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Herstellung von Bornitrid

Aug 14, 2020

Borax-Ammoniumchlorid

Das Borax-Ammoniumchlorid-Verfahren besteht darin, Bornitrid durch Mischen von wasserfreiem Borax mit dem anorganischen Porenbildner Ammoniumchlorid und Erhitzen der Reaktion in einem Ammoniakstrom herzustellen. Dieses Verfahren kann eine kontinuierliche Produktion realisieren, die Produktionseffizienz verbessern und die Produktionskosten sind niedrig, die Investition ist gering und der Prozess ist einfach; Aufgrund der unvollständigen Reaktion ist der Gehalt an hexagonalem Bornitrid jedoch nicht hoch, die Reinheit von Bornitrid ist nicht hoch und die Gleichmäßigkeit der Teilchengröße ist schlecht. Außerdem werden C und andere Verunreinigungen erzeugt, so dass es schwierig ist die experimentellen Anforderungen aufgrund der Notwendigkeit einer Nachbehandlung erfüllen. Daher sind weitere Untersuchungen erforderlich, um den Synthesevorgang zu verbessern.

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Die Reaktionsgleichung lautet wie folgt:

Na2B4O7 {{6}} 2 (NH2) 2CO → 4BN+Na2O+4H2O+2CO2

Na2B4O7+2NH4Cl+2NH3 → 4BN+2NaCl+7H2O

Borax Harnstoff

Bei diesem Verfahren wurden Borax und Harnstoff im Voraus umkristallisiert und gereinigt. Nach der Behandlung wurde Borax dehydriert. Dann wurden der dehydratisierte Borax und der Harnstoff gemäß einem bestimmten Massenverhältnis gemischt, und dann wurde eine Nitrierbehandlung bei 900-1100 ° C für 1-2 Stunden durchgeführt, um grobkörniges Bornitrid zu erhalten. Das Rohprodukt wurde neutral gewaschen oder gebeizt, filtriert und getrocknet, um Bornitridproben zu erhalten.

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Die am Herstellungsprozess beteiligte Reaktionsformel lautet wie folgt:

Na2B4O7 {{6}} 2 (NH2) 2CO = 4BN+Na2O+4H2O+2CO2

Boraxcyanamid

Die Borax-Cyanoammonium-Methode besteht darin, wasserfreies Borax-Pulver und Melamin gleichmäßig zu mischen, dann den Block auf die Presse zu drücken und in den Ofen zu geben. Wenn die Temperatur auf 400 ° C steigt, Ammoniak zu injizieren und das Ammoniak weiter auf 1200 ° C zu erhitzen Gasfluss und halten Sie die Temperatur für 9 h. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsprodukt raffiniert, um Bornitridpulver mit einer Reinheit von über 97% zu erhalten.

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Die am Herstellungsprozess beteiligte Reaktionsformel lautet wie folgt:

3Na2B4O7+2 (NH2CN) 3 = 12BN+3Na2O+6H2O+6C02

Vorlagenmethode

Die Schablonenmethode ist eine Methode zur Herstellung von Materialien mit geordneter Struktur und einheitlicher Porengröße unter Verwendung der räumlichen Begrenzung von Schablonen. Entsprechend den verschiedenen Anwendungsmethoden der Vorlage kann sie in die Methode der harten Vorlage, die Methode der weichen Vorlage und die Methode zum Ersetzen von Elementen unterteilt werden. Entsprechend der Größe der Porengröße von Bornitrid können mikroporöses Bornitrid (Porengröße kleiner als 2 nm), mesoporöses Bornitrid (Porengröße 2 ~ 50 nm) und makroporöses Bornitrid (Porengröße größer als 50 nm) hergestellt werden.

Das Hartschablonenverfahren wird üblicherweise zur Herstellung von mesoporösen Bornitridmaterialien verwendet. Der poröse Feststoff wurde als Matrize verwendet, der Vorläufer von Bornitrid wurde in den Porenkanal imprägniert, um Bornitrid zu synthetisieren, und dann wurde die Matrize entfernt, um poröses Bornitridmaterial mit entsprechender Porenstruktur zu erhalten.

Die Soft-Template-Methode ist die erste Methode zur Herstellung geordneter mesoporöser Materialien. Poröse Bornitrid (BN) -Materialien wurden durch Selbstorganisation zwischen BN-Vorläufer und Matrize durch nichtkovalente Bindungskraft hergestellt und dann pyrolysiert.

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Hochfrequenzplasmamethode

Das Hochfrequenzplasmamethode verwendet wasserfreien Borax und Harnstoff als Rohstoffe und verwendet eine Hochfrequenz-Stickstoffplasmaerwärmung, um hochreines Bornitrid zu erhalten. Die spezifischen Schritte sind wie folgt: Der wasserfreie Borax und der Harnstoff werden gleichmäßig gemischt und unter dem Druck von zehn MPA in die Form gepresst und dann in den mit dem Plasmagenerator verbundenen Reaktionsofen geladen, der durch eine Stickstoffplasmaflamme erhitzt wird, wobei die Temperatur in Der Reaktionsofen ist ungefähr 2000 ° C und die Reaktionszeit beträgt ungefähr 2 Stunden. Schließlich wird das Bornitridprodukt mit einer Reinheit von über 99% erhalten, was eine Ausrüstung mit hoher Reaktion erfordert.

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