基础信息
中文名:氮化硼;化学式:BN;英文名:Boron nitride;CAS号:10043-11-5。外观为白色粉末或固体,常见晶型包括六方氮化硼(h-BN,类似石墨层状结构)和立方氮化硼(c-BN,闪锌矿结构)。相对密度约2.1~2.3 g/cm³(h-BN)和3.45 g/cm³(c-BN),熔点约3000℃(升华)。不溶于水、酸和碱,化学性质极为稳定
主要特点
一种宽禁带(约5.9 eV)III-V族化合物半导体材料。薄膜形态下具备优异的电绝缘性、极高的面内热导率(h-BN)及出色的高温抗氧化性。h-BN具有类似石墨的层状结构,可作为二维材料的理想绝缘衬底与介电层;c-BN则具有仅次于金刚石的超高硬度(显微硬度可达4000~5000 HV)与优异的耐磨性。同时具备良好的抗辐射性能与化学惰性,与多种基底结合力良好
应用范围
1. 二维材料与介质层:作为石墨烯、过渡金属硫族化合物的理想绝缘衬底与栅介质层,用于二维电子器件2. 超硬耐磨与防护涂层:利用c-BN的超高硬度,用于高端切削刀具、精密模具及耐磨机械部件3. 高效散热与热管理:利用h-BN的高面内热导率,用于高功率电子器件、LED及5G通信的导热散热薄膜4. 深紫外光电器件:作为宽禁带半导体,用于深紫外LED、紫外探测器及深紫外激光器的功能层5. 高温润滑与脱模涂层:利用h-BN的层状结构与高温稳定性,用于高温炉具润滑、金属铸造脱模及航天润滑6. 中子辐射屏蔽与核工业:利用硼元素对中子的高吸收截面,用于核反应堆及辐射防护设施的中子屏蔽涂层