什么是立方氮化硼(Cubic Boron Nitride)？

立方氮化硼（CBN）是由硼和氮原子按1:1的比例组成的合成化合物，与其他类型的氮化硼不同，它以立方晶格的形式存在，其原子对称排列，立方结构类似于金刚石的晶体结构。其材料特性包括极高的硬度、耐热稳定性和优异的耐化学性。立...

立方氮化硼（CBN）是由硼和氮原子按1:1的比例组成的合成化合物，与其他类型的氮化硼不同，它以立方晶格的形式存在，其原子对称排列，立方结构类似于金刚石的晶体结构。其材料特性包括极高的硬度、耐热稳定性和优异的耐化学性。立方氮化硼是仅次于金刚石的第二硬材料，可用于各种工业应用，通常用作磨料或切割工具的地方。科学家用烧杯，所有的氮化硼化合物都是人工合成的，因为它们在自然界中找不到。这个过程从硼酸开始，硼酸是硼、氧和氢的化合物，或者是三氧化二硼，它是由硼和氧组成的。这两种化合物中的任何一种都可以与含有氮的尿素或氨反应生成氮化硼粉末。这种粉末在高温下结晶形成六角氮化硼，它的晶体结构类似于石墨，人造金刚石的前体。六角氮化硼经过高压热处理后形成立方氮化硼。立方氮化硼作为一种工业材料有许多优点。它几乎和金刚石一样坚硬，使其可用于金属和其他物质的切割和磨损。CBN的耐热性也相当高。金刚石在1472°F（约800°C）的空气中开始分解为二氧化碳，而立方氮化硼在高达2552°F（约1，400°C）。在工业磨削应用和产生高温的其他工艺中，CBN优于金刚石。CBN作为金刚石替代品的另一个优点是其在镍、铁和相关物质存在下的化学稳定性金刚石可溶于这些金属中，这意味着它与金属发生化学反应并溶解。这使得它不能用作切割钢铁的工具。另一方面，立方氮化硼不起反应，因此可用于切割这些材料。工业切削工具中使用的立方氮化硼的种类称为多晶立方氮化硼（PCBN）PCBN是通过将立方氮化硼颗粒与陶瓷烧结而成。在烧结过程中，氮化硼被置于高温高压下与陶瓷结合，熔化成用于磨削和切割的极硬物质。

发表于 2020-09-18 01:11
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分类：科学教育

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