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1、3 结柬倍 随着工业现代化的快速发展对灌动簟承柏妥求日益摄膏，薏耍重量轻、尺寸疆定好转遗 快，使用量度裔，防庸蚀无磁性等各种性蠢。氯化硅瓷馆足这些要求，从面成为断墨曲滚 动轴承材辩。 化硅膏瓷轴承已经开始在麓天航空、现代化机床、化学亿工、真空工疆、机电装 备、医疗嚣材、萄晶翻造、半导体技术等诸多青技术矮域耨到应用并有着广一的震晨翦景。 参考文鼙 I I L w e l l m a ( 鲁) ，卜承。1 9 9 0 N o 1 3 1 - 3 6 2 董丈氯亿硅一蠢中t 筑工业出版社，1 9 8 7 3 无村和久( 日) 月刊 亍彳求口吵，1 9 9 8 N “5 4 3 4 5 4E 毒# 辨
2、院折日口订的上鼍市企业标衷；Q - 1 9 N 墨置一膏a 檀S b M 囊毫暂束技木 条件 氮化硼陶瓷 上海材料研究所皋永凯苟斌孛祥萍昊菊清 誓在曩代工生和曩代科技爰晨中，氯化一蠢巴占着来蕾t 鼻的位奉支论述了 亿鼍曲培捆、性蕾、合成饼鲁盈其应用为其市辅开置捧丁量 关抽六方 l 匕I l l 结构性昀鲁 0 鼍述 近三、四十年来，薪爱晨起来的一类囊毫，无论从慕辩、工艺或性蠢上均与传境膏毫。有诬 大的差异。鑫们嚣之为特种一瓷。氯化一瓷兢是其中曲一员。其在原辩、成分、囊鲁工艺耍性簟 上与传囊一蠢邦有很大的区别。 氯化翻膏誊是共债链极强的材料，所以与金一和聚合相比，它熔点膏、抗膏蚀和抗氯化、 耐热
3、性好，弹性羹量、硬度和蠢沮强度高且冉有优良的介电性蕾，耐膏性蕾、焉热性簟、压电性 蠢和透光性鼍。奠着夤技术革命的兴岛，氯化一一瓷童来】l 受翻世界备国曲t 托，晶种日盏增 参，应用也来矗瞢鼍。可用于膏辩、沙轮、轴承、固体搁精捎、鼠囊弼、基片和蟪鼍件辱。 园此，近年来各主要工业目塞都十分注意一壹的开发和研究。形成世界性的一瓷热，并 取得了很大的进晨。下面，我们就氯化霸膏瓷的结掬、性镌、合成与制备及应用运一一述。 l 氯化的持构造 氯化一：t 三种鳍构遘：六方氯化曩、密捧六方置化和立方氯化霸。六方氯化在常压 下是氇定相J 奇捧六方氯化耘立方氟化隹膏压下是穗定相在常压下置亚氇耜。六方蕾亿 一在膏墨、
4、膏压下转变为密捧六方氯化一嚣之为。白石墨”。其晶体结祷每一层由、氲屎子相 问捧列戚六囊环状月培。层内原子之闫呈捱强的共价结合所以结】f 智紧密。晨问分子健结合 结合疆，故軎暑珊落。层内B - N 屎子间距为0 1 4 4 6 n m ，弹性模量E 为9 1 0 G P a 两屡问量子 问距为0 弼5 m ，弹性辏量只有3 0 G P a 。与石墨不仅结柑一重。而且矗格常数十分糖赶戈对 比如裹l 。 o I V 寰1 项目 走方休百材傩 2 ，舛2 4 6 I 鲁，t 羹A 6 6 6 1 ( 3 3 3 0 )6 7 4 0 ( 3 3 7 ) 督摩耐 2 2 52 3 7 量子向匪AB N
5、：0 1 4 4 6C C ：O 1 4 2 畦：括号内为层闯蓖 2 氯化舶性能 2 i3 0 以上的耐热性 在精性气氛和低压气氛中氯化硼可耐得住2 8 的高蕾。这是氯化蠢的熔化箍田，与 其有竞争力的其它高温材料，如氯化铝、氧化镁、氧化培和氯化钙在2 8 0 0 时都会熔化。在于 爆的氧气中，氯化疆的使用温度接近于3 0 0 0 ；在氯气气氛中，它的最高使用温度介于9 8 5 1 4 之问。 2 2 优良的热性螗 氮化曩有着较高的热传导性，在7 5 0 对超过了氯化铖。大多数的氧化耐火材料在升高 温度对，其热传导性快速降低，而氯化硼却是缓慢降低。另外。氮化硼在热膨胀性耍比其他耐 火材辩蠡。运种
