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近年來以陶瓷為主的新型材料發(fā)展很快,具有磷片狀結構,擁有特殊的物理化學性能的六方晶系的結晶體—氮化硼(BN)陶瓷是一種是隨著宇宙航空和電子工業(yè)發(fā)展起來的新興工業(yè)材料,在工業(yè)與生產(chǎn)上有著廣泛的用途。
目前對氮化硼的研究主要集中在對其六方相(h-BN)和立方相(c-BN)上的研究。六方氮化硼具有潤滑性,導熱性和良好的高溫性能。最近的研究表明,六方相在常溫常壓下也處于熱力學平衡穩(wěn)定狀態(tài)。二六方氮化硼的主要應用領域還是作為合成立方氮化硼的原料。立方氮化硼是一種人工合成材料,在許多領域中有應用前景。
高溫高壓方法一般是以六方氮化硼為原料。同時由于立方氮化硼的優(yōu)異性能,對立方氮化硼合成方法的研究吸引了越來越多科學正作者。各種新的制備方法層出不窮,并且向著低溫低壓,簡便可行的方向發(fā)展,近年來。隨著納米技術的興起和氮化硼陶瓷的應用領域的擴展,納米氮化硼的合成和應用更成為熱點。
六方氮化硼有白石墨之稱,因為它具有類似于石墨的層狀晶體結構,也具有與石墨相似的物理化學性能,例如良好潤滑性和導熱性。六方氮化硼常用來作為燒結陶瓷的材料。H-BN結構陶瓷因為其熱導率高,電絕緣性能好,熱膨脹系數(shù)低,以及和大多數(shù)金屬的不浸潤性,所以在高溫絕緣部件,原子能,冶金,航空等領域得到了廣泛的應用。作為合成立方氮化硼的原料,由于立方氮化硼為理論的低溫穩(wěn)定相,它的優(yōu)越性能更具吸引力,所以人們經(jīng)常采用六方氮化硼合成立方氮化硼。
氮化硼陶瓷的熱穩(wěn)定性和介電性能優(yōu)異,是為數(shù)不多的分解溫度能達到的化合物之一,在很寬的溫度范圍內(nèi)具有極好的熱性能和電性能的穩(wěn)定性,然而,由于這種陶瓷強度硬度彈性偏低,導熱率高抗腐蝕性不足,且難以制成形狀構件,因此單相的氮化硼陶瓷在天線罩上尚未得到真正的應用。
作為一種先進的陶瓷材料,氮化硼一起優(yōu)越的力學性能,受到材料研究領域的廣泛青睞。但由于目前的合成方法條件苛刻,這從一定程度上影響了氮化硼的應用。因此,新的氮化硼的合成方法成為氮化硼研究的熱點,選擇優(yōu)良的反應前軀體,利用其熱力學性質(zhì),降低外界誘發(fā)溫度及反應溫度,并能夠較好的控制產(chǎn)物形態(tài),而通過選擇適當?shù)姆磻^程,和控制反應條件,也可以控制產(chǎn)物的形態(tài)及顆粒大小。