氮化硼材料的性能、应用及其分析方法.pdf

《氮化硼材料的性能、应用及其分析方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、工程ENGINEERING氮化硼材料的性能、应用及其分析方法Property,ApplicationandAnalyticalMethodforBoronNitrideMaterials■杨起/四达机械制造公司摘　要：主要介绍了新材料氮化硼的理化性能、制备方法和应用，并着重介绍了用于第三代军用发动机维修工程中的铝基氮化硼涂料的日常分析方法。关键词：氮化硼；结构；理化性能；应用；分析方法Keywords：BN;structure;physicalandchemicalproperty;application;analytical

2、method随着我国现代化进程的不断推在NH3中燃烧均可制得BN。通常制得进，各行各业突飞猛进，各种新材料、的氮化硼是石墨型层状结构，即六方氮新工艺、新技术在各行各业中的地位及化硼，是呈现松散、润滑、易吸潮、质在国民生产中的重要性日常突显。本轻、难溶、耐高温等性状的白色粉末，文介绍的新型材料氮化硼，其在国内外所以又称“白色石墨”。六方氮化硼无各行各业均已广泛应用且具有广阔的发明显熔点，是陶瓷材料中导热率最大的展前景，尤其是在第三代军用机维修工材料之一，摩擦系数低至0.16。六方氮程中有着更为重要的作用。例如，铝基化硼的压缩强度

3、为170MPa，其硬度为图1立方氮化硼颗粒形貌氮化硼可应用于发动机低压压气机1到莫氏2，可通过一般机械加工方法加工4级机匣及高压压气机1到6级机匣的封成精度很高的零部件制品。阻材料。严，镍铬铝氮化硼可应用于发动机转子2）立方氮化硼3）作为高温固体润滑剂、挤压抗衬套的封严等。但是，这些材料在应用和石墨转变为金刚石的原理类磨添加剂、生产陶瓷复合材料的添加之前必须对其结合强度、硬度、化学成似，石墨型氮化硼在高温（1800℃）剂、耐火材料和抗氧化添加剂等，尤其分等指标进行控制和检验，以保证其达高压（800MPa）下可转变为金刚可作为抗

4、熔融金属腐蚀场合中的热增强到预定的质量要求，满足航空发动机的石型氮化硼。这种氮化硼中B－N键添加剂、耐高温绝缘材料使用。技术安全性能，保障飞行安全。长（156pm）与金刚石的C－C键长4）作为晶体管的热封干燥剂和塑（154pm）相似，密度也和金刚石相料树脂等聚合物的添加剂。1氮化硼的组成结构及应用前景近，其硬度与金刚石不相上下，耐热性5）可压制成各种形状的氮化硼制1.1氮化硼的组成及结构比金刚石好，是新型耐高温的超硬材品，用做高温、高压、绝缘、散热部氮化硼是由氮原子和硼原子所构成料，用于制作钻头、磨具和切割工具。件。的晶体。化

5、学组成为43.6%的硼和56.4%立方氮化硼颗粒形貌如图1所示。6）作为航天航空中的热屏蔽材的氮，具有四种不同的变体：六方氮1.2氮化硼用途和发展前景料。化硼（HBN)、立方氮化硼(CBN)、氮化硼可在以下领域得到广泛应7）在触媒参与下，经高温高压处菱方氮化硼（RBN）、纤锌矿氮化硼用。理可转化为坚硬如金刚石的立方氮化(WBN)。1）用于金属成型的脱模剂和金属硼。1）六方氮化硼拉丝的润滑剂。8）作为原子反应堆的结构材料。将B2O3与NH4Cl共熔，或将单质硼2）作为高温状态的特殊电解、电9）用于制造飞机、火箭发动机的航空维修与

6、工程2015/880AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGwww.aviationnow.com.cn喷口。用硫酸进行酸化，稀释至一定体积，于表1JY70PLUS型电感耦合等离子体发射10）作为高压高频电及等离子弧电感耦合等离子体发射光谱仪上测定B光谱仪参考工作条件的绝缘体。的百分含量，并由B的百分含量换算出高频频率40.68MHz11）作为防止中子辐射的包装材BN的百分含量。发生器功率1.0kW料。2）试剂载气压力0.3MPa12）由氮化硼加工制成的超硬材a.盐酸：分析纯。冷却气：18L/min料，可

7、制成高速切割工具和地质勘探、b.硝酸：分析纯。氩气(99.99%)流量辅助气：0.6L/min载气：0.8L/min石油钻探的钻头。c.硫酸：分析纯（1+1）。观测高度15mm13）可制成冶金上用于连续铸钢d.无水碳酸钠：分析纯。溶液提升量1.8ml/min的分离环、非晶态铁的流槽口、连续铸e.硼标准溶液：0.100mg/ml。准确测量方式单道扫描(mode2)铝的脱模剂（各种光学玻璃脱膜剂）称取0.5719g高纯硼酸（于100℃烘1h，积分析时间0.5s等。置于干燥器中冷却至室温）于烧杯中，入射狭缝20μm14）用作各种电容

8、器薄膜镀铝、加入适量水，加热溶解，冷却，移入出射狭缝25μm显像管镀铝、显示器镀铝等的蒸发舟。1000ml容量瓶中，以水稀释至刻度，分析线B249.678mm
15）作为各种保鲜镀铝包装袋摇匀。内标线Y371.030mm
等。f.钇内标溶液：0.2mg/ml。称取16）用作各