6、毫曲热传导性和低的热囊酶性，使氯化的摅量性优良。在Z 2 0 0 2 0 麓 环藏百次也不破坏。表2 为氮化和几种候摩联幕敦膏瓷性糟的比较。从衰2 中藿。氯化霸 的廖胀系数相当于石英。但其导热事却为石英的l o 倍。 襄2 刖B o岫 蒲石蠢矗q石英被簟 9 f 空气) 量鼻筐甩度 2 O1 7 l l 姗 1 3 0卫 2 8 e o ( 气) l 熏量W M K笛12 铬42 5 12 5 l2 1 S 7 4 邶 0 7 ( 上) t 秉量( x 1 0 ) 7 “) 7 88 6 8 7加O6 5 2 3 接近于翘舶_ v ：，锄的绝缘强度 氯亿曲慧鼍怿蕾倪于都些质地譬密的氯化铝一瓷接
7、其成为一种优良的低损耗培纛体。 氯化毒电氲奉可达l O “l o 球n 锄，即使在l o o o ，电阻事仍宥l o m 吣c m 。氯化一 的介电摄耗为( 2 8 ) 1 0 ，击穿强度为氧化铝的两倍，介电常致3 5 墨氯化铝的一半，但 其绝聋甍度为2 3 0 0 V a n 是氯化铝的 倍。 2 4 暑于加工 氯化的嗣体坯段越被加工成任何形状，且误差甚徽。在加工之后。它就无需再进乎亍姓理 或墨溉掩面奠时特用。从袭3 中捌出了氯化焉冉瓷的机械强度及其与石墨和氯化妊的对比。 寰3 氯化一 平行方向 童方商 石氯亿鲁 抗压度3 1 52 3 83 5 8 0伽l 嘲 拄- I 曩虞一4 0 -
8、5 01 5 - 2 5Z 酚一3 2 5 良好的抗滑曩性 玎2 氯化宥着良好的化学穗定性，和熔t 的盒曩、矿洼鼓在一起不会舞墨匿此，它作为容 鼍可装蝽曲垒。包括钢、不舞锕、幅、球石、讷、快、硅、嶂及其它培t 量 度磊膏于置化的金属。氯化矗和熔t 菝璃及其它许多材辩也不反应如直他盐和t 蠢 3 氯化的台成与嘲鲁 氮化的甚备方法报多，大致可分为以下六粪： ( 1 ) 霸和氯直接反瘦： 反应式：2 B + = 2 B N 此方法必须在2 0 0 0 左右的高温下进行，因此它不适用于工业生产o ( 2 ) 甩蕞还原硼酐并同时角氯氯化 反应式：现0 B + 3 C + N 2 = 2 B N + 3
9、。0 此方法墨蕾适应用和制备氰化物的方法。 ( 3 ) 翻砂一氯化氨法 将砂首先在真空中于2 0 0 - - 4 0 0 “ ( 2 脱水，两种愿辩以7 ：3 质量比混合、压坯、在9 0 0 - - 姗进行反应保温6 小时。 反应式：N 哦岛+ 2 1 - 6 C 1 4 - 2 N I - 1 3 ；4 B N + 2 c I + 7 毪0 ( 4 ) 三蕾化硼法 过程为：B 也+ N 如笾墨胺基缮合物2 姐墨氯化产品纯度9 8 左右。 氯化产品可用冷压烧结法和热压法翻得。冷压挠结法很堆耨致密翻件。热压基度一 般为1 6 0 0 - 1 呲压力2 0 2 5 M P a 。 ( 5 ) I
10、l l 酐氯化法 因为一盱( 岛岛) 熔点低( 玻璃态为2 9 4 “ C ，结正态为4 5 0 - - 6 0 0 “ C ) ，在氯化温度下变为枯性 嬉体。姗蕾气藏迸，所以反应原料中加入某些不参与反应又曩豫去的熔点书的化合物，如 C 电( P q ) 2 ，M 目c k ，Q 舶b ，州等。其中G 电( p c b 2 量好。氯化反应3 开始，8 完成量 后在9 舢保温6 小时。 反应式为：B 2 0 3 + 2 N H 3 = 2 B N + 3 I - - I 反应结束后，用盐礁洗去Q b ( P 0 ) 2 ，用7 0 酒糟洗去残存的聪岛，所得氯化焉为8 0 9 6 9 0 。所古杂
