1。3  氮化硼的分类和性质

1。3。1  氮化硼的分类

氮化硼（boron nitride，BN）虽然存在多种相，但都是由B、N两种原子交替连接而构成的晶体，化学组成为44%B和56%N。它具有经典的Ⅲ-V族化合物结构，主要具有以下四种不同的存在形态：BN六方相（hexagonal boron nitride，h-BN）、菱角氮化硼（rhombohedral boron nitride，r-BN）、立方氮化硼（cubic boron nitride，c-BN）和纤锌矿氮化硼（wurtzite boron nitride，w-BN），如图1。1所示。其中h-BN和r-BN为sp2杂化，c-BN和w-BN为sp3杂化。目前BN六方相和立方氮化硼受到学者们的深入研究，其中被称为“白石墨”的BN六方相和石墨是等电子体，具有与它相似的薄层构架，是氮化硼的一种最普遍的结构。

图 1。1 氮化硼晶相示意图

1。3。2  氮化硼的性质

立方氮化硼通常为深色晶体，为闪锌矿结构，导热性能良好。硬度仅次于金刚石，是一种超硬材料，常用作刀具材料和磨料，其大部分性能比碳素材料更优，但在常温下润滑性能较差。

BN六方相是一种典型的各向异性的二维材料，具有耐震性、可透微波或透红外线、绝缘、低摩擦系数及突出的导热性等特征。它整体呈白色，相对分子质量约25，密度为2。3 g•cm-3，便于机械加工。BN六方相对于化学反应呈惰性，与常见的无机酸、碱等以及一些熔融金属不容易反应，但在热浓碱中硼氮键被断开。在常压的氮气气氛下其熔点为3000 ℃，稍低于3000℃时开始升华；非活性还原气氛下使用温度可达到2800 ℃，含氧气氛下也可达到900 ℃；真空状态下约2700℃开始分解。论文网

1。3。3  氮化硼的导热性能

1。3。3。1  氮化硼导热的理论基础

导热基本定律（傅立叶定律） 内容为：热量传导时，单位时间内通过特定截面的热量，与垂直于该截面方向上的温度变化率成正比，而热量传递方向与升温方向相反，即： 

其数学表达式为： 

傅里叶定律用热流密度表示：

其中 ——热流密度；——物体温度沿 x 轴方向的变化率。

当物体的温度是三维函数时，其形式为：

式中：是空间某点的温度梯度；是通过该点等温线的法向单位矢量，指向升温方向； 是该处的热流密度矢量。