padding:.25em;">Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei <a href="Standardbedingungen" title="Standardbedingungen">Standardbedingungen</a> (0 °C, 1000&nbsp;hPa).
</td></tr></tbody></table><p><span class="editoronly" style="display:none;"></span>
</p><p><b>Bornitrid</b>, chemische Formel BN, ist eine <a href="Bor" title="Bor">Bor</a>-<a href="Stickstoff" title="Stickstoff">Stickstoff</a>-Verbindung, die in drei <a href="Polymorphie_(Stoffeigenschaft)" title="Polymorphie (Stoffeigenschaft)">Modifikationen</a> (α, β, γ) vorkommt. Sie werden nach ihrer <a href="Kristallstruktur" title="Kristallstruktur">Kristallstruktur</a> auch als hexagonales, kubisches bzw. <a href="Wurzit" class="mw-redirect" title="Wurzit">wurtzitisches</a> Bornitrid (h-BN, c-BN, w-BN) bezeichnet. Unter Normalbedingungen sind das hexagonale α-BN und das kubische β-BN stabil, die wurtzitische Modifikationen ist metastabil, auch amorphes Bornitrid kristallisiert nicht. Oberhalb von 1200&nbsp;°C bis zum Schmelzpunkt ist das hexagonale α-BN stabil, das wurtzitische γ-BN nur bei sehr hohen Drücken über ca. 10 GPa. Natürlich kommt keine der genannten Strukturen vor. Die drei Modifikationen sind analog zu denen des zum Bornitrid <a href="Isoelektronisch" title="Isoelektronisch">isoelektronischen</a> Kohlenstoffs. Hexagonales Bornitrid lässt sich dem Graphit, kubisches dem Diamanten, wurtzitisches dem <a href="Lonsdaleit" title="Lonsdaleit">Lonsdaleit</a> zuordnen. Entsprechend ist Bornitrid ein Hochpolymer, im Falle der hexagonalen Modifikation mit sehr geringer Härte und Gleiteigenschaften, im kubischen Fall mit extrem hoher Härte. Kubisches β-Bornitrid wurde 1957 erstmals von <a href="Robert_Wentorf" title="Robert Wentorf">Robert Wentorf</a> synthetisiert und war nach dem Diamanten der härteste damals bekannte Werkstoff.<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Im Jahre 1969 wurde CBN (kubisch kristallines Bornitrid) von der Firma <a href="General_Electric" title="General Electric">General Electric</a> unter dem Namen <i>BORAZON</i> auf den Markt gebracht; der Preis überstieg damals den <a href="Goldpreis" title="Goldpreis">Goldpreis</a>. Die kommerzielle Produktion von CBN hat sich erst seit den frühen 1990er Jahren etabliert.
</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Vorkommen">Vorkommen</h2></div>
<p>Natürlich vorkommendes Bornitrid, genauer kubisches Bornitrid (c-BN) wurde erstmals in der Chromitlagerstätte der Luobusha Mine (auch <i>Luobusa Mine</i>) im Kreis <a href="Qusum" title="Qusum">Qusum</a> des Autonomen Gebiets Tibet in China entdeckt und 2013 von der <a href="International_Mineralogical_Association" title="International Mineralogical Association">International Mineralogical Association</a> unter dem Namen Qingsongit als eigenständige <a href="Mineral" title="Mineral">Mineralart</a> anerkannt (IMA&nbsp;2013-030).<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>

<p>Kubisches Bornitrid ist einer der härtesten Stoffe.
Unter Normalbedingungen weist Bornitrid eine <a href="H%C3%A4rte#Knoop" title="Härte">Härte nach Knoop</a> von ca. 48&nbsp;<a href="Pascal_(Einheit)" title="Pascal (Einheit)">GPa</a> (48.000 N/mm²) auf, Diamant hat im Vergleich zwischen 70 und 100&nbsp;GPa.
