氮化硼纤维是新型高分子材料吗?

zxc2022-10-22 01:38:12陶瓷13

氮化硼纤维:


氮化硼纤维作为一种新型高温陶瓷纤维,具有不同寻常的综合性能,如耐高温、耐化学腐蚀、优异的介电性能,以及与材料界面的化学相容性。它与陶瓷、金属或树脂基材料复合制成各种复合材料,可以应用于冶金、电子、核工业和航空航天等领域。


氮化硼纤维的制备:


1. 化学转化法。比如采用化学转化法,以硼酸为原料,分别在氮气和氨气气氛下氮化制备氮化硼纤维,纤维拉伸强度为1400MPa,弹性模量为120GPa,可以用作复合材料的增强材料。


2. 有机前驱体法。高性能氮化硼纤维的制备主要采用有机前驱体法,比如以三聚氰胺和硼酸为原料,用湿化学法合成纤维状前驱体,经氮化制备氮化硼纤维。


氮化硼纤维材料的应用:


高导热性氮化硼可以作为填料制备复合材料,用于封装材料,满足高频场合发热元器件的散热需求。用氮化硼填充硅橡胶制备导热复合材料,随着CBN含量的增加,复合材料的热失重和热膨胀系数明显降低,导热系数和耐热性升高,但对橡胶的硫化反应影响不大。有采用硅烷偶联剂对氮化硼进行表面处理,经原位聚合反应合成一种新型的有机/无机杂化环保型酚醛树脂,所制得的复合材料力学强度和电性能明显提高。

氧化硼的化学性质?

氮化硼是一种新型陶瓷材料,高温、高压下可烧结而成。氮化硼的密度为2.27g/cm3,熔点为3100~3300℃;莫氏硬度为2;在空气中摩擦系数为 0.2,而在真空中为0.3;在空气中热安定性为700°C,而在真空中为1587°C.它耐腐蚀,电绝缘性很好,比电阻大于10-6 Ω.cm;压缩强度为170MPa;在c轴方向上的热膨胀系数为41×10-6/℃ 而在d轴方向上为-2.3×10-6 ;在氧化气氛下最高使用温度为900℃,而在非活性还原气氛下可达2800℃,但在常温下润滑性能较差,故常与氟化石墨、石墨与二硫化钼混合用作高温润滑剂,将氮化硼粉末分散在油中或水中可以作为拉丝或压制成形的润滑剂,也可用作高温炉滑动零件的润滑剂,氮化硼的烧结体可用作具有自润滑性能的轴承、滑动零件的材料

氮化硼和氮化硅区别

1,氮化硅:
相对分子质量140.28。灰色、白色或灰白色。属高温难溶化合物,无熔点,抗高温蠕变能力强,不含粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点在1800℃以上;六方晶系。晶体呈六面体。反应烧结法制得的Si3N4密度为1.8~2.7g/cm3,热压法制得Si3N4密度为3.12~3.22g/cm3。莫氏硬度9~9.5,维氏硬度约为2200,显微硬度为32630MPa。熔点1900℃(加压下)。通常在常压下1900℃左右分解。比热容0.71J/(g·K)。生成热为-751.57kJ/mol。热导率为(2-155)W/(m·K)。线膨胀系数为2.8~3.2×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于氢氟酸。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻,20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060MPa。耐压强度为490MPa(反应烧结的)。1285℃时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙,600℃时使过渡金属还原,放出氮氧化物。抗弯强度为147MPa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。电阻率在1015-1016Ω.cm。

2,氮化硼:
通常为黑色、棕色或暗红色晶体,为闪锌矿结构,具有良好的导热性。硬度仅次于金刚石,是一种超硬材料,常用作刀具材料和磨料。氮化硼具有抗化学侵蚀性质,不被无机酸和水侵蚀。在热浓碱中硼氮键被断开。1200℃以上开始在空气中氧化。熔点为3000℃,稍低于3000℃时开始升华。真空时约2700℃开始分解。微溶于热酸,不溶于冷水,相对密度2.25。压缩强度为170MPa。在氧化气氛下最高使用温度为900℃,而在非活性还原气氛下可达2800℃,但在常温下润滑性能较差。碳化硼的大部分性能比碳素材料更优。对于六方氮化硼:摩擦系数很低、高温稳定性很好、耐热震性很好、强度很高、导热系数很高、膨胀系数较低、电阻率很大、耐腐蚀、可透微波或透红外线。