制備熱解氮化硼工藝

氮化硼材料主要通過熱壓燒結(jié)含有少量助溶劑的六方氮化硼粉末制得，生產(chǎn)效率較高，但是這種方法易于在燒結(jié)體中引入孔洞和雜質(zhì)以及因熱壓產(chǎn)生的各向異性等問題，這使得其應(yīng)用受到很大的限制，特別是在高溫及氧化環(huán)境中。利用化學(xué)氣相沉積法（CVD）并恰當(dāng)?shù)乜刂乒に噮?shù)就可以制備高純度、高致密度的熱解氮化硼（PBN）材料，利用這種方法制得的熱解氮化硼材料具有良好的可加工性能，能很好的滿足應(yīng)用要求。

影響熱解氮化硼（PBN）制備的工藝參數(shù)非常多，主要有硼-氮源、溫度、壓力和反應(yīng)器構(gòu)造等四個方面。沉積氮化硼的原料反應(yīng)氣主要分為兩大類：硼源+氮源+載氣/稀釋氣；含有硼和氮兩種元素的化合物+載氣/稀釋氣。

沉積氮化硼的溫度可以在很大范圍內(nèi)變化（250℃-2300℃）。一般溫度越高，沉積出的氮化硼的結(jié)晶度越好。沉積氮化硼的壓力在1-760torr內(nèi)變化。沉積基體可以是過度金屬、結(jié)構(gòu)陶瓷、電子陶瓷、玻璃、石墨以及陶瓷顆粒等無孔基體。

熱解氮化硼材料具有優(yōu)異的理化性能，化學(xué)氣相沉積法（CVD）是制備高純度致密氧化硼材料的良好選擇。制備得到的熱解氮化硼（PBN）的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及性能能強烈地依賴于工藝條件，利用化學(xué)氣相沉積法（CVD）所制備的氮化硼大多為薄膜、粉末等形態(tài)，而大尺寸塊體的氮化硼還僅限于各向異性度很高的熱解氮化硼，沒有充分發(fā)揮熱解氮化硼結(jié)構(gòu)多樣性的特點，限制了該材料在更廣闊的領(lǐng)域得到應(yīng)用。所以，對力學(xué)性能優(yōu)異的各向同性熱解氮化硼的研究相對比較少，鑒于熱解氮化硼的廣闊應(yīng)用，熱解氮化硼材料的制備工藝研究還有待深入，尤其是沉積機制的研究，為可控制備熱解氮化硼提供堅實的基礎(chǔ)。