氮化硼
氮化硼结构式
氮化硼结构式氮化硼（Boron Nitride）是一种具有多种用途的结构材料。
它是一种多维度，具有独特性质和强大功能的二维材料，其构型也被称为碳纳米管。
它能够用于众多应用领域，可以大大提高其处理性能，例如可以用于导电、阻燃、导热等方面。
1）氮化硼的结构氮化硼是一种包含氮结合的硼元素的二维碳材料，其分子结构由四角形的硼原子组成，每个硼原子都是由四个氮原子所围绕。
氮化硼的结构，形成了一种又稳定又强健的结构，可以抵挡更多的压力。
2）氮化硼的特性(1)高温稳定性：氮化硼具有非常好的耐热性，在高温环境中它仍然能够保持其原有的结构，并能够承受较大的温度，且不易变形损伤。
(2)低热传导性：氮化硼具有非常低的热传导性，它能够在低温下有效地将热量减少到最低，可以延长其使用寿命。
(3)防腐性：氮化硼在正常环境中具有非常好的耐腐蚀性，可以有效地防止有害物质对其进行腐蚀，从而防止材料受损。
(4)阻燃性：氮化硼可以有效地阻止火焰蔓延，降低燃烧危害。
(5)电磁屏蔽：氮化硼具有很好的电磁隔离功能，能有效地阻挡电磁波的传播，以防止有害电磁波对设备的损害。
3）应用（1）炉窑技术：氮化硼常被用作发动机和航空发动机的炉窑，其耐高温性能可以有效避免发动机组件受损。
（2）变速器技术：氮化硼可以用于制作用于保护变速箱的密封件，其耐热性和低热导率的特性非常适合应用于变速器处理部分。
（3）电子产品技术：氮化硼在电子产品行业也有着重要的应用，电子产品的元件有高的复杂度，散热性能也比较好，而氮化硼的低热传导性可以很大程度上降低元件温度，以防止元件过热损坏。
（4）体育用品：氮化硼具有优异的硬度，刚度和耐磨性，因此也被用于体育用品，如球拍、击剑、盾牌等。
(5) 医疗器械：氮化硼由于具有绝缘性、抗菌性和耐腐蚀性的特性，可用于制造电子和机械装置，如止血带、温控器、医疗设备等。
氮化硼粉末的作用的用途
氮化硼粉末的作用的用途氮化硼粉末是一种重要的陶瓷材料，具有多种用途，在工业、军事、航空航天等领域都得到广泛应用。
本文将从氮化硼粉末的性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
一、氮化硼粉末的性质氮化硼是一种化合物，化学式为BN，属于五配位的共价化合物。
其晶体结构为类似于石英的均质晶体，属于非金属陶瓷材料。
氮化硼具有极高的硬度、高温稳定性、热导率高、绝缘性好等特点，因此被称为“超级陶瓷”。
氮化硼的硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，其硬度可达3000~4000kg/mm2，比碳化硅高出20%左右，比氧化锆高出100%以上。
由于其硬度高，具有优异的耐磨性，可以用于制造耐磨陶瓷及切削工具。
氮化硼的热导率高达70~80W/m·K，为金属的2~3倍，这使得氮化硼可以用于制造高温导热陶瓷和高温传热元件。
此外，氮化硼具有很好的化学惰性和绝缘性，所以也可以用于制造化学防护陶瓷和高性能电子器件。
目前，氮化硼粉末的制备方法主要有以下几种。
1. 热解法热解法是一种将含硼和含氮物质混合在一起经高温反应得到氮化硼粉末的方法。
通常将含硼物质（如硼酸、硼酸铝等）和含氮物质（如尿素、氨基酸等）按一定配比进行混合，然后在高温下进行反应。
反应温度一般在1400~1800℃之间，反应产物为氮化硼和一些碳化物或氮气等气体。
最后，用酸或碱溶液处理，去除杂质，得到氮化硼粉末。
2. 气相沉积法气相沉积法是一种通过热分解气体产生的氮化硼颗粒，再沉积到基板上形成氮化硼薄膜的方法。
通常将含硼和含氮物质的气体混合送入高温反应器中，经过化学反应后形成氮化硼粉末，随后通过气体传输沉积到基板上，得到氮化硼薄膜。
3. 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种将含硼和含氮的铝酸盐或硅酸盐材料在溶液中进行混合、水解、凝胶化、干燥、焙烧等过程，得到氮化硼纳米粉末的方法。