</p><p>Werkzeuge aus CBN verschleißen bei geeigneter Anwendung wesentlich langsamer als andere <a href="Schneidstoffe" class="mw-redirect" title="Schneidstoffe">Schneidstoffe</a>. Zum einen ist dadurch eine höhere Form- und Maßgenauigkeit zu erreichen, zum anderen lassen sich sehr harte Werkstoffe (Stahl bis 70 <a href="Rockwell_(Einheit)" title="Rockwell (Einheit)">HRC</a>) prozesssicher bearbeiten. Allerdings ist CBN durch die hohe Härte sehr spröde, was seine Eignung zur <a href="Zerspanung" class="mw-redirect" title="Zerspanung">Zerspanung</a> mit unterbrochenem Schnitt relativiert.
</p><p>Ähnlich wie Diamant hat CBN eine hohe <a href="W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit" title="Wärmeleitfähigkeit">Wärmeleitfähigkeit</a>, nämlich die fünffache Wärmeleitfähigkeit von Kupfer, wodurch die Wärme z.&nbsp;B. beim <a href="Schleifen_(Fertigungsverfahren)" title="Schleifen (Fertigungsverfahren)">Schleifen</a> von der <a href="Schleifscheibe" title="Schleifscheibe">Schleifscheibe</a> aufgenommen wird und an das <a href="K%C3%BChlmittel" title="Kühlmittel">Kühlmittel</a> oder an die Umgebung abgegeben werden kann. Das Werkstück erwärmt sich weit weniger als beim Schleifen mit <a href="Korund" title="Korund">Korund</a>, so dass das Gefüge der Randzone weniger beeinflusst wird.
Die relativ hohen Schleiftemperaturen greifen CBN weder bei der Bearbeitung von <a href="Eisen" title="Eisen">Eisen</a>, <a href="Nickel" title="Nickel">Nickel</a> noch von <a href="Kobalt" class="mw-redirect" title="Kobalt">Kobalt</a> chemisch an.
</p><p>CBN-Werkzeuge können sowohl mit als auch ohne Kühlschmierstoff eingesetzt werden.
Beim Einsatz von Kühlschmierstoff ist allerdings auf eine dauerhafte Nachförderung zu achten, da der thermische Schock, der beispielsweise beim manuellen, unterbrochenen Aufsprühen entstehen kann, für ein Abplatzen der Schneidkanten sorgen kann.
</p><p>Während Diamant schon bei ca. 700&nbsp;°C einen massiven Härteverlust erleidet, bleibt die Härte von CBN noch bei mehr als 1000&nbsp;°C fast unverändert. So kann Diamant unter Hitzeeinwirkung mit CBN geschliffen werden.
</p><p>Bornitrid ist in allen seinen Modifikationen bis zu hohen Temperaturen chemisch <a href="Inert" class="mw-redirect" title="Inert">inert</a>.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Kristallstrukturen">Kristallstrukturen</h2></div>

<p>α-Bornitrid lässt sich strukturell mit <a href="Graphit" title="Graphit">Graphit</a> vergleichen. Es besteht ebenfalls aus Schichten einer planaren, hexagonalen Wabenstruktur, bei der die B- und N-Atome jeweils abwechselnd vorkommen. Im Gegensatz zum Graphit sind die Hexagone der einzelnen Schichten in Deckung angeordnet, so dass unterhalb und oberhalb eines jeden B-Atoms je ein N-Atom zu finden ist (und umgekehrt). Die physikalischen Eigenschaften von α-BN und Graphit sind sich sehr ähnlich. Ihre Dichten sind praktisch identisch und beide haben einen sehr hohen Schmelzpunkt. Zudem fühlen sie sich auf der Haut beim Zerreiben talkähnlich an.
Hinsichtlich der <a href="Elektrische_Leitf%C3%A4higkeit" title="Elektrische Leitfähigkeit">elektrischen Leitfähigkeit</a> gibt es dennoch einen Unterschied. α-BN leitet erst bei sehr hohen Temperaturen den Strom. Vorher befinden sich die p<sub>π</sub>-p<sub>π</sub>-Rückbindungselektronen aufgrund der EN-Differenz vorzugsweise beim Stickstoff. Die π-Elektronen sind somit nicht freibeweglich und eine Stromübertragung ist nicht möglich.
