氮化硼-
氮化硼粉末的作用的用途
氮化硼粉末的作用的用途氮化硼粉末是一种重要的陶瓷材料，具有多种用途，在工业、军事、航空航天等领域都得到广泛应用。
本文将从氮化硼粉末的性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
一、氮化硼粉末的性质氮化硼是一种化合物，化学式为BN，属于五配位的共价化合物。
其晶体结构为类似于石英的均质晶体，属于非金属陶瓷材料。
氮化硼具有极高的硬度、高温稳定性、热导率高、绝缘性好等特点，因此被称为“超级陶瓷”。
氮化硼的硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，其硬度可达3000~4000kg/mm2，比碳化硅高出20%左右，比氧化锆高出100%以上。
由于其硬度高，具有优异的耐磨性，可以用于制造耐磨陶瓷及切削工具。
氮化硼的热导率高达70~80W/m·K，为金属的2~3倍，这使得氮化硼可以用于制造高温导热陶瓷和高温传热元件。
此外，氮化硼具有很好的化学惰性和绝缘性，所以也可以用于制造化学防护陶瓷和高性能电子器件。
目前，氮化硼粉末的制备方法主要有以下几种。
1. 热解法热解法是一种将含硼和含氮物质混合在一起经高温反应得到氮化硼粉末的方法。
通常将含硼物质（如硼酸、硼酸铝等）和含氮物质（如尿素、氨基酸等）按一定配比进行混合，然后在高温下进行反应。
反应温度一般在1400~1800℃之间，反应产物为氮化硼和一些碳化物或氮气等气体。
最后，用酸或碱溶液处理，去除杂质，得到氮化硼粉末。
2. 气相沉积法气相沉积法是一种通过热分解气体产生的氮化硼颗粒，再沉积到基板上形成氮化硼薄膜的方法。
通常将含硼和含氮物质的气体混合送入高温反应器中，经过化学反应后形成氮化硼粉末，随后通过气体传输沉积到基板上，得到氮化硼薄膜。
3. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种将含硼和含氮的铝酸盐或硅酸盐材料在溶液中进行混合、水解、凝胶化、干燥、焙烧等过程，得到氮化硼纳米粉末的方法。
1. 切削工具由于氮化硼是一种超硬材料，具有极高的硬度和耐磨性，因此可用于制造高效切削工具，如钻头、刀片、铣刀、车刀等。
【精品文章】一文认识氮化硼高温透波材料
一文认识氮化硼高温透波材料
高温透波材料是指对波长在1～1000mm、频率在0.3～300GHz的电磁波在足够高的温度下的透过率70%的材料。
结构透波材料体系主要有耐高温及常温应用的透波材料，这两种材料体系的典型代表分别为陶瓷透波材料及聚合物基复合材料。
陶瓷透波材料与聚合物基复合材料分别应用于导弹、飞行器天线罩、天线窗以及雷天线罩等。
下文将重点介绍氮化硼高温透波材料。
一、氮化硼陶瓷概述
氮化硼（BN）是一种重要的非氧化物陶瓷材料，常见的有类似石墨的六方晶型（h-BN）、类似金刚石的立方晶型（c-BN）和类似无定形碳的无定形态。
六方晶型h-BN 在6000～9000MPa 压力、1500～2000 ℃高温和催化剂（碱金属或碱土金属）的作用下，会转变成为c-BN。
而用作高温透波材料的主要是h-BN，俗称“白石墨”，其晶体为层状结构，每一层由硼、氮原子相间排列成六角环状网络。
层内原子之间呈很强的共价结合，B-N原子间距为0.1446 nm，原子间弹性模量E为910 GPa，所以结构致密，不易破坏，要到3000 ℃以上才分解。
正因为如此，相对于氧化铝、融石英、氮化铝、氮化硅等陶瓷材料，BN 陶瓷有着独特的性能：热稳定性和介电性能优异，是为数不多的分解温度能达到3000 ℃的化合物之一，并且在很宽的温度范围内具有极好的热性能和电性能的稳定性。
然而，由于BN陶瓷强度、硬度、弹性模量偏低，热导率高，抗雨蚀性。
氮化硼陶瓷通常是指六方氮化硼
一、氮化硼简介1.基本信息性质化学式BN摩尔质量24.818 g·mol−1外观白色固体密度 2.18g/cm3熔点2700 °C（升华）溶解性（水）不溶结构晶体结构六方或立方热力学Δf H m o298K476.98 kJ mol−1Δc H m o−250.91 kJ mol−1S o298K14.77 J mol−1 K−12、氮化硼的结构与碳相类似，氮化硼既有软的六角的sp2杂化结构又有硬的类金刚石的sp3杂化结构。
