氮化硼
氮化硼(Boron nitride)
CAS: 10043-11-5
化学式: BN
性质
氮化硼(BN)陶瓷存在着六方与立方结构两种BN材料。其中六方氮化硼的晶体结构具有类似的石墨层状结构，呈现松散、润滑、易吸潮、质轻等性状的白色粉末，所以又称“白色石墨”。理论密度2. 27g/cm3；莫氏硬度为2。六方氮化硼是具育良好的电绝缘性，导热性，化学稳定性；无明显熔点，在0. IMPa氮气中3000℃升华，在惰性气体中熔点3000℃，在中性还原气氛中，耐热到2000℃，在氮气和氩中使用温度可达2800℃，在氧气气氛中稳定性较差，使用温度1000℃以下。六方氮化硼不溶冷水，水煮沸时水解非常缓慢并产生少量的硼酸和氨；与弱酸和强碱在室温下均不反应，微溶于热酸，用熔融的氢氧化钠，氢氧化钾处理才能分解。六方氮化硼的膨胀系数相当于石英，但导热率却为石英的10倍。BN既是热的良导体，又是电的绝缘体。它的击穿电压是氧化铝的4～5倍，介电常数是氧化铝的1/2。BN在超高压下性能稳定，BN是最轻的陶瓷材料。立方BN为闪锌矿结构，化学稳定性高，导热及耐热性能好，其硬度与人造金刚石相近，是性能优良的研磨材料。与金刚石相比，其最突出的优点在于高温下不与铁系金属反应，并且可以在1400℃的温度使用。
制法
合成氮化硼常见方法有硼酐法、卤化硼法、硼酸法、硼砂法、电弧等离子体法等。其中硼酐法是工业生产氮化硼的主要方法。通常制得的氮化硼是石墨型的六方氮化硼，石墨型氮化硼在高温(1800℃)、高压(800MPa)下可转变为金刚型立方氮化硼。
- 硼酐法 将B2 03与NH3于900～1200℃反应得到氮化硼粉末，由于该粉未中存在Bz 03，使其性能受到影响，将该粉末在1400℃的NH3中连续氮化或在1800℃的Nz、Ar中处理后，即可得纯度高，结晶度好的氮化硼粉末。也可于石墨坩埚中在催化剂作用下，用石墨还原硼酐得到氮化硼。
- 气相合成法 卤化硼与氨反应生成中间物质氨基络合物，氨基络合物经900～1200℃高温处理得到氮化硼。在900～1200℃得到的氮化硼纯度较低，如果在1600～1900℃下处理氨基络合物则可得高纯氮化硼。
- 硼酸法 由硼酸与磷酸三钙等在氨气中加热制得。
用途
六方氮化硼具有类似于石墨的层状晶体结构，润滑性和导热性好，同时六方氮化硼也是合成立方氮化硼的原料。立方氮化硼则有优异的物理化学性能，硬度仅次于金刚石。立方氮化硼主要被用作高级耐火材料、超硬耐磨材料，由氮化硼加工制成的超硬材料，可制成高速切割工具和地质勘探、石油钻探的钻头。由于立方氮化硼还具有高导热性和良好的半导体特性，也是使用温度较高的半导体材料，广泛用于光电子、微电子领域。此外，氮化硼可以用于制造TiB2 /BN复合陶瓷，金属成型的脱模剂和金属拉丝的润滑剂及高温涂料，在抗熔融金属腐蚀的场合作为热增强添加剂、耐高温的绝缘材料。用作半导体硅掺杂源。在航空等工业可以用作航天航空中的热屏蔽材料，原子反应堆的结构材料，高压高频电及等离子弧的绝缘体。
安全性
用聚乙烯塑料袋包装。每袋净重1kg。应贮存在通风良好的干燥库房内，防止受潮。运输时应装入木箱内，以免损坏受潮。
| 中文名 | 氮化硼 |
| 英文名 | Boron nitride |
| 别名 | 硝酸硼 白石墨 氮化硼 氮化硼棒 一氮化硼 白色石墨 立方氮化硼 六方氮化硼 氮化硼超微粉末 白色石墨,一氮化硼,立方氮化硼 氮化硼,人造亚硝酸硼(硬度接近金刚石),立方氮化硼 HBN 六方氮化硼(hBN) |
| 英文别名 | Nitriloboron boron mononi Boron nitride nitriloborane Boron Nitride Rod BORON NITRIDE 25 G Boron nitride,hexagonal Boronnitrideoffwhitepowder Boron Nitride (Metals Basis) Boron nitride nanopowder, APS 5-20nm HBN |
| CAS | 10043-11-5 |
