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解析六方氮化硼与立方氮化硼的差异

2024-08-12

六方氮化硼(h-BN)和立方氮化硼(c-BN)有以下一些区别:

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结构方面: 

六方氮化硼:具有类似石墨的层状结构,层内是由氮原子和硼原子交替组成的平面六元环,层间靠范德华力结合。

立方氮化硼:晶体结构类似于金刚石,为闪锌矿结构,在理想的立方氮化硼晶格中,所有四个键的键长都相等,键与键间的夹角为109°5'


物理性质方面: 

外观:六方氮化硼通常呈白色松散粉末形态;立方氮化硼有黑色、琥珀色和表面镀金属色等

硬度:六方氮化硼莫氏硬度为2 ,相对较软;立方氮化硼硬度仅次于金刚石,为HV72000 - 98000兆帕,属于超硬材料。

熔点:六方氮化硼无明显熔点,在大气压下于2500℃升华;纯净的立方氮化硼常压下熔点在3000℃左右。

导热性:六方氮化硼导热系数为56.94瓦每米·摄氏度 ;立方氮化硼的导热系数为79.54瓦每米·摄氏度 。

电绝缘性:六方氮化硼是优良的绝缘体;立方氮化硼有一定的电阻率(102 - 1010Ω·cm)。


化学性质方面:

两者化学稳定性都较高,但在一些细节上有差异,如立方氮化硼在800℃以上会与空气或氧气发生反应生成氧化物,但在立方氮化硼晶体周围形成一层固体保护膜,能够阻止其在1300℃以下发生进一步氧化;而六方氮化硼相对更稳定一些。

 

用途方面: 

六方氮化硼:

可作为高温环境下的固体润滑剂;铸造成型和注射成型中的脱模剂;用于生产立方氮化硼的原料;用于制备复合陶瓷(如真空镀铝用蒸发舟等);用于化妆品中(如口红填料等);用于电绝缘材料用于电学仪器镀膜;具有中子吸收能力。

立方氮化硼:

主要用于制造超硬刀具(如砂轮、油石、钻头、车刀、绞刀、铣刀等)用于加工高硬度材料;也可用于制作磨具等。


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