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氮化硼,化学分子式为BN,是由氮原子和硼原子所构成的晶体,具有四种不同的变体:六方氮化硼(H-BN)、菱方氮化硼(R-BN)、立方氮化硼(C-BN)和纤锌矿氮化硼。
本文主要讲述氮化硼变体中六方氮化硼和立方氮化硼的知识,分析两者的区别和不同之处。
1、六方氮化硼
六方氮化硼(H-BN)又称为“白石墨烯”,是由氮原子和硼原子交替组成的单原子层二维材料,层状排列为AA’AA’……类型,其结构与石墨烯类似,因此也具有许多与石墨烯类似的性质。
六方氮化硼(H-BN)为石墨晶格,呈松散、润滑、易吸潮、质轻、难溶、耐高温白色粉末形态。六方氮化硼无明显熔点,具有抗化学侵蚀性质,与一般金属、稀土金属、贵重金属、玻璃、熔盐等不发生反应。
六方氮化硼是优良的绝缘体,具有高热导率,高抗氧化性,高化学、热稳定性及良好的力学性能,在复合材料改性、传感器、场发射器件、紫外激光器件以及抗氧化涂层等多方面具有重要应用。
2、立方氮化硼
立方氮化硼(C-BN)是一种人工合成的材料,其硬度仅次于金刚石,属于超硬材料,由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成而来。
立方氮化硼有黑色、琥珀色和表面镀金属色等,颗粒尺寸通常在1mm以下,具有很高的热稳定性和化学惰性,因此一般常被用作制造超硬刀具的材料。
因此,六方氮化硼和立方氮化硼的主要区别就在于物理性质不同:
六方氮化硼为白色,而立方氮化硼多为黑色、琥珀色等;
六方氮化硼偏软,而立方氮化硼硬度很高;
六方氮化硼可以作为原材料来合成立方氮化硼;
六方氮化硼的用途范围广,立方氮化硼一般用来制作CBN刀具。
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