| EINECS | 233-136-6 |
| 化学式 | BN |
| 分子量 | 24.82 |
| InChI | InChI=1/BN/c1-2 |
| 密度 | 0.9-1.1 g/mL at 25 °C |
| 熔点 | 2700℃ |
| 沸点 | sublimes sl below 3000℃ [MER06] |
| 水溶性 | Soluble in water (slightly soluble) at 20°C, and water (soluble) at 95°C. |
| 溶解度 | 不溶于冷水，微溶于热酸。 |
| PH值 | 5-8 (100g/l, H2O, 20℃)(slurry) |
| 存储条件 | no restrictions. |
| 稳定性 | 稳定。与氧化剂、水不相容。 |
| 敏感性 | Hygroscopic |
| 外观 | 粉末 |
| 比重 | 3.48 |
| 颜色 | White |
| Merck | 14,1346 |
| 物化性质 | 白色松散粉末。 不溶于冷水，微溶于热酸。 |
| MDL号 | MFCD00011317 |
| 危险品标志 | Xi - 刺激性物品 |
| 风险术语 | 36/37 - 刺激眼睛和呼吸系统。 |
| 安全术语 | S26 - 不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。 S36 - 穿戴适当的防护服。 |
| 危险品运输编号 | UN1950 |
| WGK Germany | 3 |
| RTECS | ED7800000 |
| TSCA | Yes |
| 海关编号 | 2850 00 20 |
| Hazard Class | 2.1 |
| 上游原料 | 氮(高纯) 尿素 硼酸 三聚氰胺 液氨 |
| 下游产品 | 硼烷 - 二异丙胺复合物 |
| 参考资料 展开查看 | 1. 陈灿,俞慧涛,冯奕钰,封伟.兼具导热和自修复功能的聚合物复合材料[J].高分子学报,2021,52(03):272-280. |
氮化硼 - 性质
可信数据
氮化硼(BN)陶瓷存在着六方与立方结构两种BN材料。其中六方氮化硼的晶体结构具有类似的石墨层状结构，呈现松散、润滑、易吸潮、质轻等性状的白色粉末，所以又称“白色石墨”。理论密度2. 27g/cm3；莫氏硬度为2。六方氮化硼是具育良好的电绝缘性，导热性，化学稳定性；无明显熔点，在0. IMPa氮气中3000℃升华，在惰性气体中熔点3000℃，在中性还原气氛中，耐热到2000℃，在氮气和氩中使用温度可达2800℃，在氧气气氛中稳定性较差，使用温度1000℃以下。六方氮化硼不溶冷水，水煮沸时水解非常缓慢并产生少量的硼酸和氨；与弱酸和强碱在室温下均不反应，微溶于热酸，用熔融的氢氧化钠，氢氧化钾处理才能分解。六方氮化硼的膨胀系数相当于石英，但导热率却为石英的10倍。BN既是热的良导体，又是电的绝缘体。它的击穿电压是氧化铝的4～5倍，介电常数是氧化铝的1/2。BN在超高压下性能稳定，BN是最轻的陶瓷材料。立方BN为闪锌矿结构，化学稳定性高，导热及耐热性能好，其硬度与人造金刚石相近，是性能优良的研磨材料。与金刚石相比，其最突出的优点在于高温下不与铁系金属反应，并且可以在1400℃的温度使用。
最后更新：2024-01-02 23:10:35
氮化硼 - 制法
可信数据
合成氮化硼常见方法有硼酐法、卤化硼法、硼酸法、硼砂法、电弧等离子体法等。其中硼酐法是工业生产氮化硼的主要方法。通常制得的氮化硼是石墨型的六方氮化硼，石墨型氮化硼在高温(1800℃)、高压(800MPa)下可转变为金刚型立方氮化硼。
- 硼酐法 将B2 03与NH3于900～1200℃反应得到氮化硼粉末，由于该粉未中存在Bz 03，使其性能受到影响，将该粉末在1400℃的NH3中连续氮化或在1800℃的Nz、Ar中处理后，即可得纯度高，结晶度好的氮化硼粉末。也可于石墨坩埚中在催化剂作用下，用石墨还原硼酐得到氮化硼。
