自发团聚诱导高比例立方氮化硼微晶的水热合成

高等学校化学学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (3): 655.

自发团聚诱导高比例立方氮化硼微晶的水热合成

张晓^1,2,廉刚¹,谭淼¹,张顺杰^1,2,崔得良¹,王琪珑²

1. 山东大学晶体材料国家重点实验室,
2. 化学与化工学院, 济南 250100

收稿日期:2010-10-11 修回日期:2010-11-22 出版日期:2011-03-10 发布日期:2011-02-23
通讯作者: 廉刚;崔得良 E-mail:gang_lian2000@yahoo.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号： 50672048, 50721002, 50990061)和山东省科技厅基金(批准号: 2008GG30003008)资助.

Self-aggregation Inducing High-ratio cBN Microcrystals Growth in Hydrothermal Solution

ZHANG Xiao^1,2, LIAN Gang^1*, TAN Miao¹, ZHANG Shun-Jie^1,2, CUI De-Liang^1*, WANG Qi-Long²

1. State Key Laboratory of Crystal Materials,
2. School of Chemistry & Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China

Received:2010-10-11 Revised:2010-11-22 Online:2011-03-10 Published:2011-02-23
Contact: LIAN Gang;CUI De-Liang E-mail:gang_lian2000@yahoo.com.cn
Supported by:
国家自然科学基金(批准号： 50672048, 50721002, 50990061)和山东省科技厅基金(批准号: 2008GG30003008)资助.

摘要/Abstract

摘要： 利用水热法合成了立方氮化硼（cBN）. 通常水热法制备的氮化硼样品是立方氮化硼（cBN）和六方氮化硼（hBN）及其它晶相的混合物，这限制了该方法的应用前景. 文中利用立方氮化硼在特定反应条件下的自发团聚现象，成功地发展了一种使混合物中的立方氮化硼在反应过程中自发纯化的新方法. 提高原料浓度和反应温度，有利于获得更大粒径的立方氮化硼和尺寸分布更均匀的团聚颗粒，提高搅拌转速来改善溶液的均匀性也有同样效果；而提高反应压力则会导致相反的结果. 文中也探讨了自团聚现象在生长大尺寸立方氮化硼晶体以及非均相合成中的潜在应用价值.

关键词: 立方氮化硼（cBN）, 自发团聚, 自发纯化, 水热合成

Abstract: Hydrothermal method has been used to synthesize of cBN. However, it is found that BN samples prepared by this method are usually mixtures of cBN, hBN and other phases, which severely limits the applications of cBN. So, it is expected to exploit new methods by which cBN can be quickly separated from other impurity phases. In this paper, we report a method, developed by using the self-aggregation phenomenon of cBN crystallites, to prepare large cBN crystallites agglomerates under some specific hydrothermal conditions, and then to separate them from the other phases. The particle size and its uniformity of the agglomerates can be improved by increasing the reaction temperature and the concentration of reactants, and improving the uniformity of reaction solution has similar effect. In contrast, increasing the pressure of reaction solution leads to opposite trend. The possibilities of using this phenomenon to purify the cBN samples in practice and control the growth process of cBN crystallites have also been discussed. Besides, a simple model has been proposed to explain the mechanism of the self-aggregation phenomenon.

Key words: cubic boron nitride (cBN), self-aggregation, spontaneous purification, hydrothermal synthesis

中图分类号:

O613

TrendMD:

张晓廉刚谭淼张顺杰崔得良王琪珑. 自发团聚诱导高比例立方氮化硼微晶的水热合成. 高等学校化学学报, 2011, 32(3): 655.

ZHANG Xiao1,2, LIAN Gang1*, TAN Miao1, ZHANG Shun-Jie1,2, CUI De-Liang1*, WANG Qi-Long2. Self-aggregation Inducing High-ratio cBN Microcrystals Growth in Hydrothermal Solution. Chem. J. Chinese Universities, 2011, 32(3): 655.

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