其四种相结构分别是与金刚石的闪锌矿结构对应的立方氮化硼（c-BN），与六角石墨对应的六角氮化硼（h-BN），与三方菱面体结构的石墨对应的菱形氮化硼（r-BN）和与六方金刚石对应的纤锌矿氮化硼（w-BN），如图1.1所示。
其中sp2杂化的h-BN和sp3杂化的c-BN为稳定态结构，而sp2杂化的r-BN和sp3杂化的w-BN为非稳定结构。
图1.1 氮化硼的四种相结构：（a ）h-BN,（b ）r-BN,（c ）w-BN,（d ）c-BN表1.1 氮化硼的四种相结构的参数比较[1]c-BN h-BN r-BN w-BN 结构 闪锌矿结构 六角结构 菱面体结构 纤锌矿结构 晶格常数（Å）a=3.615d=1.565 a=2.5043 c=6.6661 a=2.2507 c=9.999 a=2.5505 c=4.213 密度（g/cm 3） 3.48 2.281 2.276 3.45 成键方式 sp 3杂化 sp 2杂化 sp 2杂化 sp 3杂化 FTIR 特征峰（cm -1） 783， 82， 1367，1616 1065，138013401090，1120， 1230 Raman 特征峰（cm -1）52， 1366790， 1367 1056， 1304950，1015， 1050，1290六方氮化硼形态相似于石墨的氮化硼，也称六方氮化硼、h-BN、α-BN或g-BN （graphitic BN），有时也称“白石墨”，它是最普遍使用的氮化硼形态。
氮化硼及碳化硼
氮化硼氮化硼（BN）是一种由相同数量的氮原子和硼原子组成的双化合物，因此它的实验式是BN。
氮化硼和碳是等电子的，并和碳一样，氮化硼是多形的：其中一形体类似于钻石而另一个则类似于石墨。
类似于钻石的形体是现时所知的几乎最硬的物质，即立方氮化硼；类似于石墨的形体是一种十分实用的润滑剂，即六方氮化硼。
一.六方氮化硼1.1简介形态相似于石墨的氮化硼，也称六方氮化硼、h-BN、α-BN或g-BN （graphitic BN），有时也称“白石墨”，它是最普遍使用的氮化硼形态。
和石墨相似，六方形态是由许多片六边形组成。
这些薄片层与层之间的相关结构（registry）不同，但是从石墨的排列模式中看出，这是由于硼原子在氮原子上面使氮化硼的原子变成椭圆的。
如此结构反映出硼—氮链的极性。
氮化硼中较低的共价性质，使它成为导电性相对于石墨较低的半金属，电在它六边形薄片中pi-链的网络中流通。
六方氮化硼的缺乏颜色，显示较低的电子离域性，表示其能隙较大。
六方氮化硼在极低和极高（900℃）的温度甚至是氧气下都是一种很好的润滑剂，它在石墨的导电性和与其它物质的化学反应造成困难时特别有用。
由于它的润滑机理并不涉及到层面之间的水分子，氮化硼润滑剂还可以在真空下使用，如在太空作业时。
六方氮化硼在空气中高达1000℃、真空中1400℃和在惰性气体中2800℃都仍然稳定，也是其中一种导热性最好的绝缘体。
它对多数物质都不产生化学反应，也不被许多融化物质所沾湿（如：铝、铜、锌、铁和钢、铬、硅、硼、冰晶石、玻璃和卤化盐）。
1.2制备工艺：①国内传统的合成方法是无水硼砂与氯化铵或尿素等混合后，1000℃下在管式炉中于氨气保护下反应，再经水洗、酸洗得到氮化硼产品。
Na2B4O7+2NH4Cl+NH3=4BN+2NaCl+7H2O②使用无水硼砂和三聚氰胺作为硼源及氮源进行反应，制得氮化硼，其反应式为：此方法与上述方法合成出的产品有所不同，其合成出的六方结晶形态不完整，有些外国厂商认为此方法合成出的氮化硼为六方乱层结构（hexagonal turbostratic crystals），也简称为t-BN，由于该种氮化硼的结晶在低温下不完整，当在高温（1600-2000℃）下，其结晶反而会生长的较大且完整，因此该方法生产出的产品如经过高温精制工序，会生成3-5微米的较大结晶。
氮化硼-
低的热膨胀系数及高导热率，使六方氮化硼的抗热冲击性能相当优良。
2 六方氮化硼
六方氮化硼的性能
②机械性能。摩擦系数低至0.16，高温下不增大，比二