- 气相合成法 卤化硼与氨反应生成中间物质氨基络合物，氨基络合物经900～1200℃高温处理得到氮化硼。在900～1200℃得到的氮化硼纯度较低，如果在1600～1900℃下处理氨基络合物则可得高纯氮化硼。
- 硼酸法 由硼酸与磷酸三钙等在氨气中加热制得。
最后更新：2022-01-01 09:05:26
氮化硼 - 介绍
莫氏硬度为 2 ，化学性质极其稳定。产品具有很高的耐湿性，在氮或氩中使用，温度可达 2800 摄氏度。它不仅具有低的热膨胀系数，又有高的热传导率，既是热的良导体，又是典型的电的绝缘体。
最后更新：2022-10-16 17:11:24
氮化硼 - 用途
可信数据
六方氮化硼具有类似于石墨的层状晶体结构，润滑性和导热性好，同时六方氮化硼也是合成立方氮化硼的原料。立方氮化硼则有优异的物理化学性能，硬度仅次于金刚石。立方氮化硼主要被用作高级耐火材料、超硬耐磨材料，由氮化硼加工制成的超硬材料，可制成高速切割工具和地质勘探、石油钻探的钻头。由于立方氮化硼还具有高导热性和良好的半导体特性，也是使用温度较高的半导体材料，广泛用于光电子、微电子领域。此外，氮化硼可以用于制造TiB2 /BN复合陶瓷，金属成型的脱模剂和金属拉丝的润滑剂及高温涂料，在抗熔融金属腐蚀的场合作为热增强添加剂、耐高温的绝缘材料。用作半导体硅掺杂源。在航空等工业可以用作航天航空中的热屏蔽材料，原子反应堆的结构材料，高压高频电及等离子弧的绝缘体。
最后更新：2022-01-01 09:05:26
氮化硼 - 安全性
可信数据
用聚乙烯塑料袋包装。每袋净重1kg。应贮存在通风良好的干燥库房内，防止受潮。运输时应装入木箱内，以免损坏受潮。
最后更新：2022-01-01 10:58:28
氮化硼 - 简介
氮化硼是一种无机化合物。它具有以下性质：
它具有良好的导热性和热稳定性。
2. 化学性质：氮化硼在常温下稳定，具有较好的耐腐蚀性。它在氧化性环境中也能保持稳定，不易被氧化。
氮化硼的主要用途如下：
1. 耐磨材料：氮化硼的硬度非常高，被广泛应用于耐磨材料的制备。它可以用于涂层、切削工具、砂轮等的制造。
2. 超硬材料：氮化硼是一种二硼化硼二立方晶体结构，具有超硬性质。它被用于制备刀具、轴承、陶瓷等超硬材料。
氮化硼的制法主要有如下几种：
1. 氨气分解法：将硼烷与氨气反应，生成氮化硼。
2. 真空热解法：将氨气和硼氧化物放入真空中热解，得到氮化硼。
3. 高温反应法：将氨气和石墨或者硼反应在高温下，生成氮化硼。
使用氮化硼应注意以下安全事项：
1. 氮化硼具有高硬度，使用时需注意防止外界刮擦和摩擦，避免产生刺激性粉尘。
2. 操作时需注意避免与强氧化剂接触，以防引起化学反应。
3. 适当的通风是必要的，以防止吸入粉尘。
4. 在储存、使用和处理氮化硼时，需遵循相关的安全操作规范，避免对人体健康和环境造成危害。
它具有良好的导热性和热稳定性。
2. 化学性质：氮化硼在常温下稳定，具有较好的耐腐蚀性。它在氧化性环境中也能保持稳定，不易被氧化。
氮化硼的主要用途如下：
1. 耐磨材料：氮化硼的硬度非常高，被广泛应用于耐磨材料的制备。它可以用于涂层、切削工具、砂轮等的制造。
2. 超硬材料：氮化硼是一种二硼化硼二立方晶体结构，具有超硬性质。它被用于制备刀具、轴承、陶瓷等超硬材料。
氮化硼的制法主要有如下几种：
1. 氨气分解法：将硼烷与氨气反应，生成氮化硼。
2. 真空热解法：将氨气和硼氧化物放入真空中热解，得到氮化硼。
3. 高温反应法：将氨气和石墨或者硼反应在高温下，生成氮化硼。
使用氮化硼应注意以下安全事项：
1. 氮化硼具有高硬度，使用时需注意防止外界刮擦和摩擦，避免产生刺激性粉尘。
2. 操作时需注意避免与强氧化剂接触，以防引起化学反应。
3. 适当的通风是必要的，以防止吸入粉尘。
4. 在储存、使用和处理氮化硼时，需遵循相关的安全操作规范，避免对人体健康和环境造成危害。
最后更新：2024-04-10 22:29:15
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