1. 切削工具由于氮化硼是一种超硬材料，具有极高的硬度和耐磨性，因此可用于制造高效切削工具，如钻头、刀片、铣刀、车刀等。
氮化硼材料的性能及应用研究
氮化硼材料的性能及应用研究第一章、氮化硼材料的概述氮化硼（BN）是一种既具有固体又具有陶瓷特性的非金属材料，由硼和氮两种元素组成。
它是由若干个六元环式BN层同轴堆积而成，原子间键合熔点高，能量热稳定，且极硬壳脆，耐腐蚀性强。
它也是一种具有高导热系数和高摩擦系数的优质绝缘材料。
氮化硼材料极度稳定，在在高温或是极端环境下稳定性较高，不怕受到腐蚀甚至是被辐射。
同时，它的化学性质极为不活泼、惰性，不易与其他材料发生反应。
因此，氮化硼材料在特殊的应用场合中是很受欢迎的材料之一。
第二章、氮化硼材料的性能氮化硼材料结构坚固，硬度极高，稳定。
随着其应用领域的不断扩大，其性能也变得越来越卓越。
以下，我们分别介绍一些氮化硼材料常见的性能特点。
1．优异的机械性能：氮化硼材料具有极高的硬度，且力学强度高而稳定。
该材料的摩擦系数和抗磨损性能都很优良，它的热冲击强度极高，且抗弯抗挤性能都很稳定，因此在高温高压的环境中应用十分广泛。
2．热性能优异：氮化硼耐高温性强，能够在高温、低压的环境中稳定、使用。
这正是其基本上适应一切的工作环境，且其热胀性小，在高温环境中相对稳定且不易变形。
同时，该材料的导热系数很高，比不少金属材料都要高得多。
3．优良的光学性能：氮化硼材料经过特殊处理后透光性佳，折射率高，反射光质量高，因此在光学导体制造上面有着广泛的应用。
在半导体、LED等压电元器件的制造中也有着广泛的应用。
4．优秀的电学性能：氮化硼材料是高阻抗、高绝缘性的，半导体材料上非常受欢迎。
同时也是陶瓷电容器、高压开关器、高频绝缘子和良好的电子元器件材料。
第三章、氮化硼材料的应用鉴于氮化硼材料的物理特性，它自然被应用于多个领域，不单单是材料领域，更是被广泛应用到超硬材料、陶瓷制品、导电材料以及光学设备等领域上面。
1．超硬材料的制造氮化硼材料作为一种极硬且坚固的材料，在超硬材料制造中有着十分重要的作用，因为氮化硼结构的稳定性良好，能够容忍外部的压力，同时也能够在极高环境下“化妆品测评”。
氮化硼及碳化硼
氮化硼氮化硼（BN）是一种由相同数量的氮原子和硼原子组成的双化合物，因此它的实验式是BN。
氮化硼和碳是等电子的，并和碳一样，氮化硼是多形的：其中一形体类似于钻石而另一个则类似于石墨。
类似于钻石的形体是现时所知的几乎最硬的物质，即立方氮化硼；类似于石墨的形体是一种十分实用的润滑剂，即六方氮化硼。
一.六方氮化硼1.1简介形态相似于石墨的氮化硼，也称六方氮化硼、h-BN、α-BN或g-BN （graphitic BN），有时也称“白石墨”，它是最普遍使用的氮化硼形态。
和石墨相似，六方形态是由许多片六边形组成。
这些薄片层与层之间的相关结构（registry）不同，但是从石墨的排列模式中看出，这是由于硼原子在氮原子上面使氮化硼的原子变成椭圆的。
如此结构反映出硼—氮链的极性。
氮化硼中较低的共价性质，使它成为导电性相对于石墨较低的半金属，电在它六边形薄片中pi-链的网络中流通。
六方氮化硼的缺乏颜色，显示较低的电子离域性，表示其能隙较大。
六方氮化硼在极低和极高（900℃）的温度甚至是氧气下都是一种很好的润滑剂，它在石墨的导电性和与其它物质的化学反应造成困难时特别有用。
由于它的润滑机理并不涉及到层面之间的水分子，氮化硼润滑剂还可以在真空下使用，如在太空作业时。
六方氮化硼在空气中高达1000℃、真空中1400℃和在惰性气体中2800℃都仍然稳定，也是其中一种导热性最好的绝缘体。
它对多数物质都不产生化学反应，也不被许多融化物质所沾湿（如：铝、铜、锌、铁和钢、铬、硅、硼、冰晶石、玻璃和卤化盐）。
1.2制备工艺：①国内传统的合成方法是无水硼砂与氯化铵或尿素等混合后，1000℃下在管式炉中于氨气保护下反应，再经水洗、酸洗得到氮化硼产品。