</p><p>Das kubische β-Bornitrid, auch <i>CBN</i> (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">Cubic Boron Nitride</span>), liegt in der kubischen Sphalerit-Struktur vor, deren <a href="Aristotyp" class="mw-redirect" title="Aristotyp">Aristotyp</a> die <a href="Diamantstruktur" title="Diamantstruktur">Diamantstruktur</a> ist. Die γ-Form hingegen entspricht der hexagonalen Wurtzit-Struktur, deren Aristotyp der hexagonale Diamant <a href="Lonsdaleit" title="Lonsdaleit">Lonsdaleit</a> ist. Sie ist jedoch bezüglich der β-Form metastabil. Die um über 50&nbsp;% erhöhte Dichte der diamantanalogen Formen des Bornitrids lässt sich im Vergleich zur graphitanalogen α-Form dadurch erklären, dass sich der Schichtabstand um ca. 30&nbsp;% verringert.
</p>
<table class="wikitable centered" style="text-align:center;">
<tbody><tr>
<td><span typeof="mw:File"></span></td>
<td><span typeof="mw:File"></span></td>
<td><span typeof="mw:File"></span>
</td></tr>
<tr>
<td>α-BN, hexagonal</td>
<td>β-BN, kubische Struktur</td>
<td>BN, <a href="Hexagonales_Kristallsystem" title="Hexagonales Kristallsystem">Hexagonales Kristallsystem</a> bzw. <a href="Wurtzit#Kristallstruktur" title="Wurtzit">Wurtzit-Struktur</a>
</td></tr></tbody></table>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Herstellung">Herstellung</h2></div>
<p>Zur Herstellung von hexagonalem α-Bornitrid kann <a href="Bortrioxid" title="Bortrioxid">Bortrioxid</a> B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> mit elementarem Stickstoff N<sub>2</sub> umgesetzt werden. Diese Reaktion wird bei hohen Temperaturen unter Katalyse von <a href="Calciumphosphat" title="Calciumphosphat">Calciumphosphat</a> Ca<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> durchgeführt. Anstelle von Stickstoff kann auch <a href="Ammoniak" title="Ammoniak">Ammoniak</a> NH<sub>3</sub> oder eine Ammoniumverbindung eingesetzt werden, anstelle von Boroxid auch ein Borhalogenid. Dabei entsteht die (farblose) α-Modifikation.<sup id="cite_ref-brauer_10-0" class="reference"><a href="#cite_note-brauer-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<dl><dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\ce {B2O3 + 2 NH3 -> 2 BN + 3 H2O}}}">
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<dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\ce {BBr3 + 4 NH3 -> BN + 3 NH4Br}}}">
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<p>Analog zu Diamant aus Graphit lässt sich β-Bornitrid (CBN) unter hohen Temperaturen (1500–2200&nbsp;°C) und hohem Druck (50–90&nbsp;kbar) aus α-BN herstellen. Als Katalysator kann man hierbei <a href="Lithiumnitrid" title="Lithiumnitrid">Lithiumnitrid</a> (Li<sub>3</sub>N) verwenden. Bei noch höheren Drucken entsteht die γ-Form. Da die Rückführung zu Normalbedingungen jedoch durch das Phasengebiet des β-BN führt, besteht die Gefahr der Umwandlung, wenn dieser Vorgang nicht ausreichend schnell ist. Die Synthese von γ-BN wird daher auch bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt, um den <a href="Metastabilit%C3%A4t" title="Metastabilität">metastabilen</a> Zustand schneller erreichen zu können.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verwendung">Verwendung</h2></div>

<p>Technisch bedeutend ist β-Bornitrid (CBN) vor allem als <a href="Schleifmittel" title="Schleifmittel">Schleifmittel</a> und als <a href="Schneidstoff" title="Schneidstoff">Schneidstoff</a> für <a href="Wendeschneidplatte" title="Wendeschneidplatte">Wendeschneidplatten</a> zur Bearbeitung von <a href="Stahl" title="Stahl">Stahl</a>, da es – im Gegensatz zum <a href="Diamant" title="Diamant">Diamanten</a> – unter Temperatureinwirkung keinen Kohlenstoff an Stahl abgeben kann. Aus demselben Grund wird es auch zur Oberflächenbeschichtung eingesetzt.