硫化钼、石墨耐温高，氧化气氛可用到900℃，真空下可用 到2000℃。常温下润滑性能较差，故常与氟化石墨、石墨 与二硫化钼混合用作高温润滑剂。 六方氮化硼是一种软性材料，莫氏硬度仅为2。由于BN晶 体的类石墨层状结构，由片状晶体热压成型的致密HBN瓷体 具有一定程度的定向排列，这种微观组织使HBN制品的某些 性能具有较明显的各向异性特性。热压HBN的机械性能在平 行于受压方向的强度比垂直于受压方向的强度大。 另一特点是机械加工性好，可以车、铣、刨、钻、磨、切 ，并且加工精度高，所以可用一般机械加工方法加工成精度 很高的零部件制品。
多的分解温度可达 3 000 ℃的化合物之一，hBN 纤维被用作防热透波部件的陶瓷基复合材料的增强剂， 可制造耐烧蚀、介电性能和抗震性能优良的超高温防热功能 材料。h-BN 纤维的拉伸强度和弹性模量决定了其使用性能 。 （1）化学转化法该方法是以硼酸为原料先制备出 B2O3 凝胶纤维，然后将其在 NH3(低温氮化)及 N2(高温氮化)气氛 下高温转化为 h-BN 纤维。 （2）硼–氮有机先驱体法。首先将分别含硼和氮的有机化 合物经化学反应合成可用于制备h-BN 的高聚物先驱体，再 将其纺丝制成纤维，先驱体纤维经高温氮化转化为 h-BN 纤 维。
2 六方氮化硼
石墨结构与六方 氮化硼结构
2 六方氮化硼
六方氮化硼的性能
六方氮化硼（h-BN）具有优良的电绝缘性、极好的化学稳 定性以及优良的介电性能。
①热性能。无明显熔点，在0.1MPA氮气中3000℃升华，
在惰性气体中熔点3000℃，在中性还原气氛中，耐热到 2000℃，在氮气和氩中使用温度可达2800℃，在氧气气氛中 稳定性较差，使用温度1000℃以下。 六方氮化硼是陶瓷材料中导热最大的材料之一，导热率为 石英的十倍，在垂直于 c 轴方向上有较高的热导率 60W/(m· K)；低的热膨胀系数，相当于石英，是陶瓷中最小 的，在c轴方向上的热膨胀系数为41x10^-6/C ，而在d轴方 向上为2.3x10^-6/C，所以抗热震性能很好。
【精品文章】一文了解氮化硼(BN)材料
一文了解氮化硼（BN）材料
在100多年前，氮化硼在贝尔曼的实验室首次被发现，该材料得到较大规模发展是在20世纪50年代后期。
氮化硼（BN）是一种性能优异并有很大发展潜力的新型陶瓷材料，包括5种异构体，分别是六方氮化硼（h-BN），纤锌矿氮化硼（w-BN），三方氮化硼（r-BN）、立方氮化硼（c-BN）和斜方氮化硼（o-BN）。
广泛应用于机械、冶金、化工、电子、核能和航空航天领域。
图1 氮化硼的六方晶型、闪锌矿晶型和纤维锌矿晶型
1. 氮化硼简介
氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体，分子式为BN，分子量
24.81。
化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮，理论密度2.27g/cm3。
氮化硼粉末具有松散、润滑、质轻、易吸潮等性质，颜色洁白。
氮化硼制品呈象牙白色。
目前对氮化硼的研究主要集中在对其六方相（H-BN）和立方相（C-BN）上的研究。
图2 氮化硼粉末及氮化硼晶体
氮化硼的性能可以主要分为以下几个方面：
在机械特性方面：拥有不磨蚀、低磨耗、尺寸安全性、润滑性佳、耐火及易加工等优点。
在电气特性方面：拥有介电强度佳、低介电常数、高频率下低损耗、可微波穿透、良好的电绝缘性等优点。
在热力特性方面：拥有高热传导、高热容量、低热膨胀、抗热冲击、高温润滑性及高温安定性等优点。
氮化硼和三氧化二硼
氮化硼和三氧化二硼
氮化硼和三氧化二硼是两种不同的化合物，具有不同的化学和物理性质。
氮化硼是一种由氮和硼组成的三元化合物，化学式为BN。
它是一种具有六方晶体结构的白色固体，通常以菱形或立方体的晶态存在。
氮化硼的硬度很高，仅次于金刚石和立方氮化硼，并且具有高热导率、低热膨胀系数和良好的化学稳定性。
在工业上，氮化硼主要用于耐火材料、陶瓷、玻璃、橡胶等行业的添加剂和润滑剂。
三氧化二硼是一种由硼元素和氧元素组成的化合物，化学式为
B2O3。
它是一种白色或淡黄色的无定形粉末或晶体，也经常以玻璃状或石英状晶态存在。
三氧化二硼是一种酸性氧化物，具有较高的粘度和折射率。
在工业上，三氧化二硼主要用于生产硼酸和各种硼盐的原料，也可用作玻璃、陶瓷、搪瓷、纺织等行业的原料和添加剂。
