BN(窒化ホウ素)コーティング

2013年5月2日更新

BNコーティングは窒化ホウ素を成分に含むコーティング膜全般について使われる用語ですが、窒化ホウ素だけで構成された膜よりも混合物としてのものがよく出回っています。BN(窒化ホウ素)そのものはCBNに使われていることからも分かるとおり、ダイヤモンドに次ぐ硬度をもつ高硬度物質ですが、塗布やコーティングの際にはこの物質だけで行うことが難しいため、他の物質と混ぜられて使われています。CVDプロセスで行う場合、BN(窒化ホウ素)のコーティングは、ジボラン、デカボラン、トリメチルボロンなどの毒性、爆発性、腐食性があるCVD材料から成膜するため、実用化が難しいというのも事情の一つです。

化学的に安定しており、アルミなどの金属に対してぬれない性質もあり、高融点でもあることから成膜の世界では、耐熱性が求められるハースやるつぼなどのPVD材料を入れる入れ物としてもよく知られる物質です。BN(窒化ホウ素)そのものをセラミックス部品にしたものもあり、高温での耐熱衝撃性にも優れます。

潤滑性に優れる固体潤滑剤としての側面も持ち、離型性もよいため、離型剤や耐熱潤滑剤としても使われます。

BN(窒化ホウ素)の物性

BN(窒化ホウ素)のバルクとしての密度、比重、融点、熱膨張係数、熱伝導率、摩擦係数、ヤング率、曲げ強さ、引張り強さ、圧縮強さ、クリープ、硬度、衝撃強さなどの物性の参考値です。

BN(窒化ホウ素)の性質(六方晶)の参考値
組成、化学成分 BN
比重、密度(g/cm3 1.90以上
融点(融点分解点)
2967
熱膨張係数
x10-6/℃
室温〜500℃:1
室温〜1000℃:1.3
熱伝導率
cal/cm・s・℃
0.09
摩擦係数
ヤング率
x104kgf/mm2
ポアソン比
曲げ強さ
kgf/mm2
7.2から8.7
引張強さ
kgf/mm2
圧縮強さ
kgf/mm2
7.5から9.0
クリープ
ε(%)
硬度、硬さ
(Hv)
常圧相窒化ホウ素で2モース。ショア硬さで20。高圧相窒化ホウ素だと、ヌープ硬度で4500前後。
衝撃強さ
kgf・cm/cm2
臨界熱衝撃温度差(ΔTc
特徴 耐摩耗性に優れる。

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