六方氮化硼工业应用

立方氮化硼(CBN)是氮化硼诸多结构形态的一种,类似于金刚石,硬度仅次于金刚石,但有很多优于金刚石的性质,例如高的热传导性、对铁族元素的化学惰性、良好的半导体性,因而获得了广泛的工业应用。

六方氮化硼(hBN)则是氮化硼的另一种结构形态,也是人工合成材料,是1842年Balmain首次用B2O3和NaCN加热合成的,和石墨具有类似结构,外观白色,因此素有“白石墨”之称。制备hBN的方法有多种,诸如元素硼法、硼酸法、硼酸盐法以及卤化硼法等。其基本原理都是将含硼化合物(如硼酸、元素硼、卤化硼及其它硼酸盐)和含氮化物(如氨、尿素、氯化氨)一起加热反应后,经理化处理后得到不同纯度的hBN。虽然制备方法达数十种之多,但在生产实际中通常采用的方法只有几种。

1957年美国通用电气公司的Wentorf采用金属镁作为触媒,合成出了世界上第一颗CBN,其初始原材料就是hBN。现在以hBN为初始原材料在触媒参与下高温高压合成CBN已成为工业生产CBN的主要方法。