立方氮化硼陶瓷材料結(jié)構(gòu)性質(zhì)與應(yīng)用

氮化硼是由什么組成的呢？氮化硼是由氮原子和硼原子所構(gòu)成的晶體。化學(xué)組成為43.6%的硼和56.4%的氮，具有四種不同的變體：六方氮化硼（HBN)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼(CBN)和纖鋅礦氮化硼(WBN)。

1. 氮化硼結(jié)構(gòu)

氮化硼六方晶系結(jié)晶，最常見(jiàn)為石墨晶格，也有無(wú)定形變體，除了六方晶型以外，碳化硼還有其他晶型，包括：菱方氮化硼(簡(jiǎn)稱(chēng)：r—BN，或稱(chēng)：三方氮化硼，其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于h—BN，會(huì)在h—BN轉(zhuǎn)化為c—BN的過(guò)程中產(chǎn)生)、立方氮化硼[簡(jiǎn)稱(chēng)：c—BN，或|3一BN，或z-BN(即閃鋅礦型氮化硼)，質(zhì)地非常堅(jiān)硬]、纖鋅礦型氮化硼(簡(jiǎn)稱(chēng)：w—BN，h—BN高壓下的一種堅(jiān)硬狀態(tài))。人們甚至還發(fā)現(xiàn)像石墨稀一樣的二維氮化硼晶體(類(lèi)似的還有MoS：二維晶體)。

2. 氮化硼性質(zhì)

CBN通常為黑色、棕色或暗紅色晶體，為閃鋅礦結(jié)構(gòu)，具有良好的導(dǎo)熱性。硬度僅次于金剛石，是一種超硬材料，常用作刀具材料和磨料。

氮化硼具有抗化學(xué)侵蝕性質(zhì)，不被無(wú)機(jī)酸和水侵蝕。在熱濃堿中硼氮鍵被斷開(kāi)。1200℃以上開(kāi)始在空氣中氧化。熔點(diǎn)為3000℃，稍低于3000℃時(shí)開(kāi)始升華。真空時(shí)約2700℃開(kāi)始分解。微溶于熱酸，不溶于冷水，相對(duì)密度2.25。壓縮強(qiáng)度為170MPa。

在氧化氣氛下最高使用溫度為900℃，而在非活性還原氣氛下可達(dá)2800℃，但在常溫下潤(rùn)滑性能較差。碳化硼的大部分性能比碳素材料更優(yōu)。對(duì)于六方氮化硼：摩擦系數(shù)很低、高溫穩(wěn)定性很好、耐熱震性很好、強(qiáng)度很高、導(dǎo)熱系數(shù)很高、膨脹系數(shù)較低、電阻率很大、耐腐蝕、可透微波或透紅外線。