</p><p>Die graphitähnliche <a href="Hexagonales_Kristallsystem" title="Hexagonales Kristallsystem">hexagonale</a> Modifikation (α-Bornitrid) wird als <a href="Schmiermittel" class="mw-redirect" title="Schmiermittel">Schmiermittel</a> eingesetzt („anorganischer“ oder „weißer Graphit“). Im Gegensatz zu Graphit bleibt der <a href="Reibungskoeffizient" title="Reibungskoeffizient">Reibungskoeffizient</a> von hexagonalem Bornitrid bis über 1000&nbsp;°C stabil, weshalb es als Hochtemperaturfestschmierstoff unter Vakuum sehr gut geeignet ist. Bei hoher Temperatur (1400–1800&nbsp;°C) und hohem Druck (&gt;&nbsp;6&nbsp;GPa) wandelt sich die hexagonale in die <a href="Kubisches_Kristallsystem" title="Kubisches Kristallsystem">kubische</a> Modifikation um, analog zur Umwandlung von Graphit in Diamant.
Beide Bornitrid-Modifikationen sind weiß und leiten bei niedrigen und moderaten Temperaturen keinen Strom.
</p><p>Obwohl hexagonales Bornitrid schon 1940 in Kosmetika verwendet wurde, setzte es sich erst in den 1990er Jahren, nachdem die Herstellungskosten stark gefallen waren, durch. Die hohe Deckkraft und die zum Auftragen vorteilhafte graphitähnliche Beschaffenheit sind die entscheidenden Eigenschaften für die Verwendung in Make-up.<sup id="cite_ref-dkg_11-0" class="reference"><a href="#cite_note-dkg-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Ein poröser Schwamm aus Bornitrid ist in der Lage, etwa sein 33-faches Eigengewicht an Öl und organischen Lösungsmitteln aufzunehmen. Nach Verbrennen oder Verdampfen der aufgenommenen Flüssigkeiten kann der Filterschwamm unverändert zurückgewonnen werden. Diese Eigenschaft könnte zur <a href="Wasseraufbereitung" title="Wasseraufbereitung">Wasseraufbereitung</a> bzw. -reinigung eingesetzt werden.<sup id="cite_ref-12" class="reference"><a href="#cite_note-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-13" class="reference"><a href="#cite_note-13"><span class="cite-bracket">[</span>13<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Als potentielles Material für (UV-)Leuchtdioden wird hexagonales Bornitrid wegen seiner interessanten Eigenschaften als <a href="III-V-Verbindungshalbleiter" title="III-V-Verbindungshalbleiter">III-V-Verbindungshalbleiter</a> (Bandlücke 5,8 eV, hohe Elektronen- und Löcherbeweglichkeit) untersucht.<sup id="cite_ref-14" class="reference"><a href="#cite_note-14"><span class="cite-bracket">[</span>14<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Darüber hinaus stellte es sich als gutes Material zur Bildung von Heterostrukturen mit <a href="Graphen" title="Graphen">Graphen</a> heraus z.&nbsp;B. auf Chips, wodurch Graphen einfacher für die Elektronik zugänglich wird. Die besonderen elektronischen und optoelektronischen Eigenschaften wurden um 2003 von <a href="Kenji_Watanabe_(Materialwissenschaftler)" title="Kenji Watanabe (Materialwissenschaftler)">Kenji Watanabe</a> und <a href="Takashi_Taniguchi_(Materialwissenschaftler)" title="Takashi Taniguchi (Materialwissenschaftler)">Takashi Taniguchi</a> in Japan entdeckt, die bald darauf lange Zeit führend in der Herstellung ultrareiner zweidimensionaler hexagonaler Bornitrid-Gitter wurden.<sup id="cite_ref-zastrow_15-0" class="reference"><a href="#cite_note-zastrow-15"><span class="cite-bracket">[</span>15<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Verwendung_als_Schleifmittel">Verwendung als Schleifmittel</h3></div>
