六方氮化硼（h-BN）粉体性能及用途讲解

2023-10-23 01:30:31

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六方氮化硼（Hexagonal boron nitride,缩写为hBN）,其中h指的是氮化硼相是六方，从分子结构图来看，六方氮化硼属于六方晶系，具有和石墨相同的六方晶体结构，是由多层结构堆叠起来的，不同层之间通过作用力链接起来。

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六方氮化硼是一种白色的粉末，是一种先进陶瓷材料，其晶体结构与石墨非常相似，且两者的物理化学性质也较为相像，因此六方氮化硼也被称为“白色石墨”，有良好的润滑性，电绝缘性和耐化学腐蚀性。在导热、润滑、储氢、电池隔膜材料、高温抗氧化涂层、催化等领域都有着重要的应用。

六方氮化硼性能

1、耐高温。空气中可使用到1200度，气氛保护下可在2300度使用。

2、热膨胀系数小，抗热振性好，导热性好。

3、高温绝缘性。常温电导率可达1014~1018Ω/cm（1000℃时仍达1014~106Ω/cm）。

4、高温润滑性。六方氮化硼具有极好的润滑性能，摩擦系数为0.16，高温下不增大，比二硫化钼、石墨耐温高，氧化气氛可用到900℃，真空下可用到2000℃。

5、化学稳定性好，与很多金属和玻璃熔体不润湿，不反应。

6、介电性能好。介电常数3~5。介电损耗为（2~8）*10-4，击穿强度为Al2O3的两倍，达30~40kV/mm，因此是理想的高频绝缘、高压绝缘、高温绝缘材料。

7、硬度低，可加工性好。六方氮化硼极易使用常规金属切削技术对制品精加工，车削精度可达0.05mm，因此由六方氮化硼坯料可以加工得到复杂形状的制品。

六方氮化硼用途

1、合成CBN的主要原料。立方氮化硼CBN磨料的合成，是采用六方氮化硼+触媒，在高温超高压下反应而来，因此可用于合成立方氮化硼。

2、高温润滑剂。h-BN具备十分优异的高温润滑性，作为润滑剂使用时，可以分散在耐热润滑脂、水或溶剂中；喷涂在摩擦表面上，待溶剂挥发而形成干模，因h-BN与钢、不锈钢、铝等既不润湿又不发生作用，因此它常用于抗熔融金属腐蚀的场合，如熔炼蒸发金融的坩锅、舟皿、液态金融输送管等。

3、热管理材料。BN作为填料已经广泛应用于导热复合材料，可解决热导材料与处于运行中的电气部件相接触而需要的高电阻率材料避免短路的问题。

4、高绝缘高导热陶瓷制品。氮化硼陶瓷具有良好的耐热性、热稳定性、导热性、高温介电强度，是理想的散热材料和高温绝缘材料。常用于制造熔炼半导体的坩埚及冶金用高温容器、半导体散热绝缘零件、高温轴承、热电偶套管及玻璃成形模具等。

5、脱模剂。普通的润滑油及弗素树脂、石墨等，在一定的高温环境下都会失去润滑功能。但以固体润滑剂氮化硼为原料的耐超高温脱模剂在极端高温下依旧能保持优良的润滑性、脱模性，因此适用于高温硬化性树脂的成型、烧结金属的成型、铝框的压制、玻璃的成型、压铸的脱模等。

6、化妆品。凭借层状晶体结构带来的润滑、质轻等特性，h-BN粉体也可在化妆品中作为体质颜料使用，具有出色的涂敷和附着性，且颜色为白，可有效调节产品的涂展性、皮肤贴付性、光泽感、皮肤质感及产品的成型性、使用性。