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Universidad Politécnica de Madrid

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hexagonal boron nitride titanium diboride materials science chemical properties

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This document contains a list of questions and answers on the properties of hexagonal boron nitride (HBN) and titanium diboride (TiB₂). The document details various properties such as stability, electrical conductivity, melting points, and uses of these materials.

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1. El nitruro de boro hexagonal (HBN) es conocido como “grafito blanco” por su estructura similar al grafito. TRUE Justificación: Tiene una estructura homóloga al carbono, con capas unidas por fuerzas de Van der Waals. 2. En el HBN, los átomos entre capas están unidos mediante enlaces covalente...

1. El nitruro de boro hexagonal (HBN) es conocido como “grafito blanco” por su estructura similar al grafito. TRUE Justificación: Tiene una estructura homóloga al carbono, con capas unidas por fuerzas de Van der Waals. 2. En el HBN, los átomos entre capas están unidos mediante enlaces covalentes. FALSE Justificación: Las capas están unidas por fuerzas de Van der Waals, mientras que dentro de cada capa los enlaces son covalentes. 3. La constante dieléctrica del HBN es aproximadamente 4.3. TRUE Justificación: Esta es una de sus propiedades eléctricas, haciendo al HBN útil en aplicaciones aislantes. 4. El HBN tiene un punto de sublimación de entre 2600°C y 2800°C. TRUE Justificación: Este alto punto de sublimación permite su uso en aplicaciones de alta temperatura. 5. La densidad del HBN es de aproximadamente 5 g/cm³. FALSE Justificación: Su densidad está entre 1.9 y 2.2 g/cm³, lo que lo hace un material ligero. 6. El HBN es resistente a ácidos concentrados. TRUE Justificación: Presenta aceptable resistencia a ácidos concentrados. 7. El HBN es inestable en contacto con halógenos. TRUE Justificación: Tiene mala resistencia a los halógenos, lo que limita su uso en esos ambientes. 8. La fabricación del HBN implica la reacción de B₂O₃ con amoníaco a 900°C. TRUE Justificación: Esta reacción genera polvos de nitruro de boro amorfo. 9. El B₂O₃ residual se vaporiza del HBN al calentarlo a más de 1500°C. TRUE Justificación: Este proceso elimina el B₂O₃, permitiendo la cristalización del HBN. 10. El HBN se utiliza en cosmética y como relleno en plásticos. TRUE Justificación: Su estabilidad y propiedades físicas lo hacen ideal para aplicaciones cosméticas y plásticas. 11. El HBN no tiene aplicaciones en el campo aeroespacial. FALSE Justificación: Se usa en nanotubos y otras aplicaciones aeroespaciales. 12. El diboruro de titanio (TiB₂) tiene estructura hexagonal y color gris metálico. TRUE Justificación: Estas son propiedades físicas características del TiB₂. 13. El TiB₂ es inestable en metales líquidos como zinc o aluminio. FALSE Justificación: Es muy estable en presencia de metales líquidos como Zn y Al. 14. El TiB₂ tiene alta conductividad eléctrica. TRUE Justificación: Es un conductor eléctrico eficiente, especialmente a altas temperaturas. 15. El TiB₂ es altamente resistente a ácidos como HCl y HF. TRUE Justificación: Resiste bien a estos ácidos, aumentando sus aplicaciones en entornos corrosivos. 16. El TiB₂ se descompone en contacto con álcalis e hidróxidos. TRUE Justificación: Es sensible a estos compuestos, lo que limita su uso en ambientes alcalinos. 17. El TiB₂ tiene un punto de fusión de aproximadamente 2980°C. TRUE Justificación: Este alto punto de fusión lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura. 18. El TiB₂ es conductor eléctrico desde temperatura ambiente. FALSE Justificación: Su conductividad eléctrica aumenta notablemente a partir de 1800°C. 19. En el laboratorio, el TiB₂ se puede obtener mediante fusión de sus elementos. TRUE Justificación: Es uno de los métodos de síntesis a pequeña escala. 20. La reducción carbotérmica es una técnica utilizada para producir TiB₂ a escala industrial. TRUE Justificación: Es el método preferido para producir TiB₂ en grandes cantidades. 21. El TiB₂ se utiliza en cerámicas de corte y cermets. TRUE Justificación: Su dureza y resistencia lo hacen ideal para herramientas de corte. 22. El TiB₂ es ideal para aplicaciones de blindaje debido a su alto peso. FALSE Justificación: Su bajo peso y dureza lo hacen adecuado para blindaje, no su peso alto. 23. El TiB₂ es un inoculante en la industria del aluminio para refinar el tamaño de grano. TRUE Justificación: Esta es una aplicación importante del TiB₂ en metalurgia. 