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氮化硼陶瓷的制作与用途

氮化硼俗称白石墨,特性与石墨相似而质地洁白,存在两种晶型:六方与立方,但通常呈六方结构。在高温与超高压的特殊条件下,可将六方结构晶型转化为立方晶型。粉末由硼,卤化硼或硼酸、硼砂、氧化硼和含氮盐类在氮气或氨气氛中反应合成。氮化硼粉末呈白色、质轻、松散、润滑,易吸潮等性能,但与酸、碱、玻璃及大多数金属不起作用,机械强度高,比石墨略高,但在高温下无负载软化现象,可作机械加工车削,精度可达1%毫米。氮化硼使用范围广泛,其粉末可作优良的润滑剂与脱模剂,而陶瓷可用作熔炼蒸发金属的坩埚、舟皿、液态金属输送管、火箭喷口,大功率器件底座,半导体元件掺杂源,以及各种高温(高压、高频)绝缘散热部件。而立方氮化硼则为近似于金刚石的超硬材料。$$(一)氮化硼粉料合成方法:$$氮化硼粉料合成方法现在已有十多种,但能够实现工业化生产的方法主要有以下3种。$$(1)硼砂──氮化铵法。此种方法首先将硼砂置于真空中在200~400℃下脱水,引入氮化铵溶解成饱和溶液...  (本文共2页) 阅读全文>>

《陶瓷学报》2019年04期
陶瓷学报

氮化硼陶瓷的低温热压烧结及其性能研究

0引言h-BN陶瓷由于热导率高、介电常数低、高温电绝缘性能好、热膨胀系数小、耐热性好以及加工容易等,已经被广泛应用在化工、冶金、光电、半导体电子、航空航天、原子能等领域[1-7]。但因h-BN具有与六角石墨类似的层状晶体结构,层内是由很强的共价键结合,再加上其扩散系数较低,使得氮化硼陶瓷在烧结过程中致密化比较困难[8-11]。而且片状的氮化硼晶粒相互间容易形成相互交叉堆积的“卡片房式”层状结构[12-14],会导致在晶粒间产生较多的难以填充的孔隙,并且晶粒越大,这种情况就会更严重,最终会导致制备的氮化硼陶瓷的致密度下降。因此,想要获得致密化程度高的h-BN陶瓷材料,添加适量的添加剂,控制晶粒的尺寸大小及选择适当的烧结方法是必要的[15-17]。本研究以晶粒尺寸较小的h-BN粉体为原料,添加适量的B2O3为烧结助剂,利用热压烧结(HP)的方法和采用较低的烧结温度制备h-BN陶瓷,研究烧结压力和烧结温度对六方氮化硼陶瓷的致密化、力学...  (本文共5页) 阅读全文>>

《当代化工》2017年07期
当代化工

氮化硼陶瓷纤维的制备与应用

氮化硼(BN)是一种重要的非氧化物陶瓷材料,主要有α-BN,β-BN,γ-BN三种晶体结构,其中,α-BN,γ-BN为六方晶型统称为h-BN。其层状晶体结构与石墨类似。h-BN晶体结构中每一层是由B3N3六元环状单元构成,表现出明显的各向异性[1]。BN是一种洁白润滑性很好的耐高温晶体。它的绝缘性能特别好,即使在高温下,其绝缘性能也超过最耐高温的氧化物,它的电阻率在2 000℃时是1900?·cm,在室温时1 012?·cm,它的热膨胀系数低至-2.9×10-6/deg[2]。与多种金属不浸润,具有优良的耐腐蚀性,介电常数和损耗角正切小。这些优良性质使BN材料广泛应用于陶瓷、涂层涂料和宇航工程等诸多工业领域[3,4]。氮化硼纤维兼具了BN材料和纤维材料的优点,在复合材料、航空航天、核工业及高温过滤材料等方面都有很好的应用前景。氮化硼纤维具有低密度、高强度、抗氧化、介电性能优良、导热性好、相容性好、透波性能强等特性,因而BN纤维作...  (本文共6页) 阅读全文>>