<p>CBN-Scheiben werden eingesetzt zum Schleifen von:
</p>
<ul><li>gehärteten Schnellarbeitsstählen (HSS)</li>
<li>hochlegierten Werkzeugstählen mit min. 55 HRC</li>
<li>einsatzgehärteten Stählen</li>
<li>Pulverbeschichtungen auf Eisenbasis</li>
<li><a href="Hartguss" title="Hartguss">Hartguss</a></li>
<li>Weichen Stahlqualitäten in bestimmten Anwendungsfällen</li>
<li><a href="Stellit" class="mw-redirect" title="Stellit">Stellite</a></li>
<li>Nickelbasierten Superlegierungen</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Schleifgeschwindigkeit">Schleifgeschwindigkeit</h4></div>
<p>Die optimale Schnittgeschwindigkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab:
</p>
<ul><li>Schleifart (Rund-, Flach-, Pendel-, Tiefschleifen u.&nbsp;a.)</li>
<li>Kühlung (Öl, Trockenschliff)</li>
<li>Maschine (Stabilität, Spindeldrehzahl)</li></ul>
<p>Man kann mit CBN unter optimalen Bedingungen beim <a href="Hochgeschwindigkeitsschleifen" title="Hochgeschwindigkeitsschleifen">Hochgeschwindigkeitsschleifen</a> statt der normalen 30–60&nbsp;m/s beim Nassschliff, bzw. den 15–20&nbsp;m/s mit weit höheren Geschwindigkeiten arbeiten. Dafür müssen jedoch die Maschinen entsprechend stabil ausgelegt sein, die Ölkühlung mit den richtigen Düsen und genügend Druck ausgeführt sein.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Kühlen"><span id="K.C3.BChlen"></span>Kühlen</h4></div>
<p>Beim Schleifen mit CBN wird mit reinem Schleiföl gekühlt. Durch das Öl und dessen Schmierwirkung wird die Wärmeentstehung vermieden. Zugleich wird der Energieaufwand deutlich reduziert. Die <a href="Standzeit" title="Standzeit">Standzeit</a> wird dabei im Vergleich mit anderen Kühlmedien um das Dreifache erhöht.
Es ist durchaus möglich und wird auch angewandt mit einer Öl-Wasser Emulsion zu kühlen. Jedoch ist nicht nur die Standzeit geringer, auch die Verunreinigung der Maschine mit Emulsion im Vergleich zu reinem Schleiföl ist deutlich höher.
</p><p>Man unterscheidet jedoch Scheiben, die speziell für den Nassschliff ausgelegt sind und dann im Trockenschliff nur mit reduzierter Drehzahl und Zustellung nur im Ausnahmezustand eingesetzt werden sollten. Scheiben, die für den Trockenschliff ausgelegt sind, können auch im Nassschliff eingesetzt werden; im Trockenschliff sollte jedoch mit geringeren Anpressdrücken und Zustellungen gearbeitet werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Bindungen">Bindungen</h4></div>
<p>Die Körner werden beim CBN-Schleifen mit einer dünnen Metallschicht aus Nickel oder Kupfer ummantelt. Dadurch wird das Korn optimal in der Bindung gehalten und die entstehende Schleifwärme in die Bindung geführt. Man unterscheidet verschiedene Bindungsarten nach dem Bindungsmaterial.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Kunstharzbindungen">Kunstharzbindungen</h5></div>
<p>Über 50&nbsp;% aller Schleifaufgaben lassen sich mit Kunstharzbindungen bewerkstelligen, da viele Bindungsvarianten und hohe Abtragsleistungen möglich sind. Außerdem hat die Scheibe dadurch eine große <a href="Griffigkeit" title="Griffigkeit">Griffigkeit</a> und verursacht geringe Schleifdrücke und geringe Temperaturen. Sie eignen sich sowohl zum Trocken- als auch zum Nassschleifen.