因此，氮化硼和三氧化二硼虽然都属于硼的化合物，但由于组成元素和化学结构的不同，它们在性质和应用方面存在明显的差异。
氮化硼
立方氮化硼
立方氮化硼更是一种集多种优异功能于一身的多种功能材料， 它的硬度仅次于金刚石，但稳定性高于金刚石。立方氮化硼 具有高稳定性、高热导率、高硬度以及宽带隙等一系列优异 的性能，使得它在高温大功率半导体器件研制、短波长和紫 外光电子器件制备、热沉材料、切削和磨削材料、耐高温耐 磨防护涂层、高通透高稳定性窗口研制等方面具有广阔的 应用前景。
（3）化学气相沉积法 ）化学气相沉积法(CVD)
化学气相沉积法法制备六方BN粉一般采用热壁式反应器， 将含B、N的气态原料通过载气导入到一个反应室内，在高温 下气态原料之间发生化学反应生成BN粉，其中硼源普遍采用 BF3、 BBr3等含硼的化合物，氮源一般是NH3 或N2 。例如 以硼酸乙脂和氨气为原料，采用化学气相沉积法在1000℃下 沉积制备六方BN纳米微球。 化学气相沉积法制备的六方BN粉末纯度和球形度都较高， 但在制备过程中需要对多种因素进行精确控制。
六方氮化硼的用途
六方氮化硼是一种耐高温、耐腐蚀、高导热率、 高绝缘性以及润滑性能优良的材料，被广泛地应用于 石油、化工、机械、电子、电力、纺织、核工业、 航天等部门。 1．利用六方氮化硼优良的化学稳定性，可用作 熔炼蒸发金属的坩埚、舟皿、液态金属输送管、 火箭喷口、大功率器件底座、熔化金属的管道、 泵零件、铸钢的模具等。
2.高速铣削灰口铸铁 高速铣削灰口铸铁 高速铣削灰铸铁时，一般粗加工当然可以使用K类 硬质合金，精加工可用氮化硼陶瓷刀片。切削速度快. 刀具寿命长、加工质量好。 3.用于精密加工 用于精密加工 4.切削陶瓷 切削陶瓷 目前普遍采用的金刚石砂轮磨削工艺存在着加工效率 低、加工成本高等缺点。而氮化硼刀具加工效率高、加 工成本低、表面粗糙度低。
氮化硼相变储能材料-概述说明以及解释
氮化硼相变储能材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述氮化硼相变储能材料是一种具有巨大潜力的新型储能材料。
它可以在储能过程中实现高效的能量转化和储存，具有高能量密度、长周期寿命等优势。
相变储能技术是一种基于物质相变特性的能量储存方式，其原理是通过控制物质的相变过程，实现能量的储存和释放。
与传统的化学储能技术相比，氮化硼相变储能材料具有更高的能量密度和更长的寿命。
氮化硼是一种具有高硬度、高熔点和优良导热性能的化合物。
氮化硼相变储能材料利用氮化硼的相变特性，在相变过程中释放大量的热能和潜在化学能，从而实现能量的高效储存。
相变储能过程中，氮化硼材料经历从固态到液态的相变，释放大量的热能。
在能量需要时，通过控制相变的逆过程，将储存的能量以热能的形式释放出来，以供应各类能源需求。
因此，氮化硼相变储能材料具有广泛的应用前景，可以广泛应用于储能领域、电力系统调控和新能源开发等方面。
本文将详细介绍氮化硼的性质和应用，探讨氮化硼相变储能材料的原理，并分析其在储能领域中的优势和发展前景。
通过系统的研究，我们可以更好地理解氮化硼相变储能材料的工作原理和性能特点，为其在实际应用中的推广提供科学依据，同时也为能源领域的可持续发展做出贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1. 引言章节：介绍本篇文章的主题和目的，提出问题或现象，并解释为什么这个主题是重要的。
同时简要概述后续章节的内容，给读者一个整体的思路。
2. 氮化硼的性质和应用章节：详细介绍氮化硼的基本性质，如化学成分、晶体结构、物理、化学特性等。
同时对氮化硼的各种应用进行阐述，如作为高温材料、陶瓷材料、涂层材料、电子器件等方面的应用。
3. 氮化硼相变储能材料的原理章节：详细阐述氮化硼相变储能材料的基本原理和工作机制。
包括相变储能的原理、氮化硼相变储能材料的制备方法、储能性能测试等内容。
4. 结论章节：总结整篇文章，对氮化硼相变储能材料的优势进行归纳和概括。
氮化硼
BN的生成反应为：
BBr3 + Li3 N → BN + 3 LiBr