Na2B4O7+2NH4Cl+NH3=4BN+2NaCl+7H2O②使用无水硼砂和三聚氰胺作为硼源及氮源进行反应，制得氮化硼，其反应式为：此方法与上述方法合成出的产品有所不同，其合成出的六方结晶形态不完整，有些外国厂商认为此方法合成出的氮化硼为六方乱层结构（hexagonal turbostratic crystals），也简称为t-BN，由于该种氮化硼的结晶在低温下不完整，当在高温（1600-2000℃）下，其结晶反而会生长的较大且完整，因此该方法生产出的产品如经过高温精制工序，会生成3-5微米的较大结晶。
氮化硼-
低的热膨胀系数及高导热率，使六方氮化硼的抗热冲击性能相当优良。
2 六方氮化硼
六方氮化硼的性能
②机械性能。摩擦系数低至0.16，高温下不增大，比二
硫化钼、石墨耐温高，氧化气氛可用到900℃，真空下可用 到2000℃。常温下润滑性能较差，故常与氟化石墨、石墨 与二硫化钼混合用作高温润滑剂。 六方氮化硼是一种软性材料，莫氏硬度仅为2。由于BN晶 体的类石墨层状结构，由片状晶体热压成型的致密HBN瓷体 具有一定程度的定向排列，这种微观组织使HBN制品的某些 性能具有较明显的各向异性特性。热压HBN的机械性能在平 行于受压方向的强度比垂直于受压方向的强度大。 另一特点是机械加工性好，可以车、铣、刨、钻、磨、切 ，并且加工精度高，所以可用一般机械加工方法加工成精度 很高的零部件制品。
多的分解温度可达 3 000 ℃的化合物之一，hBN 纤维被用作防热透波部件的陶瓷基复合材料的增强剂， 可制造耐烧蚀、介电性能和抗震性能优良的超高温防热功能 材料。h-BN 纤维的拉伸强度和弹性模量决定了其使用性能 。 （1）化学转化法该方法是以硼酸为原料先制备出 B2O3 凝胶纤维，然后将其在 NH3(低温氮化)及 N2(高温氮化)气氛 下高温转化为 h-BN 纤维。 （2）硼–氮有机先驱体法。首先将分别含硼和氮的有机化 合物经化学反应合成可用于制备h-BN 的高聚物先驱体，再 将其纺丝制成纤维，先驱体纤维经高温氮化转化为 h-BN 纤 维。
2 六方氮化硼
石墨结构与六方 氮化硼结构
2 六方氮化硼
六方氮化硼的性能
六方氮化硼（h-BN）具有优良的电绝缘性、极好的化学稳 定性以及优良的介电性能。
①热性能。无明显熔点，在0.1MPA氮气中3000℃升华，
在惰性气体中熔点3000℃，在中性还原气氛中，耐热到 2000℃，在氮气和氩中使用温度可达2800℃，在氧气气氛中 稳定性较差，使用温度1000℃以下。 六方氮化硼是陶瓷材料中导热最大的材料之一，导热率为 石英的十倍，在垂直于 c 轴方向上有较高的热导率 60W/(m· K)；低的热膨胀系数，相当于石英，是陶瓷中最小 的，在c轴方向上的热膨胀系数为41x10^-6/C ，而在d轴方 向上为2.3x10^-6/C，所以抗热震性能很好。
氮化硼标准
氮化硼标准
氮化硼标准是对氮化硼材料的制备、性质、应用等方面所制定的规定和标准化的要求。
这一标准涵盖了氮化硼的化学成分、纯度、晶体结构、物理性质、机械性能、热学性质、光学性质等多个方面，旨在确保氮化硼材料的质量和稳定性，并推动其在各个领域的应用和发展。
氮化硼是由氮原子和硼原子构成的晶体，具有多种变体，如六方氮化硼（HBN）、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼（CBN）和纤锌矿氮化硼（WBN）等。
这些变体具有不同的物理和化学性质，因此氮化硼标准中对不同变体的性质和应用都有详细的规定。
例如，六方氮化硼是一种具有类似石墨层状结构的白色粉末，具有良好的电绝缘性、导热性和化学稳定性，因此被广泛应用于高温润滑、涂层材料、陶瓷增强剂等领域。
而立方氮化硼则是一种超硬材料，硬度仅次于金刚石，可用于刀具、磨料等领域。
氮化硼标准的制定和执行对于确保氮化硼材料的质量和稳定性具有重要意义。
它有助于规范氮化硼材料的制备工艺和应用范围，提高产品的性能和可靠性，降低生产成本，并推动氮化硼材料在各个领域的应用和发展。
总之，氮化硼标准是一项重要的标准化工作，它为氮化硼材料的制备、性质、应用等方面提供了统一的规定和要求，有助于推动氮化硼材料的发展和应用，促进相关产业的可持续发展。
