說到六方氮化硼（h-BN），最為引人樂道的就是它的優異性能，如耐高溫、耐腐蝕、熱導率高、絕緣等，因此它作為高溫結構陶瓷材料，近年已實現在熱電偶保護管、陶瓷噴嘴、玻璃成型高溫模具、熱電偶保護套、氣體傳感器用密封環、雷達天線保護罩件等方面的廣泛應用，在冶金、電子、航空航天、新能源能等領域中發揮著不可替代的作用。

氮化硼噴嘴

不過h-BN要從粉體變做陶瓷，必須要經過“燒結”——燒結是材料獲得預期結構、性能充分發揮的關鍵環節，直接關系到最終陶瓷制品的性能的優劣。不過對于h-BN而言，燒結出來的效果并不容易，由于h-BN結構與石墨類似，具有六方層狀晶體結構，其層內由很強的共價鍵結合，再加上其擴散系數較低，因此會導致h-BN陶瓷在燒結過程中致密化比較困難。而且片狀的BN晶粒相互間容易形成相互交叉堆積的“卡片房式”層狀結構，會導致在晶粒間產生較多的難以填充的孔隙，并且晶粒越大，這種情況就會更嚴重。因此，想要獲得致密化程度高的h-BN陶瓷材料，必須要選用合適的燒結方法，盡可能促使h-BN晶粒重排，以獲得更高致密度和更優異的力學性能。

h-BN SEM圖

目前h-BN陶瓷的燒結方法主要有以下幾種，無壓燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結和放電等離子燒結等。其中，無壓燒結是一種常規的燒結方式，操作簡單易于控溫，但由于氣孔率高，只能用于機械強度要求較低的場合；熱等靜壓燒結能夠制備出致密度較高的產品，但缺點是坯體難以進行封裝，而且設備成本較高，操作復雜；放電等離子燒結是新興的高效燒結技術，能夠保證較好的力學性能，但是設備復雜、能耗高成本高也限制了它的推廣。

與其他多種燒結方式相比，熱壓燒結通常被認為是制備h-BN陶瓷比較理想的一種燒結方法，它是指將干燥的粉體填入特制的石墨模具內，采用雙向或單向的加壓方式對模具進行單軸加壓，同時在一定溫度范圍內加熱，使成型和燒結同時進行的一種燒結方法。在熱壓燒結時，坯體會同時受到升溫加壓的影響，這種外加的驅動力可以破壞片狀h-BN的卡片支撐結構，促進h-BN晶粒的重排，同時有效地降低燒結溫度和縮短燒結時間，最終獲得致密度高、晶粒尺寸均勻、力學性能優異的陶瓷產品。而且無需添加燒結助劑或成型助劑，就能夠滿足陶瓷產品的純度要求。

不過熱壓燒結法的局限也很明顯，比如說它的熱壓設備及配件復雜成本較高，最終制品幾何形狀易受到限制等。為了尋求突破，福州賽瑞特新材料技術開發有限公司近年來一直專注熱壓燒結技術的研發工作并做出了不少改進，如對熱壓燒結爐、熱壓模具的創新等。憑借獨有的技術特點，賽瑞特在市場上的表現相當亮眼——在2018年時成功打破技術壁壘，通過熱壓燒結法制備出了純度極高的氮化硼坩堝，大幅降低了生產成本，目前已逐步替代進口產品并占領大部分國內市場。

如果您對賽瑞特的成功經驗感興趣，在9月14-15日于廣州舉辦的“2021年全國氮化物粉體與陶瓷創新發展論壇”上，來自賽瑞特公司的黃向東董事長將在題為《熱壓氮化硼陶瓷的制備與應用》的報告中分享以下幾方面的內容：①熱壓燒結技術；②熱壓模具；③熱壓氮化硼陶瓷；④熱壓氮化硼及氮化硼復相陶瓷的應用。感興趣的話就不要錯過了噢！

報告人 黃向東董事長

關于賽瑞特

福州賽瑞特新材料技術開發有限公司成立于2007年，依托于福州大學材料科學與工程學院結構陶瓷實驗室的技術基礎，有深厚的技術積累，對常規熱壓燒結爐自主設計改造，建成多條氮化硼熱壓燒結生產線。賽瑞特公司專注于純氮化硼陶瓷產品的生產與研究，在氮化硼坩堝和粉末冶金用噴嘴領域逐漸占領國內大部分市場，替代進口產品并繼續發展海外合作業務。

粉體圈會務組