同样，采用、白磷和 为原料，通过水热法在300℃ 下可以合成hBN纳米微粉。 水热法的工艺条件相对容易控制，产物粒度可达到 纳米级，均匀性和球形度良好，但产率普遍偏低。以 水为溶剂比较环保，但需要较高的温度，而有机溶剂 可将反应温度显著降低，但是有机溶剂和所用原料不 稳定且有毒，会对环境造成污染。因此选用合适的 溶剂、原料和添加剂来降低反应温度并提高产率将 是以后研究的重点。
（３）用作功能材料．随着微电子技术的飞速发展，元器 件组装密度和集成度越来越高，必须克服发热器件的散热 问题．，用高导热性氮化硼可以作为填料制备复合材料于 封装材料，满足高频场合发热元器件的散热需求．用氮化 硼填充硅橡胶制备导热复合材料，随着立方ＢＮ含量的增 加，复合材料的热失重和热膨胀系数明显降低，导热系数 和耐热性升高，但对橡胶的硫化反应影响不大。 立方氮化硼具有高稳定性、高热导率、高硬度以及宽 带隙等一系列优异的性能，使得它在高温大功率半导体器 件研制、短波长和紫外光电子器件制备、热沉材料、切削 和磨削材料、耐高温耐磨防护涂层、高通透高稳定性窗口 研制等方面具有广阔的应用前景。
Al2O3 1200~1900 220~350
六方BN和其它材料的热性能 六方 和其它材料的热性能
HBN BeO Al2O3 滑石 石英 氟树 ZrO2 瓷 玻璃 脂
900（氧 气） 最高使用 2000 1750 1100 2000 130 温度/℃ 2800（氮 气） 1.67~ 热导率 25.1 255.4 25.1 2.51 2.09 [(w/m.k)] 4.19 热膨胀系 0.7（⊥） 7.8 数/10-6℃-1 7.5（∥） 8.6 8.7 10.0 6.5
氮化硼特性
特性：氮化硼是由氮原子和硼原子构成的晶体，该晶体结构分为：六方氮化硼（H BN）、密排六方氮化硼（WBN）和立方氮化硼，其中六方氮化硼的晶体结构具有类似的石墨层状结构,呈现松散、润滑、易吸潮、质轻等性状的白色粉末，所以又称“白色石墨”。
理论密度2.27g/ cm3,比重：2.43，莫式硬度为2.六方氮化硼是具有良好的电绝缘性，导热性，化学稳定性，无明显熔点，在0.1MPA氮气中3000℃，在中性还原气氛中，耐热到2000℃，在氮和氩中使用温度可达到28 00℃，在氧气气氛中稳定性较差，使用温度1000℃以下。
六方氨化硼的膨胀系数相当于石英，但导热率是石英的十倍。
在高温时也具有良好的润滑性，是一种优良的高温固体润滑剂，有很强的中子吸收能力，化学性质稳定，对几乎所有熔融金属都具化学惰性。
六方氮化硼不溶冷水，水煮沸时水解非常缓慢并产生少量的硼酸和氨，与弱酸和强碱在室温下均不起反应，微溶于热酸，用熔融的氢氧化钠，氢氧化钾处理才能分解。
对各种无机酸、碱、盐溶液及有机溶剂均有相当的抗腐能力。
10公斤/纸箱20公斤/纸箱氮化硼参数：1、高耐热性：3000℃升华，其强度1800℃为室温的2倍，1500℃空冷至室温数十次不破裂，在惰性气体中2800℃不软化。
2、高导热系数：热压制品为33W/M.K和纯铁一样，在530℃以上是陶瓷材料中导热最大的材料。
3、低热膨胀系数：2×10-6的膨胀系数仅次于石英玻璃，是陶瓷中最小的，加上其具有高导热性，所以抗热震性能很好。
4、优良的电性能：高温绝缘性好，25℃为1014Ω-cm,2000℃还可以达到103Ω-cm,是陶瓷中最好的高温绝缘材料，击穿电压3KV/MV,低介电损耗108HZ时为2. 5×10-4，介电常数为4，可透微波和红外线。
5、良好的耐腐蚀性：与一般金属（铁、铜、铝、铅等）、稀土金属，贵重金属，半导体材料（锗、硅、砷化钾），玻璃，熔盐（水晶石、氟化物、炉渣）、无机酸、碱不反应。
氮化硼的晶体结构
氮化硼的晶体结构
氮化硼是一种极具特殊性质的陶瓷材料，其硬度仅次于金刚石和蓝宝石，具有高强度、高硬度、高导热性和高化学稳定性等特性，因此在
高温高压、磨损严重的矿山、汽车、飞机、航天等领域具有广泛应用。
氮化硼的晶体结构为六方晶系，属于AB2型化合物。
其晶格参数为
a=2.5046Å，c=6.6924Å，晶胞密度为2.28 g/cm3。
氮化硼晶体结
构中，每个硼原子由三个氮原子和六个硼原子共面围绕着构成六角形。
而每个氮原子则处于两个六角形之间，并且氮原子和硼原子交替堆积，组成六角柱状结构。
氮化硼晶体最稳定的晶形是β-BN，也称为石墨型氮化硼，其硬度和弹性模量比α-BN（立方晶系）还要高。
