氮化硼都有哪些結(jié)構(gòu)

天元航材作為國內(nèi)具有50余年生產(chǎn)制作工藝沉淀的化工廠家，我們的主營產(chǎn)品有六方氮化硼，具有良好的電絕緣性、導(dǎo)熱性、耐化學(xué)腐蝕性和潤滑性，并具有很強的中子吸收能力，今天我們就來介紹下，氮化硼具體有哪些結(jié)構(gòu)！

氮化硼是由氮原子和硼原子所構(gòu)成的晶體?；瘜W(xué)組成為43.6％的硼和56.4％的氮，具有4種不同的變體：六方氮化硼（HBN）、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼（CBN）和纖鋅礦型氮化硼（WBN）。
   氮、硼原子采取不同雜化方式互相作用，可形成不同結(jié)構(gòu)的氮化硼晶體。不同的氮化硼晶體擁有不同的特點以及應(yīng)用。當(dāng)?shù)?、硼原子以SP2方式雜化后，由于鍵角為120°，成鍵后形成與石墨類似的平面六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子，這種大的平面網(wǎng)狀分子采取不同的空間堆垛方式后，又可形成不同的結(jié)構(gòu)——六方氮化硼（HBN）和菱方氮化硼（RBN）。

六方氮化硼

氮原子跟硼原子組成的六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與石墨中的碳原子六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)極為相似，外觀為白色，因而有時也稱該種氮化硼為類石墨氮化硼或白石墨。
    白石墨是最簡單的硼氮高分子，因此六方氮化硼（白石墨）與石墨在某些方面擁有相近的性質(zhì)，比如兩者都具有優(yōu)良的耐熱性、耐磨性、潤滑性等特性；但是白石墨還具有一些獨特的性質(zhì)，如石墨既能導(dǎo)熱也能導(dǎo)電，但是我們所講的白石墨卻不能導(dǎo)電，還是有差異的。
    六方氮化硼的結(jié)構(gòu)如下圖所示，晶格常數(shù)a＝0.251nm，c＝0.670±0.04nm，密度ρ為2.25g／cm3。

菱方氮化硼

菱方氮化硼的結(jié)構(gòu)如下圖所示，層狀排列為ABCABC···類型。晶格常數(shù)a＝0.2256nm，c＝0.4175nm，密度ρ為2.25g／cm3。

菱方氮化硼具有與六方氮化硼相同的性質(zhì)，不能用物理方法將其分開。菱方氮化硼層間的ABCABC···排列更有利于向立方氮化硼轉(zhuǎn)變，因而有人用菱面體氮化硼在沖擊壓縮中直接得到了立方氮化硼。

立方氮化硼

氮化硼晶體除有六方氮化硼和菱方氮化硼兩種結(jié)構(gòu)外，還有兩種采取SP3雜化后形成的類似金剛石結(jié)構(gòu)的氮化硼，它們是具有閃鋅礦結(jié)構(gòu)的立方氮化硼（CBN）和具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)的六方氮化硼（WBN）。

立方氮化硼具有類似金剛石的晶體結(jié)構(gòu)，不僅晶格常數(shù)相近（金剛石為0.3567nm，立方氮化硼為0.3651nm），而且晶體中的結(jié)合鍵亦基本相同，即都是沿四面體雜化軌道形成的共價鍵，所不同的是金剛石中的結(jié)合純屬碳原子之間的共價鍵，而立方氮化硼晶體中的結(jié)合鍵則是硼、氮異類原子間的共價結(jié)合，此外尚有一定的弱離子鍵。在理想的立方氮化硼晶格中，所有4個B-N鍵的鍵長彼此皆相等（0.157nm），鍵與鍵間的夾角為109°5＇。

立方氮化硼（CBN）是一種人工合成的材料，其硬度僅次于金剛石，屬于超硬材料，由六方氮化硼和觸媒在高溫高壓下合成而來。

立方氮化硼有黑色、琥珀色和表面鍍金屬色等，顆粒尺寸通常在1mm以下，具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，因此一般常被用作制造超硬刀具的材料。

纖鋅礦氮化硼

纖鋅礦氮化硼屬于六方晶體，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。纖鋅礦氮化硼和立方氮化硼的結(jié)構(gòu)都是由成對的原子層組成的，一個平面是硼原子，另一個平面是氮原子。如果只看最近鄰原子，不可能說出是立方結(jié)構(gòu)還是六方結(jié)構(gòu)，但遠到次近鄰原子時，就能區(qū)別它們的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)中相鄰鍵長接近相等。纖鋅礦氮化硼的晶格常數(shù)a＝0.255nm，c＝0.420nm，密度ρ為3.49g／cm3。

在天然材料中，人類幾乎已經(jīng)放棄了尋找比鉆石更硬材料的想法，但纖鋅礦型氮化硼的出現(xiàn)，還是打破了鉆石的地位。這種自然界罕見的物質(zhì)，比鉆石更加稀有，它是在火山爆發(fā)的過程中形成的，比鉆石的硬度還要高18%。

以上就是為大家介紹的氮化硼的4種結(jié)構(gòu)形態(tài)，其中六方氮化硼是目前市場最受歡迎的氮化硼之一，有對六方氮化硼感興趣的小伙伴，可以在評論區(qū)給小編留言哦！