</p><p>Körpermaterial:
</p>
<ul><li>Aluminium</li>
<li>Aluminium-Kunstharz</li>
<li>Graphit-Kunstharz</li>
<li>Auch wird bei manchen Herstellern Keramik als Grundkörpermaterial verwendet, falls es sich um sehr feinkörnige (&lt; B25 = 30–20&nbsp;µm) Scheiben handelt.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Metallbindungen">Metallbindungen</h5></div>
<p>Metallbindungen haben sehr große Kornhaltekräfte und werden deshalb hauptsächlich im Nassschliff eingesetzt. Sie werden wegen ihrer hohen Verschleißfestigkeit insbesondere für Profilscheiben eingesetzt, bei hoher Profilhaltigkeit. Sie sind jedoch in Sachen Zerspanungsleistung Kunststoffbindungen unterlegen.
</p><p>Körpermaterial:
</p>
<ul><li>Stahl</li>
<li>Bronze</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Galvanische_Bindungen">Galvanische Bindungen</h5></div>
<p>Es wird meist nur die Kornlage gehalten, wobei die Körner in einer Nickel-Bindung eingebettet sind und ca. 30–50&nbsp;% aus der Bindung hervorragen. Dadurch entsteht eine sehr hohe Griffigkeit mit sehr hoher Schleifleistung. Die Gesamtstandzeit ist jedoch sehr kurz, da sie endet, wenn die Belaghöhe abgenutzt ist.
</p><p>Körpermaterial:
</p>
<ul><li>Stahl</li>
<li>Aluminium (Das Aluminium-Grundkörpermaterial wird vor der Beschichtung mit CBN zuerst verkupfert, weil Nickel an Aluminium nur schlecht oder nicht haftet)</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Keramische_Bindungen">Keramische Bindungen</h5></div>
<p>Die poröse und profilierbare Bindung eignet sich für langspanende Werkstoffe. Es entstehen geringe Schleifkräfte, hohe Oberflächengüte, hohe Zerspanungsleistung und Abrichtmöglichkeit.
</p><p>Körpermaterial:
</p>
<ul><li>Stahl</li>
<li>Aluminium</li>
<li>Keramik (s.g. „Verbundscheiben“)</li>
<li><a href="Kohlenstofffaser" title="Kohlenstofffaser">Kohlenstofffaser</a></li></ul>
<p>Wichtig für die Auswahl der Bindung ist, dass die Körnung, solange sie noch Schneiden besitzt, in der Bindung gehalten wird. Sind die Körner jedoch stumpf, müssen sie aus der Bindung ausbrechen. Ist die Kornhaltekraft zu groß, erhöht sich der Schleifdruck und die Temperatur: die Scheibe setzt sich zu, verschmiert und verliert ihre Abtragsleistung.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Richtlinien">Richtlinien</h4></div>
<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Maschinen">Maschinen</h5></div>
<p>Die Maschinen, die zum CBN-Schleifen verwendet werden, sollten äußerst stabil gebaut sein, einwandfrei laufende Schleifspindeln und Scheibenaufnahmen besitzen. Die Führungen müssen spielfrei arbeiten, der Tisch muss ruckfrei verfahren und die gesamte Maschine muss erschütterungsfrei aufgestellt sein. Außerdem muss die Motorleistung so bemessen sein, dass auch höhere Schnittgeschwindigkeiten gefahren werden können und dass bei größeren Zustellungen kein wesentlicher Drehzahlabfall auftritt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Scheiben">Scheiben</h5></div>
<p>Scheiben müssen möglichst genau geschliffen werden, damit sie gleichmäßig abnutzen.
Eine Möglichkeit bei großen Scheiben ist das Zusenden von Flansch und passendem Schleif- oder Wuchtdorn an die Hersteller, damit die Scheibe mit ihnen überschliffen werden kann und so die Rundlaufabweichung möglichst gering ist. Die Scheibe muss dann bis zu ihrem völligen Verschleiß auf der Aufnahme bleiben, um mögliche Rundlauffehler zu vermeiden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Polykristallines_kubisches_Bornitrid">Polykristallines kubisches Bornitrid</h2></div>
<p><b>P</b>olykristallines <b>k</b>ubisches <b>B</b>ornitrid (PKB / <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">PCBN</span>) ist ein synthetisch hergestellter <a href="Verbundwerkstoff" title="Verbundwerkstoff">Verbundwerkstoff</a> aus kubischem Bornitrid (cBN) mit <a href="Technische_Keramik" title="Technische Keramik">keramischer</a> Binderphase. Zur Herstellung von PCBN werden cBN-Mikrokörnungen aus hexagonalem Bornitrid bei hohen <a href="Temperatur" title="Temperatur">Temperaturen</a> und <a href="Druck_(Physik)" title="Druck (Physik)">Drücken</a> synthetisiert. Diese cBN-Partikel werden anschließend sortiert und charakterisiert, bevor sie einen zweiten Syntheseprozess durchlaufen, der unter Zugabe eines keramischen Bindermaterials durchgeführt wird. PCBN ist in unterschiedlichen PCBN-Binder-Verhältnissen und Formaten verfügbar.
