CBN คิวบิกโบรอนไนไตรด์

CBN คิวบิกโบรอนไนไตรด์

คิวบิกโบรอนไนไตรด์ (CBN) เป็นวัสดุสังเคราะห์ที่มีความแข็งเป็นพิเศษ โครงสร้างอะตอมคล้ายกับโครงสร้างอะตอมคาร์บอนในเพชร จึงมีความหนาแน่นสูง ความแข็งเป็นรองเพียงเพชร โดยส่วนใหญ่ใช้เป็นวัสดุขัดถูและเครื่องมือ

ในช่วงต้นปี พ.ศ. 2500 นักวิจัยจากบริษัท GE ในสหรัฐอเมริกาได้ใช้เทคนิคเทียมในการสังเคราะห์คิวบิกโบรอนไนไตรด์เป็นครั้งแรกภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่สูงเป็นพิเศษและแรงดันสูง แต่ในปัจจุบันยังไม่สามารถค้นพบคิวบิกโบรอนไนไตรด์ตามธรรมชาติได้ ดังนั้นคิวบิกโบรอนไนไตรด์จึงถือเป็นผลิตภัณฑ์สังเคราะห์และไม่มีอยู่ในธรรมชาติ

จนกระทั่งถึงปี 2009 นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ และห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ ลิเวอร์มอร์ พร้อมด้วยเพื่อนร่วมงานจากสถาบันวิทยาศาสตร์ในจีนและเยอรมนี ค้นพบแร่ธาตุดังกล่าวในหินที่มีโครเมียมสูงในเปลือกโลกใต้ทะเลโบราณซึ่งอยู่ลึกลงไปใต้ดินประมาณ 306 กิโลเมตรในเทือกเขาทางตอนใต้ของที่ราบสูงทิเบตในประเทศจีน ผลึกเหล่านี้ก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ 1,300 องศาเซลเซียสและความดัน 118,430 บรรยากาศ

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2556 สมาคมแร่วิทยาระหว่างประเทศให้การยอมรับแร่ชนิดใหม่คิวบิกโบรอนไนไตรด์อย่างเป็นทางการ

โบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์มีโครงสร้างผลึกคล้ายกับเพชร และค่าสัมประสิทธิ์โครงตาข่ายของทั้งสองมีค่าใกล้เคียงกัน ({{0}}.3567 นาโนเมตรสำหรับเพชร และ 0.3615 นาโนเมตรสำหรับโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์)

ไนไตรด์คิวบิกโบรอนเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยอะตอมไนโตรเจนและอะตอมโบรอน โดยมีองค์ประกอบทางเคมีคือโบรอน 43.6% และไนโตรเจน 56.4% จากการเรียงตัวของอะตอมในผลึก โครงสร้างของไนไตรด์คิวบิกโบรอนประกอบด้วยโครงตาข่ายคิวบิกที่มีจุดศูนย์กลางที่หน้าซึ่งประกอบด้วยอะตอม B และโครงตาข่ายคิวบิกที่มีจุดศูนย์กลางที่หน้าซึ่งประกอบด้วยอะตอม N ซึ่งเรียงสลับกัน 1/4 ตามแนวทแยง