使用溫度(惰性氣體或者真空條件下)2000℃
導熱性高導熱
抗熱震性和低溫熱膨脹性優
抗酸堿腐蝕性優
體積密度2.3
立方氮化硼通常為黑色、棕色或暗紅色晶體,為閃鋅礦結構,具氮化硼有良好的導熱性。硬度僅次于金剛石,是一種超硬材料,常用作材料和磨料。
立方氮化硼作為一種寬禁帶半導體材料,具有高熱導率、高電阻率、高遷移率、低介電常數、高擊穿電場、能實現雙型摻雜且具有良好的穩定性,它與金剛石、SiC和GaN一起被稱為繼Si、Ge及GaAs之后的*三代半導體材料,它們的共同特點是帶隙寬,適用于制作在特別條件下使用的電子器件。
在光學應用方面,由于立方氮化硼薄膜硬度高,并且從紫外到遠紅外整個波段都具有高的透過率,因此適合作為一些光學元件的表面涂層,特別適合作為硒化鋅、硫化鋅等窗口材料的涂層。此外,它具有良好的抗熱沖擊性能和商硬度,有望成為大功率激光器和探測器的理想窗口材料。
氮化硼的物質結構:
氮化硼六方晶系結晶,常見為石墨晶格,也有無定形變體,除了六方晶型以外,碳化硼還有其他晶型,包括:菱方氮化硼(簡稱:r—BN,或稱:三方氮化硼,其結構類似于h—BN,會在h—BN轉化為c—BN的過程中產生)、立方氮化硼【簡稱:c—BN,或3一BN,或z-BN(即閃鋅礦型氮化硼),質地非常堅硬】、纖鋅礦型氮化硼(簡稱:w—BN,h—BN高壓下的一種堅硬狀態)。人們甚至還發現像石墨稀一樣的二維氮化硼晶體(類似的還有MoS:二維晶體)。
由于鋼鐵材料硬度很高,因而加工時會產生大量的熱,金剛石工具在高溫下易分解,且容易與過渡金屬反應,而立方氮化硼材料熱穩定性好,且不易與鐵族金屬或合金發生反應,可廣泛應用于鋼鐵制品的精密加工、研磨等。立方氮化硼除具有優良的耐磨性能外,耐熱性能也很優良,在相當高的切削溫度下也能切削耐熱鋼、鐵合金、淬火鋼等,并且能切削高硬度的冷硬軋輥、滲碳淬火材料以及對磨損非常嚴重的Si—A1合金等。
氮化硼的貯存方法:
氮化硼貯存方法:應貯存在通風良好的干燥庫房內,防止受潮。
氮化硼纖維貯存方法:貯存于通風良好、干燥庫房內??諝庵性试S氮化硼**濃度為6mg/m。
氮化硼制備方法:
1、高溫高壓合成法。
在溫度接近或**1700℃,至低壓強為11~12GPa時,由純六方氮化硼(HBN)直接轉變成立方氮化硼(CBN)。隨后人們發現使用催化劑可大幅度降低轉變溫度和壓力。常用的催化劑為:堿和堿土金屬、堿和堿土氮化物、堿土氟代氮化物、硼酸銨鹽和無機氟化物等。
2、化學氣相合成法
利用脈沖等離子體技術在低溫低壓下制備成立方氮化硼(CBN)膜。所用設備簡單,工藝易于實現,因此得到迅速發展。已出現多種氣相沉積方法。傳統來講主要是指熱化學氣相沉積。
3、水熱合成法
此方法是在高壓釜里的高溫、高壓反應環境中,采用水作為反應介質,使得通常難溶或不溶的物質溶解,反應還可進行重結晶。水熱技術具有兩個特點:相對低的溫度;在封閉容器中進行,避免了組分揮發。作為一種低溫低壓合成方法,被用于在低溫下合成立方氮化硼。
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