六方氮化硼的生產(chǎn)與應(yīng)用

六方氮化硼是中國(guó)國(guó)內(nèi)近年來(lái)發(fā)展較快的硼化物產(chǎn)品，尤其是在蒸發(fā)舟陶瓷制品、LED導(dǎo)熱封裝材料及化妝品方面增長(zhǎng)迅猛。本文結(jié)合我們?cè)谌粘９ぷ髦信c企業(yè)的交流和對(duì)氮化硼產(chǎn)品的了解，綜合相關(guān)文獻(xiàn)，闡述了我國(guó)六方氮化硼的生產(chǎn)及應(yīng)用情況，旨在為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)提供參考，促進(jìn)中國(guó)國(guó)內(nèi)氮化硼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

六方氮化硼（h-BN）是一種人工合成的新型無(wú)機(jī)材料，具有多種優(yōu)良性能，越來(lái)越廣泛應(yīng)用于各種新技術(shù)、新產(chǎn)品當(dāng)中，提高了當(dāng)代工業(yè)的技術(shù)水平，推動(dòng)了新材料產(chǎn)業(yè)向更深、更廣的領(lǐng)域發(fā)展。六方氮化硼俗稱"白石墨"，系白色粉末，具有同石墨相同的六方層狀晶體結(jié)構(gòu)。在高壓氮?dú)庵腥埸c(diǎn)為3000℃，在常壓下加熱至2500℃時(shí)升華并部分分解，理論密度為2.37g／㎝3。

六方氮化硼是熱的良導(dǎo)體，電的絕緣體，并具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)大多數(shù)金屬熔體如鋼、不銹鋼、鋁、鐵及銅等既不潤(rùn)濕又不發(fā)生作用并具有良好的潤(rùn)滑性能。因此，六方氮化硼被廣泛應(yīng)用于陶瓷制造業(yè)，如鉗鍋、鍍鋁用蒸發(fā)舟、電路板基片及高溫潤(rùn)滑劑行業(yè)，用大量用于制備六方氮化硼；還可用作原子反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)材料和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組。

中國(guó)國(guó)內(nèi)六方氮化硼的生產(chǎn)情況

中國(guó)國(guó)內(nèi)六方氮化硼生產(chǎn)企業(yè)情況 目前，國(guó)內(nèi)有六方氮化硼生產(chǎn)企業(yè)約二十家，產(chǎn)能約為600t/a。2010年六方氮化硼產(chǎn)量約為500a，產(chǎn)值15000萬(wàn)元。依據(jù)產(chǎn)品等級(jí)不同，其銷售價(jià)格為225000~400000元／t。

中國(guó)國(guó)內(nèi)六方氮化硼的生產(chǎn)工藝

六方氮化硼的合成方法很多，但基本原理均為將硼源（含硼化合物如硼砂、硼酸、元素硼等）與氮源（含氮化合物如氨、尿素、三聚氰胺等）一起加熱反應(yīng)精制而成。目前國(guó)內(nèi)較多采用如下三種工藝：硼砂、尿素法：Na2B4O7+2(NH2)2CO－4BN+Na2O+2CO2+4H2O 將硼砂與烘干后的尿素按摩爾比1：（2.2-2.4）混合，混合后的物料進(jìn)行縮合反應(yīng)約2~4h,生成硼砂和尿素的中間體，冷卻后將中間體粉碎至60~80目再送入氮化爐中，在800~950℃的氮化流中進(jìn)行反應(yīng)約2~4h,反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)品在氨氣氣氛下冷卻后進(jìn)行酸洗、水洗、烘干即得氮化硼產(chǎn)品。