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導(dǎo)熱不導(dǎo)電,六方氮化硼的奇妙應(yīng)用

導(dǎo)熱不導(dǎo)電,六方氮化硼的奇妙應(yīng)用
東超  2025-08-12  |  閱讀:121

說到氮化硼(h-BN),最為引人樂道的就是它優(yōu)異的熱性能。身為陶瓷材料中導(dǎo)熱最佳的材料之一,h-BN的結(jié)構(gòu)與石墨類似,具有六方層狀結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)松散、潤滑、質(zhì)輕質(zhì)軟等性狀,可加工性強,又由于其色為白,因此也被稱為“白石墨”。

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氮化硼的應(yīng)用

     h-BN顆粒的各方面性能受純度影響較大,而燒制條件以及產(chǎn)品后處理會直接影響純度,因此制備高純度的六方氮化硼顆粒是保證其廣泛應(yīng)用的前提。而在不同領(lǐng)域中,就算是同一成分的原料,由于使用目的不同,原料規(guī)格自然也有所差異。

1、高溫潤滑劑

h-BN具備十分優(yōu)異的高溫潤滑性,作為潤滑劑使用時,可以分散在耐熱潤滑脂、水或溶劑中;噴涂在摩擦表面上,待溶劑揮發(fā)而形成干模,因h-BN與鋼、不銹鋼、鋁等既不潤濕又不發(fā)生作用,因此它常用于抗熔融金屬腐蝕的場合,如熔煉蒸發(fā)金融的坩鍋、舟皿、液態(tài)金融輸送管等。

2、導(dǎo)熱填料

BN作為填料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于導(dǎo)熱復(fù)合材料,可解決熱導(dǎo)材料與處于運行中的電氣部件相接觸而需要的高電阻率材料避免短路的問題。將超聲剝離的二維氮化硼納米片和一維纖維素納米纖維共混,制備的復(fù)合材料熱導(dǎo)率高達 180W/(m·K),是迄今為止熱導(dǎo)率最高的納米復(fù)合材料。

3、耐高溫涂料

氮化硼在高溫下具有的明顯化學(xué)惰性,使得氮化硼涂層可用來保護鋁、鎂、鋅合金等材料免受高溫氧化。當(dāng)將氮化硼涂層包覆耐火材料或陶瓷器皿后,即使溫度高達1273K時,氮化硼涂層也能有效保護其抗氧化。

4、脫模劑

普通的潤滑油及弗素樹脂、石墨等,在一定的高溫環(huán)境下都會失去潤滑功能。但以固體潤滑劑氮化硼為原料的耐超高溫脫模劑在極端高溫下依舊能保持優(yōu)良的潤滑性、脫模性,因此適用于金剛石工具的成型,高溫硬化性樹脂的成型,燒結(jié)金屬的成型,鋁框的壓制,玻璃的成型,壓鑄的脫模等。 

5、高絕緣高導(dǎo)熱陶瓷制品

氮化硼陶瓷具有良好的耐熱性、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、高溫介電強度,是理想的散熱材料和高溫絕緣材料。由于其化學(xué)穩(wěn)定性好,因此能抵抗大部分熔融金屬的浸蝕;制品硬度低(莫氏強度2)因此可進行精度為1/100mm的機械加工。常用于制造熔煉半導(dǎo)體的坩堝及冶金用高溫容器、半導(dǎo)體散熱絕緣零件、高溫軸承、熱電偶套管及玻璃成形模具等。

6、合成立方氮化硼

C-BN是氮化硼的另一種常用形態(tài),其硬度僅次于金剛石而遠遠高于其它材料,并且也是理論的低溫穩(wěn)定相。利用h-BN在觸媒參與下,在高溫(1800℃)、高壓(800Mpa)下轉(zhuǎn)變?yōu)閳杂踩缃饎偸腸-BN氮化硼,是當(dāng)前合成氮化硼的主要方法之一。

7、化妝品

憑借層狀晶體結(jié)構(gòu)帶來的潤滑、質(zhì)輕等特性,h-BN粉體也可在化妝品中作為體質(zhì)顏料使用,具有出色的涂敷和附著性,且顏色為白,可有效調(diào)節(jié)產(chǎn)品的涂展性、皮膚貼付性、光澤感、皮膚質(zhì)感及產(chǎn)品的成型性、使用性。


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來源:粉體圈


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