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六方氮化硼的制備方法

文章出處：天元航材責任編輯：天元化工新材廠家發(fā)布時間：2022-02-15 17:35:49 點擊數：145 【大 中 小】

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六方氮化硼的制備方法

六方氮化硼是一種性能優(yōu)異并有很大發(fā)展?jié)摿Φ男滦吞沾刹牧?，包?/span>5種異構體，分別是高溫氮化硼纖鋅礦氮化硼(w-BN),三方氮化硼(r-BN)、立方氮化硼(c-BN)和斜方氮化硼(o-BN)。

其中六方氮化硼的結構與石墨相似，具有六方層狀結構,晶格常數a=0.250 4 nm,c=0.666 1 nm,理論密度2.27 g/cm3,熔點3 000℃,質地柔軟,可加工性強,并且顏色為白色,俗稱“白石墨”。六方氮化硼是典型的各向異性材料,在垂直于c軸方向上有較高的熱導率[60 W/(m·K)]、低的熱膨脹系數[(0~2.6)×10–4/K]和高的抗張強度(41 MPa)。平行于c軸方向具有較低的熱導率[1.2~2.9 W/(m·K)]、較低的介電常數(3~5)和介質損耗[(1~1.4)×10–4]。

硼砂–尿素(氯化銨)法是制備h-BN粉的傳統方法,生產成本較低,投資少,工藝簡單,適合工業(yè)生產,但是合成得到的氮化硼的純度不高,粒度均勻性差。水(溶劑)熱合成法水(溶劑)熱合成法(簡稱水熱法)是在高壓釜里,采用水(或有機溶劑)作為反應介質,通過對高壓釜加熱,創(chuàng)造一個高溫、高壓反應環(huán)境,使得通常難溶或不溶的物質溶解并反應生成新的晶體。水熱法通常用于合成氧化物或金屬單質超細粉,在制備非氧化物超細粉方面的研究尚處于起步階段。目前文獻報道的的水熱法合成的六方氮化硼中多相共存,而且摻有無法分離的雜質。

采用H3BO3、白磷和NaN3為原料用水熱法在300℃條件下合成了h-BN納米微粉,其中含有部分o-BN。選用合適的硼、氮源(如硼酸銨、三聚氰胺)對于提高h-BN含量有重要的影響，以水為溶劑比較環(huán)保,但需要較高的溫度,而有機溶劑可將反應溫度顯著降低。

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