氮化硼问世于100多年前,早的应用是作为高温润滑剂的六方氮化硼[简称:h—BN,或a—BN,或g—BN(即石墨型氮化硼)],h—BN不仅其结构而且其性能也与石墨较为相似,且自身洁白,所以俗称:白石墨。
氮化硼陶瓷苯热合成法:
作为近年兴起的一种低温纳米材料合成方法,苯热合成受到广泛关注。苯由于其稳定的共轭结构,是溶剂热合成的优良溶剂,近成功地发展成苯热合成技术,如反应式:
BCl3+Li3N→BN+3LiCl
或BBr3+Li3N→BN+3LiBr
反应温度只有450℃,苯热合成技术可以在相对低的温度和压力下制备出通常在较端条件下才能制得的、在**高压下才能存在的亚稳相。这种方法实现了低温低压制备立方氮化硼。但是这种方法尚处于实验研究阶段,是一种很有应用潜力的合成方法。
氮化硼陶瓷自蔓延技术
氮化硼陶瓷利用外部提供必要的能量诱发高放热化学反应,体系局部发生反应形成化学反应*(燃烧波),化学反应在自身放出热量的支持下快速进行,燃烧波蔓延整个体系。这种方法虽然是传统的无机合成方法,但近年才有报道用于氮化硼的合成。
氮化硼陶瓷碳热合成技术
该方法是在碳化硅表面上,以硼酸为原料的,碳为还原剂,氨气氮化得到氮化硼的方法,所得产物纯度很高,对于复合材料的制备具有很大的应用价值。
氮化硼陶瓷高温高压合成法:
1957年Wentorf人工合成立方BN。在温度接近或**1700℃,低压强为11~12GPa时,由纯六方氮化硼(HBN)直接转变成立方氮化硼(CBN)。随后人们发现使用催化剂可大幅度降低转变温度和压力。常用的催化剂为:碱和碱土金属、碱和碱土氮化物、碱土氟代氮化物、硼酸铵盐和无机氟化物等。其中以硼酸铵盐作催化剂所需的温度和压力低,在1500℃时所需压力为5GPa,而在压力为6GPa时其温度区间为600~700℃。由此可见,虽然加催化剂可大大降低转变温度和压力,但所需的温度和压力还是较高。因而其制备的设备复杂、成本高,其工业应用受到限制。
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