1.氮化硼陶瓷簡介

氮化硼（BN) 有三種變體：六方、密排六方和立方晶體。六方晶體BN在常壓下是穩定相；密排六方晶體 BN和立方晶體 BN在高壓下是穩定相，在常壓下是亞穩相；六方晶體氮化硼在高溫高壓下轉變為立方晶體氮化硼或密排六方晶體氮化硼。

六方晶體氮化硼具有類似石墨的層狀結構，外觀是白色粉末，性能也有很多相似之處，所以又叫“白石墨”。

2. 氮化硼陶瓷的制造工藝

（1）氮化硼粉末的制備

六方晶體BN粉末的合成方法，常見的有：

①鹵化硼法

此法又稱氣相合成法，鹵化硼與氨反應，先生成中間物氨基絡合物，中間物再經高溫處理制得BN。在125~130℃時，中間產物分解成B2(NH)3，繼續加熱到900~1200℃時，B2(NH)3即分解成BN。

②硼酐法

硼酐在高溫下與氨反應與氨反應可制得BN，硼酐也可以與氰化鈉（鈣）反應制得BN，也可在石墨坩堝中用石墨還原硼酐制得BN。

③硼砂法

硼砂－氯化銨法：Na2B4O7＋2NH4Cl＋2NH3—4BN＋2NaCl＋7H2O

硼砂－尿素法：Na2B4O7＋2(NH2)2CO—4BN＋Na2O＋4H2O＋2CO2

（2）氮化硼陶瓷的成型

氮化硼陶瓷可根據其形狀、尺寸大小采用各種成型方法，為了獲得致密的氮化硼制品用熱壓法。

（3) 氮化硼陶瓷的燒結

為有利于氮化硼的燒結，可摻入一定量的添加劑，常用的添加劑有 B203、Si3N4、AIPO4、BaCO3等。添加劑中B2O3的加入量要適量，B2O3的存在會引起氮化硼陶瓷吸潮而導致電、熱性能急劇惡化；如加人BaCO3可改善熱壓氮化硼陶瓷制品的性能。

3. 氮化硼陶瓷的性能與用途

（1) 六方晶體氮化硼陶瓷的性能與用途

六方晶體氮化硼，呈白色，性能穩定，可加工性好，可以用作高溫潤滑劑；利用它較好的耐高溫性、絕緣性可作為電絕緣材料；在電子工業中，利用其導熱性及對微波輻射的穿透性能，用作雷達的傳遞窗；在原子能工業中，它被用作核反應堆的結構材料；利用它的熔點較高、熱膨脹系數小以及幾乎對所有熔融金屬都穩定的性能，可用作高溫金屬冶煉坩堝、耐熱材料，用作散熱片和導熱材料（在中性或還原氣氛中的使用溫度可達2800℃）。因此，也是制造發動機部件的最佳材料。

此外，它還廣泛用于國防工業、宇宙航行方面，在冶金工業上用于鋼坯水平連鑄技術中制作結晶器的分離環等。

（2) 立方晶體氮化硼的性能與用途

立方晶體氮化硼陶瓷是通過類似于石墨制造人造金剛石的方法，由六方晶體氮化硼經高溫高壓處理后轉化而成的。

立方晶體氮化硼是耐高溫、超硬的材料（莫氏硬度接近于10) 。 立方晶體氮化硼陶瓷廣泛用作耐熱、耐磨材料。