六方氮化硼(HBN)陶瓷材料性质

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六方氮化硼是最常用的氮化硼形式。它是一种松散、润滑、易受潮的白色粉末，真密度为2.29g/cm。它具有与石墨相似的晶体结构和与石墨相似的层状结构。机械性能，HBN是一种软质材料，莫氏硬度为2，机械强度低但高于石墨。由于BN晶体的类石墨层状结构，片晶热压形成的致密HBN材料具有一定的取向性，这使得HBN制品的某些性能具有明显的各向异性特征。HBN的力学性能在平行于压缩的方向上比在垂直于压缩的方向上更强。
六方氮化硼具有低热膨胀系数和高导热性，因此具有优异的抗热震性，即使在1200~20℃下数百次循环后也不会损坏。无明显熔点，3000℃在0.1mpa氨水中升华。在氨气气氛中，最高工作温度为2800℃，在氧气气氛中稳定性较差，工作温度在900℃以下。HBN的热膨胀系数与石英相当，但HBN的导热系数是石英的10倍。
此外，六方氮化硼是良好的热导体和典型的电绝缘体。室温电导率可达10（16）至10（18）Ω'cm，即使在1000℃，电阻率仍为10（14）至10（6）Ω'cm。HBN的介电常数为3-5。，介损为(2-8)×10(-4)，击穿强度是Al2O3的两倍，可达30-40kV/mm。HBN具有优异的化学稳定性。对于大多数金属熔体，如钢、In、不锈钢、Al、Fe、Cu、Bi、Sb、Sn、Cd、Ni、Ge、Zn等，既不润湿也不作用。因此可用作器皿、高温热电偶保护套、输送液态金属的管道、熔化金属的坩埚、泵零件、铸钢模具和高温电绝缘材料等。
六方氮化硼（HBN）具有高热导率、低介电常数和介电损耗、可靠的电绝缘性能、低热膨胀系数、良好的抗热震性、优良的加工性能，适用于大多数金属浸润、定性光、微波和红外线、极高的耐热性等优良性能，是一种重要的航空航天材料，在载运航天器、卫星等飞行中被广泛应用于无线电系统中。
接下来小编将介绍一种新的自致密化烧结机制、采用放电等离子烧结制备了一种高密度、高性能的六方氮化硼陶瓷材料。该工艺使用立方氮化硼作为烧结助剂和增强相。在烧结过程中，立方氮化硼颗粒转变为具有显着体积膨胀的六方氮化硼洋葱，填充六方氮化硼片之间的空隙。因此，在较低的烧结温度（1700℃）下制备了密度为97.6%的高性能六方氮化硼陶瓷。制备的陶瓷材料为纯六方氮化硼材料，不含烧结助剂，综合性能目前最好：强度是传统六方氮化硼陶瓷的2-3倍，具有良好的导热性和优异的介电性能，介损低至2.48×10-4。相变引起体积膨胀的烧结策略也为其他陶瓷材料的研究提供了新的思路和科学依据。
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