材料档案：各类氮化硼一览

氮化硼是什么？

氮化硼（BN）不像其他简单无机化合物（例如氯化钠或氮化铝）那样“有名气”。其十分低调，但因具备良好的热稳定性和化学稳定性而常用于高温应用，在纳米技术领域也有令人兴奋的应用前景。

氮化硼（BN）仅由一个硼原子对一个氮原子，是一种主要通过合成方式制成的材料，可有多种结构形式。由硼和氮合成的耐热、耐化学、耐火化合物便是氮化硼。目前氮化硼化合物通常由三氧化二硼或硼酸与氨或尿素在氮气气氛中反应而制成。

六方氮化硼

六方氮化硼（hBN）具备实现（纳米）光子功能的光学特性。这种形式的氮化硼，与石墨相似，是氮化硼多晶型物中最稳定、最柔软的一种，因此用作化妆品的润滑剂和添加剂。除化妆品外，六方氮化硼还用于高温陶瓷、自润滑轴承和电子产品。

立方氮化硼

立方氮化硼（cBN）与金刚石是等电子体，不如金刚石硬，但在热和化学方面更稳定。其制备工艺与合成金刚石类似。与金刚石不同的是，立方氮化硼在高温下不溶于金属，因此可用作耐磨和抗氧化的金属涂层。可通过对六方氮化硼施加极大的压力和热量制备立方氮化硼，此工艺致使氮化硼晶体与金刚石晶体相似。

纤锌矿氮化硼

纤锌矿氮化硼（wBN）也是一种重要的氮化硼，与硫化镉和氧化锌一样有着奇形扭曲的晶体结构。纤锌矿氮化硼与蓝丝黛尔石这种碳等价物类似。其在技术上比立方氮化硼更硬。但迄今为止实际应用也较有限，只包括机械加工、切割、铣削黑色金属和硬质合金材料等。纤锌矿氮化硼适合用作超硬磨料，其优势在于使用过程中结构会日益尖锐。近年来，纤锌矿氮化硼因带隙宽、导热性强且自发极化性大而应用于先进光学和电子设备，从而引起了极大关注。

氮化硼纳米管

氮化硼纳米管（BNNT）同样与碳相似，由氮化硼制成，形成一个分子厚的薄片，卷曲后呈管状。这种氮化硼等价物与碳纳米管一样，既坚固又轻盈。但与碳纳米管不同的是，氮化硼纳米管属于绝缘体，化学反应性较低，暴露于高温时不易发生热击穿。氮化硼纳米管未来可能应用于航空航天结构领域，在用作轻质材料的同时提高复合材料的强度。

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