一般氮化硼陶瓷是石墨型结构,俗称白石墨。另一种是金刚石型,类似于石墨转化为金刚石的原理。石墨型氮化硼可以在高温(1800)和高压(800Mpa)下转变为金刚石型氮化硼。氮化硼的B-N键长度(156pm)与金刚石的C-C键长度(154pm)相近,密度与金刚石相近。其硬度与金刚石相当,但耐热性优于金刚石。它是一种新型耐高温超硬材料,可用于制造钻头、磨具和刀具。
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CBN通常是黑色、棕色或暗红色晶体,具有闪锌矿结构,导热性好。硬度仅次于金刚石,是一种超硬材料,常用作刀具材料和磨料。
物质特性
氮化硼陶瓷抗化学侵蚀,不受无机酸和水的侵蚀。硼氮键在热浓碱中断裂。1200以上的空气开始氧化。熔点3000,稍低于3000开始升华。真空中约2700开始分解。微溶于热酸,不溶于冷水,相对密度2.25。抗压强度170MPa。氧化气氛下使用温度高为900度,非活性还原气氛下使用温度高为2800度,但常温下润滑性较差。氮化硼陶瓷的大部分性能都比碳材料好。对于六方氮化硼,具有低摩擦系数、良好的高温稳定性、良好的抗热震性、高强度、高热导率、低膨胀系数、高电阻率、耐腐蚀性以及微波或红外透射率。
物质结构
氮化硼陶瓷以六方晶系结晶,常见的是石墨晶格和无定形变体。除六方晶体外,碳化硼还有其他晶体形式,包括:菱面体氮化硼(简称R-BN,或三边氮化硼),其结构类似于H-BN。将在h-bn转化为c-bn的过程中产生,立方氮化硼c-BN,或3-bn,或z-BN闪锌矿型氮化硼,具有非常坚硬的纹理,纤锌矿型氮化硼w-BN,高压下h-BN的坚硬状态。人们甚至发现了石墨一样薄的二维氮化硼晶体(类似于MOS二维晶体)。
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小编:Lynn