超低介电常数氮化硼
超低介电常数氮化硼
氮化硼（BN）是一种具有超低介电常数（除金属外罕见）和非常低的损耗特性的金属氧化物半导体材料
因此，它是目前用于电子和微控制设备的新兴行业。
氮化硼可以用于制造电容器，以及作为通用的绝缘层，用于实现低阻抗连接。
此外，它还可以被用作多层电路板（PCB）中的层隔抗衬底材料，其中用于增强电路性能的表面波动可以得到有效抑制。
此外，氮化硼在微波技术中也受到了广泛的应用。
例如，它可以用作微波尺具成像材料，以减小微波尺具的阻抗。
此外，它可以被广泛用作屏蔽绝缘材料，用于抑制电磁干扰和泄漏电磁波辐射。
氮化硼在制作振荡器和滤波器中也可被用于电路实现抑制射频信号的外部干扰和调节。
最后，氮化硼的特性也使其成为可能的传感器/探测器材料，如气体传感器、超声空间测量传感器以及压力传感器等。
它们可用于
检测和测量各种参数，如温度、湿度和压力等。
氮化硼的多孔结构也可以用来实现可控的气体渗透率和液体吸附，以及纳米结构的超传导及催化性能的研究。
总之，氮化硼具有许多独特的性能和特性
它在各种应用中都表现出了巨大的潜力。
例如，它可以用于电子材料、通信设备、微电子器件、微波技术，以及传感器以及探测器材料的研究。
【精品文章】一文了解氮化硼(BN)材料
一文了解氮化硼（BN）材料
在100多年前，氮化硼在贝尔曼的实验室首次被发现，该材料得到较大规模发展是在20世纪50年代后期。
氮化硼（BN）是一种性能优异并有很大发展潜力的新型陶瓷材料，包括5种异构体，分别是六方氮化硼（h-BN），纤锌矿氮化硼（w-BN），三方氮化硼（r-BN）、立方氮化硼（c-BN）和斜方氮化硼（o-BN）。
广泛应用于机械、冶金、化工、电子、核能和航空航天领域。
图1 氮化硼的六方晶型、闪锌矿晶型和纤维锌矿晶型
1. 氮化硼简介
氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体，分子式为BN，分子量
24.81。
化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮，理论密度2.27g/cm3。
氮化硼粉末具有松散、润滑、质轻、易吸潮等性质，颜色洁白。
氮化硼制品呈象牙白色。
目前对氮化硼的研究主要集中在对其六方相（H-BN）和立方相（C-BN）上的研究。
图2 氮化硼粉末及氮化硼晶体
氮化硼的性能可以主要分为以下几个方面：
在机械特性方面：拥有不磨蚀、低磨耗、尺寸安全性、润滑性佳、耐火及易加工等优点。
在电气特性方面：拥有介电强度佳、低介电常数、高频率下低损耗、可微波穿透、良好的电绝缘性等优点。
在热力特性方面：拥有高热传导、高热容量、低热膨胀、抗热冲击、高温润滑性及高温安定性等优点。
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氮化硼
中文名称:氮化硼(BN)
英文名称:boron nitride
熔点:2967℃
密度:2.18g/cm3
氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。
化学组成为43. 6%的硼和56.4%的氮，具有四种不同的变体：六方氮化硼（HB N)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(W BN)。
外观与性状:润滑,易吸潮.氮化硼是白色、难溶、耐高温的物质。
将B2O3与NH4Cl共熔，或将单质硼在NH3中燃烧均可制得BN。
通常制得的氮化硼是石墨型结构，俗称为白色石墨。
另一种是金刚石型，和石墨转变为金刚石的原理类似，石墨型氮化硼在高温（1800℃）、高压（800Mpa）下可转变为金刚型氮化硼。
这种氮化硼中B－N键长（156pm）与金刚石在C－C键长（154pm）相似，密度也和金刚石相近，它的硬度和金刚石不相上下，而耐热性比金刚石好，是新型耐高温的超硬材料，用于制作钻头、磨具和切割工具。
