BN陶瓷性質(zhì)簡介

1、BN陶瓷性質(zhì)簡介氮化硼陶瓷（BN）是一種性能優(yōu)異并有很大發(fā)展?jié)摿Φ男滦吞沾刹牧希壳捌毡檎J(rèn)為主要有六方氮化硼（hBN）、纖鋅礦氮化硼（wBN）、三方氮化硼（rBN）.立方氮化硼（cBN）和斜方氮化硼（oBN）5種異構(gòu)體。其中最常見的是類似石墨的hBN和類似金剛石的cBN。BN的晶體結(jié)構(gòu)和BN鍵特性決定了BN具有許多優(yōu)良的物理和化學(xué)特性：低密度、耐高溫、抗熱振、抗氧化、高熱導(dǎo)率、高電阻率、高電場擊穿強(qiáng)度、優(yōu)良的室溫和高溫介電性能、耐化學(xué)腐蝕、無毒色白、自潤滑、加工性好、與多種金屬不浸潤，它有寬范圍的透射電磁波輻射、密度小、高溫抗氧化性、高的氣化熱和優(yōu)良的潤滑特性，被廣泛用于機(jī)械、冶金、電子、空間

2、科學(xué)等高科技領(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共價(jià)鍵成分高，化學(xué)穩(wěn)定性極強(qiáng)BN由電負(fù)性相近的元素所組成。根據(jù)鮑林確定晶體中化學(xué)鍵類型的半經(jīng)驗(yàn)方法可知，電負(fù)性差值大的原子所形成的化合物基本是離子晶體，而由電負(fù)性數(shù)值大致相同的原子構(gòu)成的化合物基本是共價(jià)鍵化合物。根據(jù)化合物電負(fù)性差值X與離子結(jié)合情況的關(guān)系（表2）可以算出在幾種常用的陶瓷材料中.BN離子鍵所占比例最小而共價(jià)鍵成分最高（表3）。共價(jià)鍵結(jié)合的晶體，具有結(jié)構(gòu)聚硼氮烷先驅(qū)體經(jīng)1200C裂解制得氮化硼的邁M照片穩(wěn)定,反應(yīng)活性低的特點(diǎn)。氮化硼研究方向氮化硼透波纖維、氮化硼陶瓷和金屬的接合技術(shù)、氮化硼先驅(qū)體研究、Si_3N_4/BN復(fù)合陶瓷制備

3、及介電性質(zhì)研究氮化硼抗彈陶瓷研究等。氮化硼的研究前景由于BN陶瓷強(qiáng)度、硬度、彈性模量偏低，熱導(dǎo)率高，抗雨蝕性不足，且難以制成較大形狀構(gòu)件，因此單相的BN陶瓷在天線罩上尚未得到真正應(yīng)用。目前研究的主要為BN透波纖維和BN透波復(fù)合材料兩大類。隨著陶瓷(尤其是陶瓷基復(fù)合材料(CMC)和電子工業(yè)的發(fā)展，要求制備高質(zhì)量的氮化硼纖維、薄膜、泡沫、涂層或異形件，這是傳統(tǒng)高溫合成法很難實(shí)現(xiàn)的，只能通過先驅(qū)體法制備，PIP法是制備BN復(fù)合材料的有效方法，然而有機(jī)聚合物先驅(qū)體一般價(jià)格昂貴，并且制備工藝對設(shè)備要求很高，成本一直高居不下。相比之下，采用尿素、三聚氰胺、硼酸、氨水等原料制備BN的方法具有原料來源廣、成本

4、低廉、設(shè)備簡單、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)，將是今后研究的重點(diǎn)之一。探索新的制備技術(shù)。新的制備技術(shù)可以改善BN復(fù)合材料中存在的界面薄弱環(huán)節(jié)，提高增韌效果。納米復(fù)合材料、功能梯度材料和智能材料是極具發(fā)展前景的新型材料，其制備技術(shù)將是未來研究的熱點(diǎn)。制備BN納米復(fù)合材料。納米復(fù)合材料是一種高新技術(shù)材料，也是21世紀(jì)最富有發(fā)展前景的新材料之一。陶瓷材料最大的缺點(diǎn)是其脆性，采用BN納米顆粒或納米管，可以顯著增強(qiáng)陶瓷材料的韌性。目前國內(nèi)外已運(yùn)用高能球磨法、原位復(fù)合技術(shù)、大塑性變形法、濺射法等多種方法成功制備了陶瓷基和金屬基納米復(fù)合材料。研究BN功能梯度材料。為解決航天飛機(jī)上使用的金屬陶瓷涂層中由于金屬和陶瓷熱膨脹系數(shù)與彈性模量相差較大引起的界面開裂問題。探索BN智能材料。智能材料能夠根據(jù)環(huán)境條件的變化程度非線性的使材料與之適應(yīng)，以達(dá)到最佳效果。它具有自診斷、自適應(yīng)、自愈合、自決策、自修補(bǔ)功能，體現(xiàn)具有智能的高級形式，在航空航天領(lǐng)域已顯示出潛在的應(yīng)用前景。目前已在研的智能材料和系統(tǒng)有：自診斷斷裂的飛機(jī)機(jī)翼，自愈合裂紋的混凝土等。將BN智能材料用于天線罩和天線窗，形成自診斷-自修補(bǔ)-自適應(yīng)的智能體系，將完美解決現(xiàn)有透波材料的弊病。隨著復(fù)合工藝、集成化、微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，