</p><p>Als <a href="Schneidstoff" title="Schneidstoff">Schneidstoff</a> wird PKB nach ISO-Norm <i>BN</i> genannt, doch sind auch die Bezeichnungen <i>CBN</i> oder <i>PCBN</i> häufig anzutreffen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Verwendung_2">Verwendung</h3></div>
<p>Polykristallines kubisches Bornitrid wird verbreitet eingesetzt bei der Bearbeitung einer großen Vielfalt harter und/oder abrasiver FE-Werkstückmaterialien. Aufgrund seiner chemischen Inertheit reagiert PCBN, anders als <a href="Polykristalliner_Diamant" title="Polykristalliner Diamant">Polykristalliner Diamant</a> (PKD), nicht mit dem Eisen in eisenhaltigen Materialien.
Typische Teile, die mit PCBN bearbeitet werden, sind <a href="Scheibenbremse" title="Scheibenbremse">Bremsscheiben</a>, <a href="Motorblock" title="Motorblock">Motorblöcke</a>, Zylinderlaufbuchsen, <a href="Bremstrommel" class="mw-redirect" title="Bremstrommel">Bremstrommeln</a>, <a href="Schwungrad" title="Schwungrad">Schwungräder</a>, Ventilsitze und -führungen, Maschinenteile, Getriebe, Press- und Prägeteile usw.
</p><p>Typische Werkstückmaterialien sind:
</p>
<ul><li>Werkzeugstahl für Warm-/Kaltarbeit (45–65 HRC)</li>
<li><a href="Einsatzstahl" title="Einsatzstahl">Einsatzgehärteter Stahl</a> (45–65 HRC)</li>
<li><a href="Schnellarbeitsstahl" title="Schnellarbeitsstahl">Schnellarbeitsstahl</a> (45–65 HRC)</li>
<li>Lagerstahl (45–65 HRC)</li>
<li>Sintereisen (45–65 HRC)</li>
<li>Aufschweißlegierungen (&gt; 35 HRC)</li>
<li><a href="Grauguss" class="mw-redirect" title="Grauguss">Grauguss</a> (200–280 HBN)</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Pyrolytisches_Bornitrid">Pyrolytisches Bornitrid</h2></div>

<p>Dem β-Bornitrid sehr verwandt ist das pyrolytische Bornitrid, das mit pBN oder PBN abgekürzt wird. Wegen der geringen Ausgasung auch bei hohen Temperaturen werden <a href="Tiegel_(Gef%C3%A4%C3%9F)" title="Tiegel (Gefäß)">Tiegel</a> aus pBN als Effusionszellen in der <a href="Molekularstrahlepitaxie" title="Molekularstrahlepitaxie">Molekularstrahlepitaxie</a> eingesetzt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-CosIng-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-CosIng_1-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Eintrag zu <a rel="nofollow" class="external text" href="https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/details/32211"><i><small>BORON NITRIDE</small></i></a> in der <a href="CosIng-Datenbank" title="CosIng-Datenbank">CosIng-Datenbank</a> der EU-Kommission, abgerufen am 24.&nbsp;Oktober 2021.</span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Erwin Riedel, Christoph Janiak: <cite style="font-style:italic">Anorganische Chemie</cite>. 9. Auflage. De Gruyter, 2015, ISBN 978-3-11-035526-0.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Bornitrid&amp;rft.au=Erwin+Riedel%2C+Christoph+Janiak&amp;rft.btitle=Anorganische+Chemie&amp;rft.date=2015&amp;rft.edition=9&amp;rft.genre=book&amp;rft.isbn=9783110355260&amp;rft.pub=De+Gruyter" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-alfa-3"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-alfa_3-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-alfa_3-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Datenblatt <span style="font-style:italic;"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.alfa.com/de/catalog/11078">Bornitrid</a></span> bei <a href="Alfa_Aesar" title="Alfa Aesar">Alfa Aesar</a>, abgerufen am 2.&nbsp;Februar 2010 <small>(Seite nicht mehr abrufbar)</small>.<span class="editoronly" style="display:none;"></span></span>
</li>
