氮化硼都有哪些结构

天元航材作为国内具有50余年生产制作工艺沉淀的化工厂家，我们的主营产品有六方氮化硼，具有良好的电绝缘性、导热性、耐化学腐蚀性和润滑性，并具有很强的中子吸收能力，今天我们就来介绍下，氮化硼具体有哪些结构！

氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。化学组成为43.6％的硼和56.4％的氮，具有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、硼原子采取不同杂化方式互相作用，可形成不同结构的氮化硼晶体。不同的氮化硼晶体拥有不同的特点以及应用。当氮、硼原子以SP2方式杂化后，由于键角为120°，成键后形成与石墨类似的平面六角网状结构分子，这种大的平面网状分子采取不同的空间堆垛方式后，又可形成不同的结构——六方氮化硼（HBN）和菱方氮化硼（RBN）。

六方氮化硼

氮原子跟硼原子组成的六边形网状结构与石墨中的碳原子六边形网状结构极为相似，外观为白色，因而有时也称该种氮化硼为类石墨氮化硼或白石墨。
白石墨是最简单的硼氮高分子，因此六方氮化硼（白石墨）与石墨在某些方面拥有相近的性质，比如两者都具有优良的耐热性、耐磨性、润滑性等特性；但是白石墨还具有一些独特的性质，如石墨既能导热也能导电，但是我们所讲的白石墨却不能导电，还是有差异的。
六方氮化硼的结构如下图所示，晶格常数a＝0.251nm，c＝0.670±0.04nm，密度ρ为2.25g／cm3。

菱方氮化硼

菱方氮化硼的结构如下图所示，层状排列为ABCABC···类型。晶格常数a＝0.2256nm，c＝0.4175nm，密度ρ为2.25g／cm3。

菱方氮化硼具有与六方氮化硼相同的性质，不能用物理方法将其分开。菱方氮化硼层间的ABCABC···排列更有利于向立方氮化硼转变，因而有人用菱面体氮化硼在冲击压缩中直接得到了立方氮化硼。

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结构外，还有两种采取SP3杂化后形成的类似金刚石结构的氮化硼，它们是具有闪锌矿结构的立方氮化硼（CBN）和具有纤锌矿结构的六方氮化硼（WBN）。

立方氮化硼具有类似金刚石的晶体结构，不仅晶格常数相近（金刚石为0.3567nm，立方氮化硼为0.3651nm），而且晶体中的结合键亦基本相同，即都是沿四面体杂化轨道形成的共价键，所不同的是金刚石中的结合纯属碳原子之间的共价键，而立方氮化硼晶体中的结合键则是硼、氮异类原子间的共价结合，此外尚有一定的弱离子键。在理想的立方氮化硼晶格中，所有4个B-N键的键长彼此皆相等（0.157nm），键与键间的夹角为109°5＇。

立方氮化硼（CBN）是一种人工合成的材料，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、琥珀色和表面镀金属色等，颗粒尺寸通常在1mm以下，具有很高的热稳定性和化学惰性，因此一般常被用作制造超硬刀具的材料。

纤锌矿氮化硼

纤锌矿氮化硼属于六方晶体，其结构如下图所示。纤锌矿氮化硼和立方氮化硼的结构都是由成对的原子层组成的，一个平面是硼原子，另一个平面是氮原子。如果只看最近邻原子，不可能说出是立方结构还是六方结构，但远到次近邻原子时，就能区别它们的结构。这两种结构中相邻键长接近相等。纤锌矿氮化硼的晶格常数a＝0.255nm，c＝0.420nm，密度ρ为3.49g／cm3。

在天然材料中，人类几乎已经放弃了寻找比钻石更硬材料的想法，但纤锌矿型氮化硼的出现，还是打破了钻石的地位。这种自然界罕见的物质，比钻石更加稀有，它是在火山爆发的过程中形成的，比钻石的硬度还要高18%。

以上就是为大家介绍的氮化硼的4种结构形态，其中六方氮化硼是目前市场最受欢迎的氮化硼之一，有对六方氮化硼感兴趣的小伙伴，可以在评论区给小编留言哦！