On peut trouver des microparticules de nitrure de bore dans certaines huiles de moteur. © Avantgarde, Fotolia

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Nitrure de bore

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Le nitrure de bore est un composé de formule chimique BN. Formé d'un nombre égal d'atomes de bore et d'atomes d'azote, des atomes qui encadrent le carbone dans le tableau périodique, on le qualifie d'isoélectronique du carbone.

Le nitrure de bore existe sous deux variétés principales.

Le nitrure de bore peut prendre une structure ressemblant à celle du graphite. © Benjah-bmm27, Wikipedia, Domaine public

Le nitrure de bore de type graphite

La forme dite BN α ou H-BN est de structure hexagonale de type graphite. Elle est ainsi surnommée « graphite blanc ».

C'est un très bon isolant qui possède des propriétés lubrifiantes supérieures à celles du graphite à haute température. Des microparticules de H-BN peuvent même offrir une lubrification instantanée à froid et une stabilité thermique à chaud qui augmentent la fiabilité mécanique des couples piston-cylindre de moteurs. Le H-BN jouit par ailleurs d'une capacité calorifique élevée et présente une très bonne conductivité thermique. Réfractaire et peu sensible aux chocs thermiques, il n'est pas mouillé par les métaux liquides ou le verre en fusion. De quoi l'utiliser pour la fabrication de creusets de fonderie, de sondes de mesures ou de revêtements pour buses de sondage.

Le H-BN peut être obtenu de différentes façons, par réaction entre des borates alcalins et des sels d'ammonium, entre l'ammoniac et des halogénures de bore ou encore directement par réduction sous azote à haute température de l'oxyde de bore.

Le nitrure de bore peut prendre une structure ressemblant à celle du diamant. © Benjah-bmm27, Wikipedia, Domaine public

Le nitrure de bore de type diamant

La forme dite BN β ou C-BN est de structure cubique de type diamant. Elle présente une dureté exceptionnelle dont la valeur atteint les 60 % de celle du diamant. Il a ainsi connu un grand succès comme abrasif et matériau super-dur. Le nitrure de bore sert par exemple à usiner l'acier notamment.

On peut le produire de la même façon que le diamant synthétique, sous haute pression (62 kbar), à haute température (1.400 à 2.400 °C), en présence de catalyseurs. C'est, après le diamant, l'un des corps les plus durs. Il l'est deux fois plus que le carbure de silicium, par exemple. Et il est plus stable à la chaleur et résiste mieux aux chocs que le diamant.