六方氮化硼晶體,也被稱(chēng)為白石墨,是一種具有獨(dú)t性質(zhì)的硼氮高分子材料。是由氮和硼組成六角網(wǎng)狀層面,這些層面互相重疊,形成晶體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)與石墨中的六角碳網(wǎng)相似,因此晶體參數(shù)與石墨也頗為相近。其制備方法有多種,包括熱解法、化學(xué)氣相沉積法(CVD)、氛圍下熱壓法和氮化鎵石墨烯輔助法等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),需要根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇合適的方法。
1、制備與合成
原料選擇:不同的制備方法對(duì)原料的要求有所不同。例如,硼砂-氯化氨法需要脫水后的硼砂與氯化氨作為原料;硼砂-尿素法需要脫水后的硼砂與尿素等。原料的純度、粒度等質(zhì)量指標(biāo)會(huì)直接影響最終產(chǎn)物的結(jié)晶度和性能,應(yīng)選擇高純度、粒度均勻的原料。
工藝控制:在合成過(guò)程中,反應(yīng)溫度、時(shí)間、壓力以及氣氛等工藝參數(shù)都需要精確控制。以高溫高壓合成法為例,溫度一般需達(dá)到1500℃以上,壓力要達(dá)到5GPa以上,同時(shí)需要在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行,以防止六方氮化硼被氧化或發(fā)生其他化學(xué)反應(yīng)。
后處理:合成后的六方氮化硼可能需要進(jìn)行破碎、研磨、酸洗、水洗、干燥等后處理工序,以獲得符合要求的粒度和純度。后處理過(guò)程中要注意避免引入雜質(zhì),防止對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生不良影響。
2、儲(chǔ)存與保管
密封包裝:由于六方氮化硼表面能較高,容易吸附一定量的氣體和水分,因此需要采用密封包裝,如真空包裝或充入惰性氣體保護(hù),以防止其受潮、氧化或吸附雜質(zhì)。
環(huán)境條件:應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、陰涼、通風(fēng)良好的環(huán)境中,避免陽(yáng)光直射和高溫高濕環(huán)境。一般來(lái)說(shuō),相對(duì)濕度應(yīng)控制在60%以下,溫度不宜超過(guò)30℃。
避免擠壓:六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)相對(duì)較軟,在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中要避免受到擠壓和碰撞,以免造成晶體結(jié)構(gòu)破壞,影響其性能。
3、應(yīng)用與加工
分散性處理:當(dāng)六方氮化硼作為填料用于聚合物基體或其他材料中時(shí),需要進(jìn)行表面改性或添加分散劑等處理,以提高其在基體中的分散性和相容性,避免團(tuán)聚現(xiàn)象的發(fā)生。
機(jī)械加工性:六方氮化硼具有良好的可機(jī)械加工性,但在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵,吸入后可能對(duì)人體健康造成危害,因此需要在有通風(fēng)除塵設(shè)備的環(huán)境下進(jìn)行加工操作,操作人員應(yīng)佩戴好防塵口罩等防護(hù)用品。
與其他物質(zhì)的兼容性:在使用過(guò)程中,需要注意六方氮化硼與其他添加劑、助劑或基體材料的兼容性,避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或性能相互抵消的情況。
4、安全與環(huán)保
安全防護(hù):在生產(chǎn)、使用和處理六方氮化硼的過(guò)程中,要采取必要的安全防護(hù)措施,如佩戴防護(hù)眼鏡、手套、口罩等,防止粉塵、化學(xué)物質(zhì)等對(duì)身體造成傷害。
環(huán)境保護(hù):生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣等污染物應(yīng)進(jìn)行妥善處理,符合環(huán)保要求后再排放,避免對(duì)環(huán)境造成污染。