此外，氮化硼还有马氏体型、纤维型、多晶型等不同形态，各自具有不同的物理性质和应用领域。
总之，氮化硼的晶体结构为六角柱状结构，具有高强度、高硬度、高
导热性和高化学稳定性等特性，是一种广泛应用于高温高压、磨损严
重领域的重要陶瓷材料。
氮化硼化学式
氮化硼化学式
氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。
化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮，具有四种不同的变体：六方氮化硼（HBN)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(WBN)。
质特性
CBN通常为黑色、棕色或暗红色晶体，为闪锌矿结构，具有良好的导热性。
硬度仅次于金刚石，是一种超硬材料，常用作刀具材料和磨料。
氮化硼
氮化硼具有抗化学侵蚀性质，不被无机酸和水侵蚀。
在热浓碱中硼氮键被断开。
1200℃以上开始在空气中氧化。
熔点为3000℃，稍低于3000℃时开始升华。
真空时约2700℃开始分解。
微溶于热酸，不溶于冷水，相对密度2.25。
压缩强度为170MPa。
在氧化气氛下最高使用温度为900℃，而在非活性还原气氛下可达2800℃，但在常温下润滑性能较差。
碳化硼的大部分性能比碳素材料更优。
对于六方氮化硼：摩擦系数很低、高温稳定性很好、耐热震性很好、强度很高、导热系数很高、膨胀系数较低、电阻率很大、耐腐蚀、可透微波或透红外线。
物质结构
氮化硼六方晶系结晶，最常见为石墨晶格，也有无定形变体，除了六方晶型以外，碳化硼还有其他晶型，包括：菱方氮化硼(简称：r
—BN，或称：三方氮化硼，其结构类似于h—BN，会在h—BN转化为c—BN的过程中产生)、立方氮化硼[简称：c—BN，或|3一BN，或z-BN(即闪锌矿型氮化硼)，质地非常坚硬]、纤锌矿型氮化硼(简称：w—BN，h—BN高压下的一种坚硬状态)。
人们甚至还发现像石墨稀一样的二维氮化硼晶体(类似的还有MoS：二维晶体)。
氮化硼的作用
氮化硼的作用：1、高温固体润滑剂，挤压抗磨添加剂，生产陶瓷复合材料的添加剂，耐火材料和抗氧化添加剂，尤其抗熔融金属腐蚀的场合，热增强添加剂、耐高温的绝缘材料。
2、金属成型的脱模剂和金属拉丝的润滑剂。
高温状态的特殊电解、电阻材料。
3、高温固体润滑剂，挤压抗磨添加剂，生产陶瓷复合材料的添加剂，耐火材料和抗氧化添加剂，尤其抗熔融金属腐蚀的场合，热增强添加剂、耐高温的绝缘材料。
4、各种激光防伪镀铝、商标烫金材料，各种烟标，啤酒标、包装盒，香烟包装盒镀铝等等。
5、化妆品用于口红的填料，无毒又有润滑性，又有光泽。
6、压制成各种形状的氮化硼制品，可用做高温、高压、绝缘、散热部件。
也可以做航天航空中的热屏蔽材料。
7、由氮化硼加工制成的超硬材料，可制成高速切割工具和地质勘探、石油钻探的钻头。
扩展资料制造：氮化硼可由三氯化硼经过氮化或氨解后制作而成。
六方氮化硼部件可由加热加压和其后的机械加工造出，因为它的硬度与石墨相当，所以加工成本不高。
这些部件都由氮化硼粉末制造，以氧化硼作为烧结剂。
氮化硼薄膜可以由三氯化硼和氮雏形化学气相沉积后形成。
而工业制造是基于两个化学反应：熔化的硼酸与氨、硼酸或碱性硼化物与尿素、胍、蜜胺或其他适当的氮气中的有机氮化合物。
制作超细氮化硼润滑剂和toner则需要在氮气中以5500°C高温燃烧硼粉末。
立方氮化硼结构类似于钻石，极其坚硬，显微硬度HV72000～98000Mpa，硬度仅低于钻石。
和钻石相似，立方氮化硼是一种绝缘体但却是一种极佳的导热体。
也叫c-BN、β-BN、或z-BN（以闪锌矿（Zinc Blende）晶体结构命名），是被广泛使用的工业钻磨工具。
由于它铁、镍和其他高温合金中是不可溶的，所以CBN适合加工铁镍等黑色金属，而钻石会和这些物质发生化学反应而造成刃具迅速磨损。
多晶体c-BN钻磨工具多用于机械钢铁，同时钻石钻磨工具多用于铝合金、陶器和玻璃。
如钻石一样，立方氮化硼由于声子有着高传热性。
氮化硼-H型(H-BN)