氮化硼耐腐蚀，电绝缘性很好，比电阻大于10-6 Ω．cm；压缩强度为170MPa；在c轴方向上的热膨胀系数为41×10-6/℃而在d轴方向上为－2．3×10-6 ；在氧化气氛下最高使用温度为900℃，而在非活性还原气氛下可达2800℃，但在常温下润滑
性能较差，故常与氟化石墨、石墨与二硫化钼混合用作高温润滑剂，将氮化硼粉末分散在油中或水中可以作为拉丝或压制成形的润滑剂，也可用作高温炉滑动零件的润滑剂，氮化硼的烧结体可用作具有自润滑性能的轴承、滑动零件的材料。
氮化硼产品简介英文名Boron Nitride 分子式BN
分子量24.81（按1979年国际原子量）质量标准企业标准（QJ /YH02·08-89）氮化硼是由氮原子和硼原子构成的晶体，该晶体结构分为六方氮化硼（HBN）、密排六方氮化硼（WBN）和立方氮化硼，其中六方氮化硼的晶体结构具有类似的石墨层状结构，呈现松散、润滑、易吸潮、质轻等性状的白色粉末，所以又称“白色石墨”。
理论密度2.27g/cm3，比重2.43，莫氏硬度为2。
六方氮化硼是具有良好的电绝缘性，导热性，化学稳定性；无明显熔点，在0.1MPA氮气中3000℃升华，在惰性气体中熔点3000℃，在中性还原气氛中，耐热到2000℃，在氮气和氩中使用温度可达2800℃，在氧气气氛中稳定性较差，使用温度1000℃以下。
六方氮化硼的膨胀系数相当于石英，但导热率却为石英的十倍。
六方氮化硼不溶冷水，水煮沸时水解非常缓慢并产生少量的硼酸和氮；与弱酸和强碱在室温下均不反应，微溶于热酸，用溶融的氢氧化钠，氢氧化钾处理才能分解。
氮化硼的技术指标1、规格99 ，ＢＮ≥99%B2O3≤0.5%粒度D50(um)≤2.0 2、规格9 8 ，B N≥98% B2O3≤0.5%粒度D50(um)≤2.0 氮化硼的各项性能参数1、高耐热性3000℃升华，其强度1800℃为室温的2
倍，1500℃空冷至室温数十次不破裂，在惰性气体中2800℃不软化。
2、高导热系数热压制品为33W/M.K和纯铁一样，在5 30℃以上是陶瓷材料中导热最大的材料。
3、低热膨胀系数2×10-6的膨胀系数仅次于石英玻璃，是陶瓷中最小的，加上其具有高导热，所以抗热震性能很好。
4、优良的电性能高温绝缘性好，25℃为1014Ω—CM，2000℃还可达到103Ω—CM，是陶瓷中最好的高温绝缘材料，击穿电压3KV/MM，低介电损耗108HZ 时为2.5×10-4，介电常数为4，可透微波和红外线。
5、良好的耐腐蚀性与一般金属（铁、铜、铝、铅等）、稀土金属，贵重多属，半导体材料（锗、硅、砷化钾），玻璃，熔盐（水晶石、氟化物、炉渣）、无机酸、碱不反应。
6、低的摩擦系数u为0. 16，高温下不增大，比二硫化钼，石墨耐温高，氧化气氛可用到900℃，真空下可用到2000℃。
7、高纯度含B高其杂质含量小于10PPM，而含B大于43.6%。
8、可机械加工性其硬度为莫氏2，所以可用一般机械加工方法加工成精度很高的零部件制品。
六方氮化硼的用途六方氮化硼可以用于制造TiB2/BN复合陶瓷，还可以用于高级耐火材料和超硬材料，水平连轧钢的分离环，用于耐高温润滑剂和高温涂料同时还是合成立方氮化硼的原料。
具体用途1、金属成型的脱模剂和金属拉丝的润滑剂。
2、高温状态的特殊电解、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、航天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。
11、防止中子辐射的包装材料。
12、由氮化硼加工制成的超硬材料，可制成高速切割工具和地质勘探、石油钻探的钻头。
13、冶金上用于连续铸钢的分离环，非晶态铁的流槽口，连续铸铝的脱模剂（各种光学玻璃脱膜剂）14、做各种电容器薄膜镀铝、显像管镀铝、显示器镀铝等的蒸发舟。
15、各种保鲜镀铝包装袋等。
16、各种激光防伪镀铝、商标烫金材料，各种烟标，啤酒标、包装盒，香烟包装盒镀铝等等。
17、化妆品用于口红的填料，无毒又有润滑性，又有光泽是法国最好的口红。