氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体,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)。
氮化硼的应用领域:
1、金属成型的脱模剂和金属拉丝的润滑剂。
2、高温状态的电解、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、晶体管的热封干燥剂和塑料树脂等聚合物的添加剂。
5、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。
6、**航空中的热屏蔽材料。
7、在触媒参与下,经高温高压处理可转化为坚硬如金刚石的立方氮化硼。
8、原子反应堆的结构材料。
9、飞机、火箭发动机的喷口。
10、高压高频电及等离子弧的绝缘体。
氮化硼的物质结构:
氮化硼六方晶系结晶,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)。
立方氮化硼作为一种宽禁带半导体材料,具有高热导率、高电阻率、高迁移率、低介电常数、高击穿电场、能实现双型掺杂且具有良好的稳定性,它与金刚石、SiC和GaN一起被称为继Si、Ge及GaAs之后的*三代半导体材料,它们的共同特点是带隙宽,适用于制作在特别条件下使用的电子器件。
在光学应用方面,由于立方氮化硼薄膜硬度高,并且从紫外到远红外整个波段都具有高的透过率,因此适合作为一些光学元件的表面涂层,特别适合作为硒化锌、硫化锌等窗口材料的涂层。此外,它具有良好的抗热冲击性能和商硬度,有望成为大功率激光器和探测器的理想窗口材料。
由于钢铁材料硬度很高,因而加工时会产生大量的热,金刚石工具在高温下易分解,且容易与过渡金属反应,而立方氮化硼材料热稳定性好,且不易与铁族金属或合金发生反应,可广泛应用于钢铁制品的精密加工、研磨等。立方氮化硼除具有优良的耐磨性能外,耐热性能也很优良,在相当高的切削温度下也能切削耐热钢、铁合金、淬火钢等,并且能切削高硬度的冷硬轧辊、渗碳淬火材料以及对磨损非常严重的Si—A1合金等。
氮化硼的贮存方法:
氮化硼贮存方法:应贮存在通风良好的干燥库房内,防止受潮。
氮化硼纤维贮存方法:贮存于通风良好、干燥库房内。空气中允许氮化硼**浓度为6mg/m。
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