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。
氮化硼陶瓷水热合成法:
此方法是在高压釜里的高温、高压反应环境中,采用水作为反应介质,使得通常难溶或不溶的物质溶解,反应还可进行重结晶。水热技术具有两个特点,一是其相对低的温度,二是在封闭容器中进行,避免了组分挥发。作为一种低温低压合成方法,被用于在低温下合成立方氮化硼。
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。
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)。
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