球形氮化硼-潤滑導(dǎo)熱的極致追求

      六方氮化硼（h-BN）是由氮原子和硼原子構(gòu)成的共價(jià)鍵型晶體，由于具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)和呈現(xiàn)松散、潤滑、易吸潮、質(zhì)輕等特性的白色粉末狀外觀，又被稱為“白石墨”。

      市面上的六方氮化硼產(chǎn)品，有諸多形貌：例如片狀氮化硼、氮化硼團(tuán)聚體、氮化硼納米片、球形氮化硼等。其中球形氮化硼是由氮化硼微米級(jí)單晶片組成的多晶球，與片、管、層狀氮化硼相比，球形氮化硼既保持了氮化硼的原有的優(yōu)異性能，如離子雜質(zhì)少、膨脹系數(shù)低、介電強(qiáng)度高等，又具有顆粒流動(dòng)性好、比表面積高，在聚合物中的添加量更高，獲得更高的熱導(dǎo)率性能。

      下面將簡單介紹一下球形氮化硼的應(yīng)用：

      1、導(dǎo)熱填充材料

      氮化硼具有很高的熱導(dǎo)率，可作為復(fù)合材料的導(dǎo)熱填料，但當(dāng)前使用的氮化硼填料多為片狀或不規(guī)則團(tuán)聚體，比表面積低，結(jié)晶度差。球形氮化硼由于比表面積高，可以彌補(bǔ)片層狀氮化硼在聚合物中填充量小的缺點(diǎn)，滿足高填充量、高導(dǎo)熱的要求，同時(shí)提高復(fù)合材料的加工性能。

       氮化硼填料的不同形貌、尺寸均會(huì)對(duì)聚合物的熱導(dǎo)率造成影響（球形氮化硼可以更高密度填充，導(dǎo)熱效率更佳，圖片來源：DOI: 10.1109/TDEI.2016.7556486）

      2、潤滑油添加劑

      目前國際上使用的潤滑油添加劑多出現(xiàn)潤滑壽命短、負(fù)載能力差等缺點(diǎn)。球形氮化硼納米粒子具有抗磨性好，化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，作為潤滑油添加劑可顯著地提高潤滑效果以及延長使用壽命等。

      3、耐火材料涂料

      氮化硼本身在氧化氣氛中至900℃才開始氧化，真空下可安全使用到2000℃，在惰性氣體中2800℃不軟化，因此可以應(yīng)用到耐火材料領(lǐng)域。利用粒度介于20-50微米的球形氮化硼制備氮化硼涂料，通過附著在耐火材料或者滲透于耐火材料工作層，可以提高耐火材料的使用性能。球形氮化硼因其各向同性的特點(diǎn)更易穩(wěn)定分散于溶液中，制備的涂料穩(wěn)定性強(qiáng)。

      4、吸附材料

     具有高比表面的球形氮化硼在吸附有機(jī)污染物方面也有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。通過模板控制下的水熱法合成制備形成具備有球形的基本外貌的氮化硼，之后采用煅燒法去除前驅(qū)體中的模板，再在保護(hù)氣體下，高溫裂解，再經(jīng)浸泡，制得球形氮化硼。這種球形氮化硼比表面積大，高孔隙率，對(duì)有機(jī)污染物具有高吸附能力，且能重復(fù)使用，在水處理、凈化、清潔能 源領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

     5、脫模劑

     氮化硼相比傳統(tǒng)的脫模劑如石墨、炭黑等，具有更好的高溫穩(wěn)定性和良好的潤滑性能，同時(shí)球形氮化硼相比普通氮化硼具有團(tuán)塊牢固、各向同性等特點(diǎn)，應(yīng)用在壓鑄、冶金、玻璃成型模具脫模劑領(lǐng)域可提高模具的使用效率，延長模具的使用壽命。

     6、載體材料

     氮化硼耐高溫，具有化學(xué)惰性。滿足催化劑載體材料在高溫氧化氣氛下穩(wěn)定、不與催化劑發(fā)生反應(yīng)的要求。球形氮化硼可作為負(fù)載和緩釋藥物的載體：如空心球結(jié)構(gòu)的氮化硼具有較大的空腔體積可用于存儲(chǔ)釋放基因、生物分子等。

     蘇州納樸材料球形氮化硼產(chǎn)品規(guī)格（可根據(jù)用戶的應(yīng)用需求調(diào)整）

     不同規(guī)格的球形氮化硼性能各不相同，應(yīng)用領(lǐng)域也有所區(qū)別，受粒徑、純度、雜質(zhì)等因素影響。例如：粒徑10-20微米的球形氮化硼通常用于耐火材料表面涂料，50-100微米的球形氮化硼主要應(yīng)用于高溫環(huán)境下的潤滑、脫模以及絕緣、導(dǎo)熱材料添加，100微米以上規(guī)格則主要應(yīng)用于熱壓氮化硼原料。針對(duì)各類用途，球形氮化硼也可按陶瓷級(jí)、導(dǎo)熱級(jí)、潤滑級(jí)等分類。

     綜上，球形氮化硼兼具了原始氮化硼及球形形貌的雙重優(yōu)點(diǎn)，克服了片、層氮化硼在形貌上的缺陷以及由此帶來的在國防軍事及高科技等領(lǐng)域應(yīng)用的限制，與普通氮化硼相比會(huì)有著更廣的應(yīng)用領(lǐng)域和更好的產(chǎn)品性能。隨著在球形氮化硼形成機(jī)理、制備工藝等方向上的進(jìn)一步研究，相信球形氮化硼會(huì)在有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料中扮演越來越重要的角色。