氮化硼,化學分子式為BN,是由氮原子和硼原子所構成的晶體,具有四種不同的變體:六方氮化硼(H-BN)、菱方氮化硼(R-BN)、立方氮化硼(C-BN)和纖鋅礦氮化硼。
本文主要講述氮化硼變體中六方氮化硼和立方氮化硼的知識,分析兩者的區別和不同之處。
六方氮化硼和立方氮化硼結構
1、六方氮化硼
六方氮化硼(H-BN)又稱為「白石墨烯」,是由氮原子和硼原子交替組成的單原子層二維材料,層狀排列為AA』AA』……類型,其結構與石墨烯類似,因此也具有許多與石墨烯類似的性質。
六方氮化硼(H-BN)為石墨晶格,呈鬆散、潤滑、易吸潮、質輕、難溶、耐高溫白色粉末形態。六方氮化硼無明顯熔點,具有抗化學侵蝕性質,與一般金屬、稀土金屬、貴重金屬、玻璃、熔鹽等不發生反應。
六方氮化硼是優良的絕緣體,具有高熱導率,高抗氧化性,高化學、熱穩定性及良好的力學性能,在複合材料改性、傳感器、場發射器件、紫外雷射器件以及抗氧化塗層等多方面具有重要應用。
六方氮化硼和立方氮化硼
2、立方氮化硼
立方氮化硼(C-BN)是一種人工合成的材料,其硬度僅次於金剛石,屬於超硬材料,由六方氮化硼和觸媒在高溫高壓下合成而來。
立方氮化硼有黑色、琥珀色和表面鍍金屬色等,顆粒尺寸通常在1mm以下,具有很高的熱穩定性和化學惰性,因此一般常被用作製造超硬刀具的材料。
六方氮化硼粉末
因此,六方氮化硼和立方氮化硼的主要區別就在於物理性質不同:
六方氮化硼為白色,而立方氮化硼多為黑色、琥珀色等;六方氮化硼偏軟,而立方氮化硼硬度很高;六方氮化硼可以作為原材料來合成立方氮化硼;六方氮化硼的用途範圍廣,立方氮化硼一般用來製作CBN刀具。