11、质主要为中间化台物。在更高强度下( 1 4 0 0 ) 再氯化或在1 8 0 0 “ c _ 直、董气氛中加 热，可以击除。 工艺藏程如图1 所示： 圈l ( 6 ) 硼砂一最素法 利用屎素分解产生的晦进行氮化。增大了反应接煞面积。将硼砂与屎素按1 ：( 1 5 2 ) 提台，藏人蕾状炉中或凰转窑中反应，反应中不断童人飓或N 玛。氯化采取四段保瀑法： 睁1 0 0 1 C - - 0 5 h ，1 4 0 一2 h ，1 踟一2 h 8 0 0 一2 h ，量后反皮在0 1 O 缩柬。 反应式为：N 屯1 3 , 0 7 + 2 0 0 ( N 爆) 2 = 4 B N + N 屯O + 4
12、琏O + 2 0 0 z 十 反应产自经洗攘后，纯度可达9 6 ，有时也甩碍蠢代替霸砂 反应式为：2 H s B 0 3 + c X D ( N H 2 ) 2 = 2 B N + 5 I I z O + l + 工艺藏程如田2 所示： 4 氯化一的用邀 氰化一是一种先进的合成一瓷材料可以有粉末、液态、厨杰和气涪盎各种形式。墨此，下 1 7 4 田2 面棘遗四种形态逐一论述氯化硼的用途。 ( 1 ) 将末 六方氯化糟柬为松散、润滑、易啜潮的白色糟束，其密度为2 ，T g l a m 3 ，莫氏爱度为2 机 撼墨度赫，氧化一糟柬的独特性蕾靛其在应用上有着不可譬代的地位。 a U l 装化舍糖 六
13、方氯化糟束是一种理想的器加辩。加入翻环囊亿合物、胺膪、硅舅和其它曩音钧中。形 赢麓化台韵。它蕾增强热传导性壤小热膨胀性当其精密的电子部分与连接律无摩攘时。 它还是电篼体。 b 耐蝽材科 。 六方氮化硼可用于生产一种高纯度、高硼含量、不导电、无擦痕、可蔓锻的耐熔材料。 c 装饰添加剂 绝对赢纯的六方氮化硼粉末可以增强装饰产品的性能、质量、包括底座、边角光泽和孔 | 垫。 d 防啸叫导热添加荆 六方氮化霸粉末作为添加荆可甩于制动器村垫材料，用在高性能的汽车和飞机上o e 高温润精剂 六方氮化硼粉末可作为普通石油和润滑脂的添加剂，同样包括单色颜料和辊台颜辑，还有 树膳饲品和陶瓷牯结固体润滑剂。 f
14、塑料添加剂 六方氮化霸粉末可以加强塑料的传导性，为电子应用和机械应用产生理想的热处理方法。 另外六方氮化疆还可用于制逢高温构件，散热部件和屏蔽材料等。 ( 2 ) 固态氮化硼 固杏六方氰化硼能容易地被加工成棒状、盘状及其它各种形状的热压坯段。只需用普通 的车间工具就可加工，且制品误差小。然后就无需再进行热处理或锻烧，而蓝时待用。 利用氰化硼的耐热蚀性，可以制造连饽分离环、焊块、熔化金属的坩埚、蓄热嚣、高沮轴承、 熔融金一喷嘴、溅射靶、钢液遏镧墙、器皿、泵军件、宇宙飞船的热屏蔽、磁流体发电机的辩蚀件 等。 利用氮化硬的绝缘性，可以用作各种加热器的绝缘子。加热营套管和高温、高频、高压篼缘 散热部件
15、、热电儡保护管等。 在电子工业中，用作制备砷镓、磷化铟的坩埚、半导体封装散热底板、移相嚣的散热棒，行 波蕾收集扳的鼓热管半导体和集成电极的P 型扩散源和傲波窗口等。 在原子反应堆中，氮化硼可用作中子吸收材料和屏蔽材料，还可用作红外、徽渡偏擐嚣、红 外线滤光片、激光仪的光路通道、超高压力传速材料等。 ( 3 ) 藏态氮亿硼 液杰氯化的主要用途是作为涂层，可应用于模型、熔炉村套和其它需要氮化硼进行干 燥、润滑和耐熔的地方。 这个涂层能有效地应用于： 在铝的加工过程中及其冶金应用中，增强抗腐蚀能力 梧和姣的锻件润滑剂 提高电绝缘体温度 在讽节板上减小粘结反作用力的应用 蠢沮润滑 戏模 在真空中。烟雾沉淀金属轻易剥落涂层表面的处理应用 一以固态氯化翻作替化物的各类应用 氯化液体豫层髓被用于喷涂、涂刷、浸染和浇注且可用蒸馏水稀释或无备稀释使用。 它的量佳使用效果是和备种渗透和不渗透的材料一起使用，包括金属、石墨、一瓷和有机物o ( 4 ) 气溶豢氯化一 氯化一藩胶由于其搁滑性、耐熔性和抗埚置性可用于涂层和橱精，也可用于各种材辩的 1 7 6 表面。氟化气溶胶还有化学惰性、不易燃和无J 膏蚀性等特性。因此与许