24. El HBN tiene una resistencia a la cizalla de 100 MPa. FALSE Justificación: Su resistencia a la cizalla es de 12-25 MPa. 25. La resistividad de volumen del HBN a 25°C está en el rango de 10¹¹-10¹⁴ Ohm·cm. TRUE Justificación: Esto lo hace útil en aplicaciones donde se requiere aislamiento eléctrico. 26. El calor específico del HBN varía entre 800 y 2000 J/kg·K. TRUE Justificación: Esta propiedad es clave para sus aplicaciones en alta temperatura. 27. La porosidad aparente del HBN puede alcanzar hasta un 25%. FALSE Justificación: Su porosidad aparente está entre 2% y 15%. 28. El coeficiente de expansión térmica del HBN es aproximadamente 1.0-36 x 10⁻⁶ K⁻¹. TRUE Justificación: Esta amplia gama le permite soportar ciertos cambios térmicos. 29. El TiB₂ se descompone en contacto con carbonatos. TRUE Justificación: Es sensible a los carbonatos, afectando su estabilidad en estos ambientes. 30. El HBN tiene buena estabilidad con metales. TRUE Justificación: Su resistencia a la corrosión lo hace estable frente a muchos metales. 31. La producción de HBN requiere una temperatura mínima de 1500°C. FALSE Justificación: La producción inicial se realiza a 900°C, aunque puede alcanzar 1500°C para purificación. 32. El TiB₂ se sintetiza solo mediante electrólisis de sales fundidas. FALSE Justificación: También puede producirse por fusión y reducción carbotérmica. 33. La estructura del HBN está compuesta de capas unidas por enlaces iónicos. FALSE Justificación: Las capas están unidas por fuerzas de Van der Waals, no enlaces iónicos. 34. El HBN es un buen conductor de electricidad. FALSE Justificación: Tiene alta resistividad, lo que lo hace un aislante eléctrico. 35. El TiB₂ es adecuado para recubrimientos resistentes a altas temperaturas. TRUE Justificación: Su alta resistencia al calor y al desgaste lo hacen ideal para recubrimientos. 36. El HBN es insoluble en agua. TRUE Justificación: Su insolubilidad es una ventaja en aplicaciones donde la estabilidad es clave. 37. El TiB₂ es frágil y tiene baja resistencia al desgaste. FALSE Justificación: Es un material duro y muy resistente al desgaste. 38. El HBN puede usarse en aplicaciones de intercambio térmico. TRUE Justificación: Su conductividad térmica le permite ser útil en aplicaciones que requieren transferencia de calor. 39. La resistencia a la compresión del HBN alcanza hasta 500 MPa. FALSE Justificación: Su resistencia a la compresión varía entre 30 y 120 MPa. 40. El HBN es sensible a la oxidación a bajas temperaturas. FALSE Justificación: Es estable y resistente a la oxidación, incluso a altas temperaturas. 41. La fabricación de TiB₂ por reducción requiere temperaturas superiores a 1000°C. TRUE Justificación: La reducción carbotérmica y otros métodos industriales necesitan altas temperaturas. 42. El TiB₂ es un buen aislante térmico. FALSE Justificación: Es conductor eléctrico y térmico, especialmente a altas temperaturas. 43. El HBN es altamente poroso, lo cual limita sus aplicaciones industriales. FALSE Justificación: Su porosidad es baja, permitiendo su uso en múltiples aplicaciones industriales. 44. El HBN se utiliza en cementos dentales. TRUE Justificación: Su biocompatibilidad lo hace adecuado para aplicaciones médicas, incluidos los cementos dentales. 45. El TiB₂ es completamente estable en presencia de todos los ácidos. FALSE Justificación: Es estable en HCl y HF, pero no en todos los ácidos. 46. El HBN es utilizado como material de relleno en plásticos debido a su ligereza. TRUE Justificación: Su baja densidad y estabilidad química lo hacen un buen aditivo para plásticos. 47. El TiB₂ es un excelente aislante eléctrico en condiciones de alta temperatura. FALSE Justificación: A partir de 1800°C, el TiB₂ es conductor eléctrico. 48. El HBN se puede mecanizar con facilidad después de su conformado. TRUE Justificación: El HBN es fácil de trabajar en aplicaciones que requieren formas específicas. 49. La conductividad térmica del HBN es menor que la de los metales. TRUE Justificación: Aunque conduce calor, su conductividad es baja en comparación con la mayoría de los metales. 50. El HBN y el TiB₂ tienen aplicaciones en la industria aeroespacial. TRUE Justificación: Sus propiedades de alta resistencia y estabilidad térmica son valiosas en aplicaciones aeroespaciales.

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