营口天元化工研究所股份有限公司氮化硼-H 型(H-BN)执行标准：Q/TY·J08.04-2010英文名：Boron nitride中文别名：白石墨，一氮化硼CAS RN：10043-11-51、理化性能：1.1分子量：24. 81（按 1979 年国际原子量）1.2结构式：1.3熔点：3000℃（在惰性气体中是稳定的）1.4莫氏硬度为：1 ~ 2。
1.5理论密度：2.29 g/cm3。
1.6溶解性：微溶于热酸，不溶于冷水。
1.7性能：六方氮化硼-H 型具有良好的电绝缘性、导热性、耐化学腐蚀性和润滑性，并具有很强的中子吸收能力，几乎对所有的有机溶剂及腐蚀性化学物质都是相对稳定的；对几乎所有的熔融金属都呈化学惰性。
在空气中1000 ℃以下，各种物理化学性质基本保持不变；在氮气或氩气中使用温度3000℃仍然稳定。
六方氮化硼-H 型粉末经热压烧结后成白色块状，易于机械加工，耐温可高达2000℃。
2、技术指标项目名称H-BN-A H-BN-B H-BN-C H-BN-D H-BN-E H-BN-F 氮化硼(BN),%(m/m) ≥ 98.5≥ 98.5 ≥ 99.0≥ 99.0≥ 99.0≥ 99.0水溶性硼(B2O3),%(m/m) ≤ 0.4≤ 0.4≤ 0.3≤0.3 ≤ 0.3≤ 0.3粒度(d50),µm ~ 3 ~ 5 ~ 10 ~ 14 ~ 19 ~ 30 外观白色粉末3、用途：H-BN-A；H-BN-B: 颗粒度较小，结晶度较高，适于对粒度要求较小的产品的应用，如导热胶带及导热薄膜的添加剂；导热纤维制品的添加剂；脱模剂；用作制备立方氮化硼；特种陶瓷原料。
H-BN-C；H-BN-D:，中等结晶，耐高温抗氧化性能优良，其原始粒度小，团聚粒度大，因为颗粒是球型，所以特别适合作填料、铸造成型和注射成型的脱模剂及复合陶瓷，也容易热压成型。
达到或接近国外同类产品的先进水平，可替代进口。
氮化硼回收 -回复
氮化硼回收-回复
氮化硼是一种高性能陶瓷材料，常用于高温高压条件下的加工和制造。
氮化硼回收通常是指将废弃的或过期的氮化硼材料进行再利用或重新处理，以减少浪费和环境污染。
氮化硼回收的方法主要包括：
1. 粉碎回收：将废弃的氮化硼材料进行粉碎，并加入新的原料，再进行成型和烧结。
这种方法可实现废弃材料的再利用，但会使新材料性能略有下降。
2. 熔融回收：将废弃的氮化硼材料进行熔融处理，并加入新的原料，再进行烧结。
这种方法能够使回收后的材料性能几乎达到原材料的水平，但成本较高。
3. 化学回收：通过一定的化学方法，将废弃的氮化硼材料转化为其他化合物或元素，并进行再利用。
这种方法可实现对废弃材料的高效回收和资源综合利用，但需要特定的技术和设备。
氮化硼回收除了能够减少资源浪费和环境污染外，还能降低产品成本、提高企业的经济效益和市场竞争力。
强碱 氮化硼断键
强碱氮化硼断键
氮化硼（BN）在强碱条件下会发生断裂，其中硼碳键会被断开。
这种断裂过程通常涉及到强碱的作用，例如氢氧化钠（NaOH）或氢氧化钾（KOH）等。
在强碱条件下，BN会形成B-O-H键和N-O-H键，同时产生氢气和硼酸盐或氮酸盐。
例如，在氢氧化钠的存在下，BN会被水解成B(OH)3和NaBN2，其中B(OH)3是硼酸，而NaBN2是钠硼氮化物。
此外，在强碱条件下，BN还会发生分解反应，生成B2O3和N2。
这种分解反应通常需要高温条件，例如在1000℃以上的高温下。
因此，氮化硼在强碱条件下会发生断裂，其中硼碳键会被断开，并产生不同的化合物和产物。
氮化硼吸光范围
氮化硼吸光范围
氮化硼是一种由硼和氮元素组成的化合物，具有多种形式，如六方氮化硼（h-BN）和立方氮化硼（c-BN）等。
它在光吸收方面的特性与其结构和化学性质有关。
对于h-BN，它通常表现出较低的光吸收，尤其是在可见光和近红外光区域。
这是因为h-BN 的能带结构使得其对这些波长的光的吸收较少。
然而，在紫外光区域，h-BN 可能会有一定程度的吸收。
c-BN 的光吸收特性与h-BN 有所不同。
c-BN 在可见光和近红外光区域的吸收可能较h-BN 稍微高一些，但总体上仍然相对较低。
这是由于c-BN 的晶体结构和电子能带结构的特点所决定的。
需要注意的是，氮化硼的光吸收范围可能还受到其他因素的影响，例如氮化硼的纯度、结晶度、表面形貌以及样品的制备方法等。
此外，不同的应用场景和实验条件也可能会对氮化硼的光吸收行为产生影响。
在实际应用中，氮化硼的光吸收特性可以通过光谱分析等技术来研究。
