六方氮化硼（h-BN），是一种人工合成的无机材料，具有多种优良性能，越来越广泛的应用于各种新技术、新产品当中，提高了现代工业的技术水平，推动了新材料产业向更深、更广的领域发展。

hBN六方氮化硼粉末
01六方氮化硼定义
六方氮化硼（h-BN），是由氮原子和硼原子组成的六角网状层面结构晶体，是氮化硼所有物相中唯一存在于自然界的物相结构，其外观为质地柔软、松散、有光滑感、易吸潮的白色粉末，具有类似于石墨烯的层状结构特征，因此又被称为“白石墨”。
02六方氮化硼的结构
从分子结构图来看，六方氮化硼属于六方晶系，具有和石墨烯相同的六方晶体结构，是由多层结构堆叠起来的，不同层之间B-N-B通过范德华作用力链接起来，其晶格常数a=0.2506±0.0002nm，c=0.667±0.0004nm，密度ρ=2.25g/cm。

六方氮化硼晶体结构
六方氮化硼在空气中非常稳定，具有很宽的带隙（5.1eV），能耐2270℃高温，在3000℃左右时才会升华。同时，六方氮化硼具有良好的绝缘性、导热性和化学稳定性、热膨胀/收缩率低等优点，与弱酸和强碱在室温下均不反应。
03六方氮化硼的性质

六方氮化硼基本性质

（1）高耐热性。六方氮化硼（h-BN）在0.1Mpa氮气中加热至3000℃以上才会升华，在1800℃时的强度为室温的2倍，因此具有着优异的抗热震性能，在1500℃空冷至室温数十次也不会出现破裂情况。
（2）高导热系数。六方氮化硼制品的导热率约为34W/m·k，有着与不锈钢相似的导热系数，导热率较大。
（3）低膨胀系数。六方氮化硼的膨胀系数为（2.0~6.5）*10-6/℃，仅次于石英玻璃，加上其具有高的导热率，因此抗热震性能极好。
（4）优良的电绝缘性。六方氮化硼的高温绝缘性好，高纯度六方氮化硼最大体积电阻率可达1016~1018Ωm，即使在1000℃高温下，仍有104~106Ωm。
（5）良好的耐腐蚀性。六方氮化硼化学稳定性好，且不被大多数的熔融金属、玻璃和盐润湿，因此具有很高的抗酸、碱、熔融金属及玻璃的侵蚀能力，有良好的化学惰性。
（6）较低的摩擦系数。六方氮化硼具有极好的润滑性能，摩擦系数为0.16，高温下不增大，比二硫化钼、石墨耐温高，氧化气氛可用到900℃，真空下可用到2000℃。
（7）可机械加工性。六方氮化硼极易使用常规金属切削技术对制品精加工，车削精度可达0.05mm，因此由六方氮化硼坯料可以加工得到复杂形状的制品。
04六方氮化硼的合成
目前，制备六方氮化硼的方法有多种，如元素硼法、硼酸法、硼酸盐法以及卤化硼法等，其基本原理都是将含硼化合物（如硼酸、元素硼、卤化硼及其他硼酸盐）和含氮化合物（如氨、尿素、氯化氨、三聚氰胺等）一起加热反应，经理化处理后得到不同纯度的六方氮化硼。
国内合成六方氮化硼的方法主要有硼砂-氯化氨法、硼砂-尿素法、硼砂-三聚氰胺法。
（1）硼砂-氯化氨法。将脱水后的硼砂与氯化氨混合，在氨气流中加热反应，将反应得到的产物经过破碎后，用稀盐酸浸泡，再更换一次稀盐酸，然后再经多次无离子水洗涤、过滤、干燥、粉碎值要求细度，即可得到成品六方氮化硼。
（2）硼砂-尿素法。将将脱水后的硼砂与尿素混合，在氨气流中加热反应，将反应得到的产物经过破碎后，用稀盐酸浸泡，再更换一次稀盐酸，然后再经多次无离子水洗涤、过滤、干燥、粉碎值要求细度，即可得到成品六方氮化硼。
（3）硼砂-三聚氰胺法。将脱水后的硼砂与三聚氰胺混合，在氨气流中加热反应，将反应后的产物经过理化处理（无需水洗，更环保），即可得到成品六方氮化硼。
05六方氮化硼的应用
由于拥有优良的物理、化学性质，所以六方氮化硼在航空航天、冶金、电子、机械、化妆品等领域都有着广泛的应用，包括但不限于以下：

六方氮化硼应用

（1）六方氮化硼及其复合陶瓷制品。目前，六方氮化硼复合陶瓷材料，主要用于真空镀膜行业，如真空镀铝蒸发舟、电容器金属化真空镀膜、显示屏镀层等。
（2）合成立方氮化硼。立方氮化硼是以六方氮化硼为原料通过高温高压方法合成的，其硬度仅次于金刚石，而热稳定性和化学惰性优于金刚石。
（3）涂层材料及润滑剂行业。六方氮化硼具有优良的润滑性质，摩擦系数低，自润滑性能优异，尤其是在高温下仍具有优良的自润滑性，因此被广泛应用于涂层材料、脱模剂及润滑剂行业。
（4）化妆品行业。在化妆品中加入一定比例的六方氮化硼，可增加化妆品的附着力和遮盖力，也可以使产品紧致、易涂抹、易于清洁去除。
（5）其他行业。在高压电器行业，氮化硼与聚四氟材料复合作用，作为绝缘材料被应用于高压开关中；也可利用六方氮化硼的耐热耐腐蚀性制作高温构件、火箭燃烧室内衬等。

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