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氮化硼有几种结构

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氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。化学构成为43.6%的硼和56.4%的氮,具备4种不同的变体:六方氮化硼(HBN)、菱方氮化硼(RBN)、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿型氮化硼(WBN)。氮、硼原子选用不同杂化方法彼此影响,可孕育不同构造的氮化硼晶体。不同的氮化硼晶体占有不同的特征以及运用。当氮、硼原子以SP2方法杂化后,由于键角为°,成键后孕育与石墨近似的平面六角网状构造分子,这类大的平面网状分子选用不同的空间堆垛方法后,又可孕育不同的构造——六方氮化硼(HBN)和菱方氮化硼(RBN)。一、六方氮化硼氮原子跟硼原子构成的六边形网状构造与石墨中的碳原子六边形网状构造极其近似,外面为白色,因此偶尔也称该种氮化硼为类石墨氮化硼或白石墨。白石墨是最简略的硼氮高分子,因此六方氮化硼(白石墨)与石墨在某些方面占有相近的性质,譬喻两者都具备崇高的耐热性、耐磨性、光滑性等特征;然则白石墨还具备一些特殊的性质,如石墨既能导热也能导电,然则咱们所讲的白石墨却不能导电,依旧有差别的。六方氮化硼的构造下列图所示,晶格常数a=0.nm,c=0.±0.04nm,密度ρ为2.25g/cm3。六方氮化硼熔点近℃,耐高温,化学本能极其稳固,耐强酸腐化,常温下不与水、酸、碱反映,况且具备很高的电绝缘本能。因此氮化硼要紧用于耐火材料、半导体固相搀杂源、原子堆的构造材料、防中子辐射的包装材料、火箭鼓动机构成材料、高温光滑剂和脱模剂。二、菱方氮化硼菱方氮化硼的构造下列图所示,层状陈设为ABCABC···表率。晶格常数a=0.nm,c=0.nm,密度ρ为2.25g/cm3。菱方氮化硼具备与六方氮化硼不异的性质,不能用物理办法将其隔开。菱方氮化硼层间的ABCABC···陈设更有益于向立方氮化硼动弹,因此有人用菱面体氮化硼在攻击紧缩中直接获得了立方氮化硼。三、立方氮化硼氮化硼晶体除有六方氮化硼和菱方氮化硼两种构造外,还有两种选用SP3杂化后孕育的近似金刚石构造的氮化硼,它们是具备闪锌矿构造的立方氮化硼(CBN)和具备纤锌矿构造的六方氮化硼(WBN)。立方氮化硼具备近似金刚石的晶体构造,不只晶格常数相近(金刚石为0.nm,立方氮化硼为0.nm),况且晶体中的聚集键亦基真不异,即都是沿四周体杂化轨道孕育的共价键,所不同的是金刚石中的聚集纯属碳原子之间的共价键,而立方氮化硼晶体中的聚集键则是硼、氮异类原子间的共价聚集,别的还有肯定的弱离子键。在巴望的立方氮化硼晶格中,一共4个B-N键的键长相互皆相等(0.nm),键与键间的夹角为°5'。立方氮化硼(CBN)是一种人为合成的材料,其硬度仅次于金刚石,属于超硬材料,由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成而来。立方氮化硼有黑色、虎魄色和表面镀金属色等,颗粒尺寸寻常在1mm下列,具备很高的热稳固性和化学惰性,因此寻常常被用做建造超硬刀具的材料。六方氮化硼和立方氮化硼的要紧差别就在于物理性质不同:(1)六方氮化硼为白色,而立方氮化硼多为黑色、虎魄色等;(2)六方氮化硼偏软,而立方氮化硼硬度很高;(3)六方氮化硼能够做为原材料来合设立方氮化硼;(4)六方氮化硼的用处规模广,立方氮化硼寻常用来制做CBN刀具。四、纤锌矿氮化硼纤锌矿氮化硼属于六方晶体,其构造下列图所示。纤锌矿氮化硼和立方氮化硼的构造都是由成对的原子层构成的,一个平面是硼原子,另一个平面是氮原子。假如只看近来邻原子,弗成能说出是立方构造依旧六方构造,但远到次隔邻原子时,就可以差别它们的构造。这两种构造中相邻键长濒临相等。纤锌矿氮化硼的晶格常数a=0.nm,c=0.nm,密度ρ为3.49g/cm3。在果然材猜中,人类险些曾经抛却了搜求比钻石更硬材料的主意,但纤锌矿型氮化硼的涌现,依旧打垮了钻石的身分。这类果然界少见的物资,比钻石愈加希有,它是在火山迸发的经过中孕育的,比钻石的硬度还要高18%。预览时标签弗成点收录于合集#个


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