中國粉體網(wǎng)訊 白色石墨烯——六方氮化硼。
氮化硼
氮化硼（BN）是一種性能優(yōu)異，極具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的新型寬帶隙納米材料。它是一種典型的Ⅲ-Ⅴ族化合物，由氮原子和硼原子組成。氮原子和硼原子采取不同的雜化方式相互結(jié)合，可以形成不同物相結(jié)構(gòu)的氮化硼。
六方氮化硼
立方氮化硼
菱面體氮化硼
纖鋅礦氮化硼
正交氮化硼
氮化硼主要物相的結(jié)構(gòu)示意圖
氮化硼的結(jié)構(gòu)參數(shù)
六方氮化硼
六方氮化硼它是唯一存在于自然界的氮化硼相，屬于六方晶系，呈白色，具有類似于石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)特征和晶格參數(shù)，故又稱白色石墨烯。它具有優(yōu)異的耐高溫、抗熱震、高溫?zé)岱�(wěn)定性、耐腐蝕和易切削加工等綜合特性，在冶金、化工、電子及新能源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
六方氮化硼的結(jié)構(gòu)及參數(shù)
六方氮化硼的性質(zhì)
由于六方氮化硼的結(jié)構(gòu)特點，使其具有很多優(yōu)異的特性。
物理性質(zhì)：高導(dǎo)熱性、高耐熱性、潤滑性、摩擦系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)低、介電性質(zhì)優(yōu)異、可加工性強等。
化學(xué)性質(zhì)：抗氧化性強、抗腐蝕性強、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
六方氮化硼（h- BN）的基本性質(zhì)
六方氮化硼納米片的制備方法
六方氮化硼納米片的制備方法有自下而上和自上而下兩種，自下而上就是指利用化學(xué)合成的方法合成出六方氮化硼納米片，自上而下是指通過剝離，將大塊的六方氮化硼剝離成六方氮化硼納米片。
化學(xué)氣相沉積法（ＣVＤ）
合成六方氮化硼納米片的裝置示意圖
機械剝離法
球磨法剝離過程的ＳＥＭ圖（ａ，ｃ）及相應(yīng)的剝離機理示意圖（ｂ，ｄ）
熱剝離法
ｈ－ＢＮ原料（Ａ）及熱剝離法剝離并功能化的ｈ－ＢＮ
（Ｂ）在水中的溶劑情況和納米片的ＡＦＭ照片
液相剝離法
1）超聲法
超聲輔助法剝離六方氮化硼的原理示意圖及納米片的ＡＦＭ照片
2）類Ｈｕｍｍｅｒ法
類Ｈｕｍｍｅｒ法剝離六方氮化硼過程
3）堿熔法
堿熔法剝離機理示意圖
4）氟化法
氟化法剝離機理
六方氮化硼的應(yīng)用
利用氮化硼制品較好的耐高溫性和電絕緣性，可作為高溫下的電絕緣材料，具有優(yōu)良的抗熱沖擊性。
利用其高導(dǎo)熱性及對微波輻射的穿透性能，在電子工業(yè)中可用作雷達(dá)的傳遞窗。
利用h－ＢＮ制品熔點較高、熱膨脹系數(shù)小以及幾乎對所有熔融金屬都穩(wěn)定的性能，可用作高溫金屬冶煉坩堝、耐熱材料、散熱片和導(dǎo)熱材料等。
利用h－ＢＮ陶瓷優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能，可在１５００°Ｃ至室溫反復(fù)急冷急熱條件下使用。
利用h－ＢＮ陶瓷對酸、堿和玻璃熔渣有良好的耐侵蝕性，以及對大多數(shù)熔融金屬既不潤濕也不反應(yīng)的性能，可用作熔煉有色金屬、貴金屬和稀有金屬的坩堝、器皿、管道、輸送泵等部件。
利用h－ＢＮ陶瓷既是熱的良導(dǎo)體，又是電的絕緣體，可作為超高溫的絕緣材料。
利用h－ＢＮ陶瓷對微波和紅外線是透明的，可用作透紅外和微波的窗口，如雷達(dá)窗口等。
利用h－ＢＮ陶瓷具有較強的中子吸收能力，可在原子能工業(yè)中與各種塑料、石墨混合使用，作為原子堆的屏蔽材料。
利用h－ＢＮ陶瓷具有較高的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性，同時還具有熱導(dǎo)率高、介電性好、制品易加工等特點，可與TiB2復(fù)合制備導(dǎo)電陶瓷蒸發(fā)舟。
利用h－ＢＮ在超高壓下性能穩(wěn)定，可作為壓力傳遞材料和容器。
利用h－ＢＮ是最輕的陶瓷材料，可用于飛機和宇宙飛行器的高溫結(jié)構(gòu)材料。
利用h－ＢＮ的發(fā)光性，可以作為場致發(fā)光材料。
參考資料：
李晨.六方氮化硼納米片的制備、功能化及其在導(dǎo)熱聚合物中的應(yīng)用
翟鳳瑞.六方氮化硼陶瓷的放電等離子燒結(jié)及性能研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）