这些技术可以提供关于氮化硼在不同波长下的吸收强度和波长范围的详细信息。
总的来说，氮化硼对光的吸收范围相对较窄，主要集中在紫外光区域。
然而，具体的吸收范围可能会因氮化硼的形式和样品特性而有所变化。
对于特定的应用，需要进行详细的实验研究和光谱分析来确定氮化硼对光的吸收情况，并根据具体需求来选择和利用氮化硼的光吸收特性。
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HBN坩埚
HBN和其它材料的热性能
HBN BeO Al2O3 滑石瓷 ZrO2 石英玻璃 氟树脂
最高使用温度/℃
900（氧气） 2800(氮气）
2000
1750
1100
2000
130
25
热导率[(w/m.k)]
热膨胀系数 /10^-6/℃
25.1
0.7（⊥） 7.5（∥）255.47.8来自25.18.6
参考文献 [1]王庆明. 对陶瓷粘结相立方氮化硼刀具材料的物理机械性能和加工性能的研究[J]. 工具技术,1985,(08):44-46.
氮化硼（BN）
1、氮化硼简介
氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体分子式为BN， BN粉末具有松散、 润滑、质轻、易吸潮等性质，颜色洁白，制品呈象牙白色。化学组成为 43.6%的硼和56.4%的氮，具有四种不同的变体：六方氮化硼（HBN)、菱方 氮化硼（RBN）、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化(WBN)。目前对 BN 的研 究主要集中在对其六方氮化硼和立方氮化硼 上的研究。
4.1比较
性能 单位 立方氮 人造 化硼 金刚 石
BN 1×105kg/ m3 3.45~3.54 C 3.48~3.54
组成 密度
硬度
HV 8000~9000 （10N/mm
2)
10000
抗弯强度 热导率
GPa W/(m· k)
≈0.294 75.55
0.21~0.28 146.54
热稳定性
与铁族元素
2.51
8.7
2.09
10.0
1.67~4.19
6.5
低的热膨胀系数及高导热率，使六方氮化硼的抗热冲击性能相当优良
4、立方氮化硼（CBN）
硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚 石统称为超硬材料。超硬材料广泛应用于锯切工具、磨削 工具、钻进工具和切削刀具。金刚石高温容易氧化，特别 是与铁系元素亲和性好，不适合用于铁系元素黑色金属加 工。
2.1氮化硼的机械性能
拥有不磨蚀、低磨耗、尺寸安全性、润滑性佳、耐火及易加工等优点。
3、六方氮化硼 （HBN）
● 摩擦系数低至0.16，高温下不增大，比二硫化钼、
石墨耐温高，氧化气氛可用到900℃，真空下可用到 2000℃。常温下润滑性能较差，故常与氟化石墨、石 墨与二硫化钼混合用作高温润滑剂。 ●是一种软性材料，莫氏硬度仅为2。由于BN晶体的类 石墨层状结构，由片状晶体热压成型的致密HBN瓷体具 有一定程度的定向排列，这种微观组织使HBN制品的某 些性能具有较明显的各向异性特性。热压HBN的机械性 能在平行于受压方向的强度比垂直于受压方向的强度 大。 ● 械加工性好，可以车、铣、刨、钻、磨、切，并 且加工精度高，所以可用一般机械加工方法加工成精 度很高的零部件制品。
℃（空气 中）
1250~1350
化学惰性大
700~800
化学惰性 小（反应)
●曲轴凸轮轴磨削用陶瓷CBN砂轮主要应用于汽车、
摩托车、柴油机、汽油机、纺织机械等行业所用曲轴 或凸轮轴的高效、高精度磨削加工。 ●工件类型举例： a．轿车曲轴凸轮轴 b．柴油机曲轴凸轮轴 c．油泵凸轮轴 d．纺织凸轮轴 e．摩托车凸轮轴
2、氮化硼的性能
拥有不磨蚀、低磨耗、尺寸安全性、润滑性佳、 在机械特性方面 耐火及易加工等优点。
在电气特性方面
在热力特性方面
拥有介电强度佳、低介电常数、高频率下低损耗、 可微波穿透、良好的电绝缘性等优点。
拥有高热传导、高热容量、低热膨胀、抗热冲击、 高温润滑性及高温安定性等优点。
在化学特性方面
拥有无毒、化学安定性、抗腐蚀、抗氧化、低湿 润、生物安定性及不沾性等优点。