六方氮化硼晶體,也被稱為白石墨,是一種具有獨(dú)t性質(zhì)的硼氮高分子材料。是由氮和硼組成六角網(wǎng)狀層面,這些層面互相重疊,形成晶體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)與石墨中的六角碳網(wǎng)相似,因此晶體參數(shù)與石墨也頗為相近。其制備方法有多種,包括熱解法、化學(xué)氣相沉積法(CVD)、氛圍下熱壓法和氮化鎵石墨烯輔助法等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),需要根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇合適的方法。
1、高溫潤(rùn)滑材料
耐高溫潤(rùn)滑劑:因其能夠在高達(dá)2000℃的溫度下保持穩(wěn)定性,被廣泛用于需要高溫潤(rùn)滑的機(jī)械部件,如煉鋼爐的門(mén)栓和高溫軸承。
薄膜潤(rùn)滑:在高溫條件下,六方氮化硼晶體表面能夠形成光滑的薄膜,減少摩擦并防止部件間的直接接觸和磨損。
2、熱管理材料
導(dǎo)熱材料:具有高導(dǎo)熱率,是石英的10倍,因此在電子器件散熱材料中有著廣泛應(yīng)用。例如,它被用于電子設(shè)備中的散熱片和散熱界面材料。
隔熱材料:六方氮化硼晶體的耐高溫特性使其成為理想的隔熱材料,可以用于航天器的熱防護(hù)系統(tǒng)。
3、電子器件應(yīng)用
半導(dǎo)體材料:在常溫下具有很高的電絕緣性能,可以作為電子材料中的絕緣層。同時(shí),由于其獨(dú)t的電子結(jié)構(gòu),可作為半導(dǎo)體硅的摻雜源,用于調(diào)整半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性。
寬帶隙絕緣支持:六方氮化硼晶體被廣泛應(yīng)用于納米電子、隧道勢(shì)壘和光學(xué)等領(lǐng)域,作為寬帶隙絕緣支持材料,為新型電子設(shè)備提供基礎(chǔ)。
4、復(fù)合材料填充劑
增強(qiáng)復(fù)合材料:可用于增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能,如提升聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)熱和自修復(fù)功能。這一應(yīng)用在航空航天和汽車(chē)工業(yè)中尤為重要。
耐磨涂層:六方氮化硼的高硬度和化學(xué)穩(wěn)定性使其成為金屬和其他材料表面涂層的理想選擇,以提供抗磨損和防腐蝕的功能。
5、輻射防護(hù)材料
中子屏蔽材料:具有優(yōu)異的中子吸收能力,可用作防中子輻射的包裝材料,保護(hù)敏感設(shè)備免受輻射影響。這在核工業(yè)中尤為重要。
6、過(guò)濾材料
化學(xué)惰性過(guò)濾材料:六方氮化硼晶體由于其化學(xué)惰性和耐高溫性,可以作為過(guò)濾材料,在高溫或腐蝕性液體的過(guò)濾中發(fā)揮作用。