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。
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。
氮化硼的應用領域:
1、金屬成型的脫模劑和金屬拉絲的潤滑劑。
2、高溫狀態的電解、電阻材料。
3、高溫固體潤滑劑,擠壓抗磨添加劑,生產陶瓷復合材料的添加劑,耐火材料和抗氧化添加劑,尤其抗熔融金屬腐蝕的場合,熱增強添加劑、耐高溫的絕緣材料。
4、晶體管的熱封干燥劑和塑料樹脂等聚合物的添加劑。
5、壓制成各種形狀的氮化硼制品,可用做高溫、高壓、絕緣、散熱部件。
6、航天航空中的熱屏蔽材料。
7、在觸媒參與下,經高溫高壓處理可轉化為堅硬如金剛石的立方氮化硼。
8、原子反應堆的結構材料。
9、飛機、火箭發動機的噴口。
10、高壓高頻電及等離子弧的絕緣體。
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。空氣中允許氮化硼**濃度為6mg/m。
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。
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