Эльбор

Эльбо́р, боразо́н (от бор + азот), кубони́т — кубическая β-модификация нитрида бора. По твёрдости и другим свойствам приближается к алмазу. Относится к структурному типу сфалерита.

Химическая формула: BN.

Свойства материала Эльбор

Материал	Микротвердость, ×10² МПа	Температурная устойчивость, °C
Алмаз	1000	650—700
Эльбор	800—900	1100—1300
Карбид кремния	300—320	1200—1300
Электрокорунд	180—220	1500—1700

Внешний вид

Жёлтые, сильно преломляющие свет прозрачные кристаллы, с хорошей игрой света, естественная форма — октаэдрическая.

Твёрдость

По твёрдости почти не уступает алмазу. Его высокая твердость, в 3—4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Термическая и химическая стойкость

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000—1200 °C. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жёстких режимах шлифования. Поэтому зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.

Важным свойством и преимуществом эльбора является его высокая химическая стойкость. Эльбор не реагирует с кислотами и щелочами, инертен практически ко всем химическим элементам, входящим в состав сталей и сплавов. Особенно следует отметить инертность эльбора к железу, являющемуся основой всех сталей, тогда как алмаз активно взаимодействует с железом, что является причиной интенсивного износа алмазных кругов при шлифовании сталей.

Получение

Получается нагреванием равных количеств бора и азота при температуре 1700—1800 °C и давлении 8—12 ГПа.

Применение

Применяется в промышленности в шлифовальном инструменте при обработке различных сталей и сплавов. Эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:

• длительно сохраняет остроту зёрен (свойство самозатачивания зерен), что обуславливает высокую режущую способность и стойкость кругов;
• выдерживает высокие термические нагрузки, что позволяет интенсифицировать режимы шлифования;
• позволяет шлифовать сложнолегированные стали и сплавы без адгезионного и диффузного износа зерен эльбора.

Использование шлифовальных кругов из эльбора по сравнению с алмазными способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

История

Боразон был впервые получен в 1957 году Робертом Венторфом (Robert H. Wentorf Jr.) для компании General Electric. В 1969 году компания зарегистрировала торговую марку «Боразон» для кристалла.

В СССР кубический нитрид бора был впервые синтезирован в Институте физики высоких давлений Академии наук под руководством академика Л. Ф. Верещагина. С 1965 года эльбор синтезировался в промышленных масштабах по технологии Абразивного завода «Ильич» (Санкт-Петербург).

Упоминание в художественной литературе

Эльбор под названием «Боразон» упоминается в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды». В романе неоднократно говорится, что на звездолёте «Тантра» используются боразоновые цилиндры, боразоно-циркониевый лак. Интересен тот факт, что упоминание материала в первом издании романа и собственно его синтезирование произошли в один и тот же год (1957).

Литература

• Кремень З. И., Юрьев В. Г., Бабошкин А. Ф. Технология шлифования в машиностроении.
• Эльбор в машиностроении. Под ред. В. С. Лисанова. — Л.: «Машиностроение», 1978.