<li id="cite_note-HoWi-4"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-HoWi_4-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-HoWi_4-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><a href="Arnold_F._Holleman" title="Arnold F. Holleman">A. F. Holleman</a>, <a href="Egon_Wiberg" title="Egon Wiberg">E. Wiberg</a>, <a href="Nils_Wiberg" title="Nils Wiberg">N. Wiberg</a>: <i><a href="Holleman-Wiberg_Lehrbuch_der_Anorganischen_Chemie" title="Holleman-Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie">Lehrbuch der Anorganischen Chemie</a>.</i> 102.&nbsp;Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.<span class="editoronly" style="display:none;"></span></span>
</li>
<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">David R. Lide: <cite style="font-style:italic">CRC Handbook of Chemistry and Physics</cite>. 90. Auflage. Taylor &amp; Francis, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Bornitrid&amp;rft.au=David+R.+Lide&amp;rft.btitle=CRC+Handbook+of+Chemistry+and+Physics&amp;rft.date=2009&amp;rft.edition=90.&amp;rft.genre=book&amp;rft.isbn=9781420090840&amp;rft.pub=Taylor+%26+Francis" style="display:none">&nbsp;</span></span>
</li>
<li id="cite_note-Sigma-6"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Sigma_6-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Sigma_6-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Datenblatt <span style="font-style:italic;"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/ALDRICH/255475">Bornitrid</a></span> bei <a href="Sigma-Aldrich" title="Sigma-Aldrich">Sigma-Aldrich</a>, abgerufen am 14.&nbsp;März 2011 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.sigmaaldrich.com/DE/de/sds/ALDRICH/255475?userType=anonymous">PDF</a>).<span class="editoronly" style="display:none;"></span><span style="display:none;">Vorlage:Sigma-Aldrich/Name nicht angegeben</span></span>
</li>
<li id="cite_note-CRC90_5_6-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-CRC90_5_6_7-0">↑</a></span> <span class="reference-text">David R. Lide (Hrsg.): <i><a href="CRC_Handbook_of_Chemistry_and_Physics" title="CRC Handbook of Chemistry and Physics">CRC Handbook of Chemistry and Physics</a></i>. 90.&nbsp;Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press&nbsp;/ Taylor and Francis, Boca Raton FL, <i>Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances</i>, S.&nbsp;5-6.<span class="editoronly" style="display:none;"></span></span>
</li>
<li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text"><style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">
/* start https://de.wikipedia.org/ */


.mw-parser-output .webarchiv-memento a{color:inherit}


/* end https://de.wikipedia.org/ */
</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20110930090302/http://www.abrasivesnet.com/en/product/mbs/cbn/index.htm">Borazon-CNB.</a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 30. September 2011 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>)</span>
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<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
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<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.technical-ceramics.com/werkstoffe/bornitrid/">technische Anwendungen mit Bornitrid</a></li></ul>
<div class="hintergrundfarbe1 rahmenfarbe1 navigation-not-searchable normdaten-typ-s" style="border-style: solid; border-width: 1px; clear: left; margin-bottom:1em; margin-top:1em; padding: 0.25em; overflow: hidden; word-break: break-word; word-wrap: break-word;" id="normdaten">
<div style="display: table-cell; vertical-align: middle; width: 100%;">
<div>
Normdaten&nbsp;(Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/4146352-3">4146352-3</a></span> | <a href="Library_of_Congress_Control_Number" title="Library of Congress Control Number">LCCN</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://id.loc.gov/authorities/sh86001350">sh86001350</a></span> </div>
</div></div></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
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