六方氮化硼耐高溫超硬性能

作為化工添加劑六方氮化硼它的主要特點(diǎn)有：六方氮化硼（白石墨）為松散、潤(rùn)滑、易吸潮的白色粉末，真密度2.27/cm3,莫氏硬度為2，機(jī)械強(qiáng)度低，但比石墨高（見表1）。無(wú)明顯熔點(diǎn)，在0.1Mpa氮?dú)庵杏?000℃升華。在氮或氬氣中的最高使用溫度℃，在氧氣氣氛中的穩(wěn)定性較差，使用溫度1000℃以下。 六方氮化硼 膨脹系數(shù)低，導(dǎo)熱率高，所以抗熱震性優(yōu)良，在1200～20℃循環(huán)百次也不破壞。表2為BN和幾種膨脹系數(shù)陶瓷性能的比較。從表中看出，BN的膨脹系數(shù)相當(dāng)于石英，但導(dǎo)熱率卻為石英的10倍。  六方氮化硼屬六方晶系，具有類似石墨的層次結(jié)構(gòu)，故有白石墨之稱。其晶體結(jié)構(gòu)和石墨結(jié)構(gòu)的對(duì)比示如表3 ，每一層有B、N 原子相間排列成六角環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。層內(nèi)原子之間呈很強(qiáng)的共價(jià)結(jié)合，所以結(jié)構(gòu)緊密。層間為分子健結(jié)合，結(jié)合弱，故容易削弱。層內(nèi)B —N 原子間距為0.142nm, 彈性模量E 為910Gpa ，而層間原子間距為0.335nm 彈性模量只有30 Gpa BN 與石墨不僅結(jié)構(gòu)一致，而且晶格常數(shù)十分相似。

六方氮化硼是熱的良導(dǎo)體，又是典型的電絕緣體。常溫電阻率可達(dá)1016~1018 即使在1000℃，電阻率仍有104~106Ω .cm 。 BN 的介電常數(shù)3~5 ，介質(zhì)損耗為（ 2~8 ） *10-4 ，擊穿強(qiáng)度為Al2O3 的兩倍，達(dá)30~40 Kv/mm.  六方氮化硼具有良好的潤(rùn)滑性，抗氧化性，抗腐蝕性，絕緣性，導(dǎo)熱性和化學(xué)穩(wěn)定性。可以用于制造TiB2 /BN復(fù)合陶瓷，還可以用于高級(jí)耐火材料和超硬材料，水平連軋鋼的分離環(huán)，用于耐高溫潤(rùn)滑劑和高溫涂料同時(shí)還是合成立方氮化硼的原料。 六方氮化硼有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)大多數(shù)金屬熔體，如鋼、不銹鋼、Al、Fe、Ge、Bi、Si、Cu、Sb、Sn、In、Cd、Ni、Zn等既不潤(rùn)濕又不發(fā)生作用。因此，可用作高溫電偶保護(hù)套，熔化金屬的坩堝、器皿、輸送液體金屬的管道、泵零件、鑄鋼的磨具以及高溫電絕緣材料等。利用BN的耐熱耐蝕性，可以制造高溫構(gòu)件、**燃燒室內(nèi)襯、宇宙飛船的熱屏蔽、磁流件發(fā)電機(jī)的耐蝕件等。