DCT涂料新型导热功能填料--六方氮化硼微晶粉(一)
来源: www.szea.net   发布时间: 2015-03-01 13:09   1840 次浏览   大小:  16px  14px  12px
在涂层涂料工业中使用氮化硼是基于它的润滑性质,尤其在高温下仍具有很好的润滑作用。主要应用有以下有氮化硼涂层、氮化硼涂料及氮化硼脱模剂。 氮化硼的摩擦系数非常低,自润滑性能优异,甚至在高温下也具有良好的自润滑能力,是重要的减摩自润滑涂层材料,可被应用于1000℃以上高温可磨耗涂层的软质润滑组分。氮化硼的涂层宜采用气稳等离子喷涂、超音速火焰喷涂和爆炸喷涂工艺喷涂涂层。六方氮化硼用作航空发动机的高温封严涂层的软质组分,高温润滑减摩涂层,电绝缘涂层,中子吸收涂层等,如高频及等离子弧绝缘体,防中子辐射涂层,高温可磨耗涂层等。

一、六方氮化硼的性质

     六方氮化硼,缩写为h-BN。氮化硼是人工合成材料,尽管在19世纪早期已被合成出来,但直到20世纪的后半叶才开始发展成为一个被广泛应用的材料。

     硼和氮在元素周期表中都与碳相邻,当硼和氮形成化合物时,他们有着相同的外层电子结构,这使得硼和氮得原子半径同碳很相似。所以当氮化硼同碳在晶体结构上展示出相近得性质是很正常的。碳有两种晶形,石墨和金刚石,氮化硼则存在六方和立方两种晶形。

     氮化硼的结晶程度有时用石墨化指数(G.I.值)来表示,G.I.值的定义是在六方氮化硼的XRD图谱中,(100)曲线和(101)曲线所包围的面积与(102)曲线所包围面积之比,即:

            G.I.=

G.I.值越低,表示六方氮化硼结晶度越高。

氮化硼除了六方晶型和立方晶型外,还存在一种叫做乱层结构的氮化硼,简称t-BN,它可以看做是六方氮硼的一种形态,这种氮化硼同一般的六方氮化硼不同,t-BN中原子层的排列是随机的。它与六方氮化硼的性能相似,在高温下(≥1400℃)会转变成六方氮化硼。在XRD图谱上,2 为41-44 处的双峰是t-BN的特征峰。

    合成六方氮化硼粉末是在高温下由氧化硼进行氮化或氨解反应而得。立方氮化硼则是在高温、高压下处理六方氮化硼而得。六方氮化硼(h-BN)在结构上与石墨是同构体。同石墨-样,它的片状微结构和层状晶格结构赋予了它良好的润滑性能。h-BN是难于烧结的,但通常使用热压工艺来成形。

    六方氮化硼具有优良的耐腐蚀性能,几乎对所有的有机溶剂:四氯化碳、95%乙醇、汽油、苯、丙酮以及腐蚀性化学物质:浓硫酸、浓硝酸、浓磷酸、盐酸、20%氢氧化钠以及稀硫酸都是稳定地;六方氮化硼对几乎所有熔融金属都无作用。在氧存在下达1000℃是稳定的;在惰性气体中3000℃仍是稳定的。六方氮化硼不溶于冷水,煮沸时缓慢分解,生成硼酸和氨。微溶于热酸,用熔融氢氧化钠和氢氧化钾处理才能分解。