氮化硼(Boron Nitride, BN)是一种重要的无机化合物,广泛应用于电子、新能源、航空航天等多个高科技领域。其独特的物理和化学性质,如高热导率、电绝缘性、高硬度和耐高温性,使其成为现代工业中不可或缺的材料。氮化硼的常见晶型为六方氮化硼(h-BN)和立方氮化硼(c-BN),分别在不同的应用领域展示出各自的优势。
氮化硼结构(来源:American Chemical Society)
氮化硼(Boron Nitride, BN)的发展历程涵盖了从实验室研究到大规模商业化应用的全过程。1940年代,氮化硼首次被合成,主要是六方氮化硼(h-BN)。1957年,立方氮化硼(c-BN)首次被成功合成。1970年代,h-BN开始在润滑剂和绝缘材料中应用。1980年代,c-BN的商业化应用展开,主要用于高硬度工具和磨具。2000年代,纳米氮化硼材料的研究取得重要进展。
氮化硼粉末(左图)及成品(右图)(来源:CERSOL、卓宇科技)
在中国,氮化硼的研究始于1970年代,1990年代开始商业化应用,2000年代在电子和光电子领域取得显著进展。2010年代,中国氮化硼产业快速发展,产品质量和性能大幅提升,应用领域不断扩展。2020年代,中国企业在全球市场上占据重要地位,技术和市场竞争力进一步增强。
氮化硼有5种异构体:六方氮化硼(h-BN),纤锌矿氮化硼(w-BN),三方氮化硼(r-BN)、立方氮化硼(c-BN)和斜方氮化硼(o-BN)。其中,最常见的为六方氮化硼(h-BN)和立方氮化硼(c-BN)
氮化硼的制备方法主要包括高温高压合成、化学气相沉积(CVD)和固相反应等。这些不同的制备方法可以根据应用的具体要求选择,以获得所需的氮化硼形式和纯度。氮化硼作为一种化合物,它在实际应用中的多功能性在其多晶型和结构中显而易见。
除此之外,在国际市场上,如美国的MOMENTIVE,德国的ESK(被美国3M收购)等企业,在高端六方氮化硼领域的技术较为先进,研发投入力度大,产业链相对完善,在国际市场具有非常强的竞争力。虽然中国氮化硼产量和出口量居全球首位,但在技术创新方面仍有上升空间。未来,中国企业需要继续加强技术创新,提高产品附加值,以适应不断变化的市场需求和国际竞争环境。
五、应用领域
随着技术进步和市场需求的增加,氮化硼在电子、新能源、航空航天和生物医药等高科技领域的应用前景广阔。全球市场对高性能材料的需求不断增长,预计氮化硼行业将持续保持良好的发展态势。
总体来看,氮化硼行业在技术进步和市场需求的双重推动下,展现出良好的发展态势。尽管市场竞争激烈,但主要企业凭借市场份额与技术革新,具备较强的竞争力。未来,随着新兴应用领域的开拓和技术的不断进步,氮化硼行业有望继续保持稳健增长。主要企业需要持续加大在研发和生产技术上的投入,优化产品性能,降低生产成本,以在激烈的市场竞争中保持领先地位。
上一篇:三维编织复合材料应用领域概况
下一篇:超高温陶瓷复合材料