《河北陶瓷》2000年04期
河北陶瓷

反应烧结氮化硼陶瓷

1 前言六方氮化硼具有一系列重要的电绝缘性能和较高的化学惰性,是一种具有发展前景的生产陶瓷用高耐火化合物。但是,由于结构特点,再加上氮化硼陶瓷的高烧结性和低强度,难以借助现代方法(如泥浆浇注、爆炸热压、气相沉淀等)用其制得高机械性能复杂形状制品,并且成本高昂。采用反应烧结法生产氮化硼陶瓷,可以解决这一问题。众所周知,反应烧结时,陶瓷坯体同固相和液相烧结时一样,主要是依靠化学反应,而不仅仅是依靠物理过程烧结的。有人曾介绍用反应烧结法生产氮化硼陶瓷的情况。这种陶瓷在20℃至1400~1500℃的范围具有极稳定的抗压强度———120~150MPa(抗弯强度约50MPa)、稳定的介电性能:介电常数约3.3,介电损耗角正切10。制得的大件氮化硼制品(高50~60cm,直径15~20cm)具有25%~30%的总气孔率和极低的线膨胀温度系数———0.3·10-6℃-1。也有人曾研究通过氮烧结纯氮化硼和氮化铝、氮化硼和铝、氮化铝和硼混合物坯体制...  (本文共3页) 阅读全文>>

《工业炉》1989年02期
工业炉

日本各公司耐火新材料战略(下Ⅰ) 氮化硼陶瓷

一、概要 川崎炉材有限公司,自1938年创立以 来,进行非铁金属、无机物接合剂、耐火泥和 玻璃用、炼铁用炉子材料的生产和销售业务。为了满足近年来对材料的迫切需要。该公司在积累制造技术的基础上不断引入新技术,对氮化硼(BN)陶瓷的研究开发,就是该公司取得的一项成果‘ 二、BN性质 BN有纤维锌矿型、立方晶、六方晶三种。纤锌矿型,立方晶在几万个大气压下处于不稳定领域,这样,纤锌矿型,立方晶的制造成本就增高了,而对于切削工具、研磨材料的使用要求具有与金刚石相当的硬度,本文选择的六方晶,具有与石墨相类似的结晶结构,呈鳞片状,其性质相似,1)具有耐热性;2)热传导率大而耐冲击性优良;3)化学的稳定性好;4)具有机械加工性,5)富有润滑性,6)重量轻等。与石墨的不同点:1)具有电气上绝缘性;2)900℃时不氧化,3)白颜色洁白等。布氏瞩以上BN的多方面的特征,结合纤锌矿型或立方晶的硬度这一方面的用途,六方晶粉末,烧结体的用途领域就大了。BN...  (本文共4页) 阅读全文>>

《硅酸盐学报》2015年12期
硅酸盐学报

冻干法制备多孔氮化硼陶瓷及其成孔机理

多孔氮化硼是一种非氧化物多孔陶瓷,具有化学稳定性和热导率高、介电常数低、耐热、耐腐蚀以及疏水等优异性能[1–2]。多孔氮化硼陶瓷因六方氮化硼(h-BN)自身的极性特征而成为良好的吸附介质[3],具有优异的选择吸附性能,在强腐蚀等恶劣条件下,可以充当催化剂载体[4–7],在储氢、气体吸附与分离领域有潜在的应用价值。目前,多孔氮化硼陶瓷的制备方法主要有模板法[8]、高压反应合成法[9–11]、真空热解法[3,12–13]、元素置换法[14–17]等,这些方法易受到模板选择的限制,不易实现,并且实验条件极端,不具备商业价值,另外上述方法有的还会引入大量的有机物做原Received date:2015–09–25.Revised date:2015–10–16.First author:SHI Cunlan(1986–),female,Doctorial candidate.E-mail:shicunlan0503@126.comCor...  (本文共5页) 阅读全文>>