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六方氮化硼的制备工艺

2021-09-29  来自: 辽宁硼达科技有限公司 浏览次数:15

六方氮化硼,合成方法很多,但基本原理均为将硼源(含硼化合物如硼砂硼酸、元素硼等)与氮源(含氮化合物如氨、尿素、三聚氰胺等)一起加热反应精制而成。目前主要有如下三种工艺:

1.硼砂、尿素法:

该方法是将硼砂与烘干后的尿素按摩尔比1:(2.2-2.4)的比例混合,混合后的物料进行缩合反应约2-4h,生成硼砂和尿素的中间体,冷却后将中间体粉碎至60-80目再送入氮化炉中,在800-950℃的氮化流中进行反应约2-4h,反应结束后将产品在氨气气氛下冷却后进行酸洗、水洗、烘干即得氮化硼产品。其化学反应式如下:Na2B4O7+2(NH2)2CO → 4BN+Na2O+2CO2+4H2O

2、硼砂、氯化铵法:

六方氮化硼

无水硼砂与氯化铵按摩尔比1:(2.2-2.4)混合后在压力机上用磨具压制成要求的块状,将块状物料放入反应炉中,温度升至250℃时通入氨气并在900-1000℃下进行反应,反应时间约为3h。反应结束后在氨气气氛下冷却后进行酸洗、水洗、过滤、干燥即得产品。其化学反应式如下:Na2B4O7+2NH4Cl+2NH3 → 4BN+2NaCl +7H2O

3.硼酸、三聚氰胺法:

化学反应式为:2H3BO3+C3N6H6→2BN+4NH3+3CO2该工艺将硼酸与三聚氰胺(可加入适量的矿化剂)充分混合,在160-200℃进行脱水反应,随后在加热炉加热至 1800-2200℃,保温时间为8-10h,得到高纯度、大结晶六方氮化硼。采用硼酸和三聚氰胺合成六方氮化硼的工艺方法没有固体副产物的生成,生产过程生成的副产物对环境不产生污染,合成出的产品颗粒度大、结晶好,是较为理想的工艺。

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