自蔓延反应烧结氮化硅/氮化硼复相可加工陶瓷

北京科技大学特种陶瓷研究室开发出一种自蔓延反应烧结氮化硅/氮化硼复相可加工陶瓷材料，其应用前景极其广阔。 Si和N2合成Si3N4反应的绝热燃烧温度高，体积有所增加，生成棒状的b-Si3N4相相互交叉，提高了自蔓延反应烧结氮化硅多孔陶瓷的强度，但氮化硅加工性能差。h-BN陶瓷可加工性能好，但烧结性能差。本项目利用h-BN相在氮化硅陶瓷中形成弱界面，当加工时，弱界面上会形成微裂纹，并沿弱界面发生偏转，耗散裂纹扩展的能量使裂纹扩展终止；当载荷继续上升时，在下层的弱结合界面处将产生新的临界裂纹再扩展；如此反复，使裂纹成为跳跃式阶梯状扩展，断裂渐次发生而非瞬间脆断，使氮化硅/氮化硼多孔陶瓷材料具有了好的可加工性能。 本项目原料中采用了一定比例的Si粉，比完全以Si3N4粉为原料的普通烧结工艺节约了原料成本。产品的基本工艺为自蔓延高温合成（燃烧合成）工艺，在气体高压反应器中进行，烧结所需要的能量完全由原料自身放热提供，与其他制备方法（常压烧结、热压烧结、反应烧结）相比较，不需要高温烧结炉长时间烧结，大大节省了能源。本项目工艺简单，烧结速度快，效率高。可制作复杂形状一维，二维的大尺寸陶瓷材料。抗弯强度已做到188MPa，材料可加工性能优良。 已获中国发明专利《ZL 200610089013.6自蔓延反应烧结Si3N4/BN复相可加工陶瓷的方法》。

北京科技大学 2021-04-11

一种六方氮化硼粉体及其制备方法

小试阶段/n本发明解决六方氮化硼制备工艺复杂、生产周期长原料毒性大和不易规模化生产的技术问题。本发明具有生产周期短、工艺简单、适宜工业化规模生产的特点，所制备的六方氮化硼粉体纯度和结晶度显著高于现有方法制备的六方氮化硼粉体。本发明处于待转化阶段，应用范围广阔，市场前景可观，预期经济效益优异。

武汉科技大学 2021-01-12

基于石墨烯、氮化硼等二维材料的防腐应用

已有样品/n石墨烯由于其独特的二维纳米结构，且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性，在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性，作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜，或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法，二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长，实现对金属表面的全面保护。市场预期：该技术可应用于精细元器

中国科学院大学 2021-01-12

分米量级尺寸的六方氮化硼二维单晶的制备

团队与合作者首次报道了米级单晶Cu(111)衬底的制备方法，并在此基础上实现了米级单晶石墨烯的外延生长（Science. Bulletin 2017, 62, 1074）。与石墨烯不同，六方氮化硼等其它绝大多数二维材料不具有中心反演对称性，其外延生长普遍存在孪晶晶界问题：旋转180°时晶格方向发生改变，外延生长时不可避免地出现反向晶畴，而在拼接时形成缺陷晶界。 开发合适对称性的外延单晶衬底是解决这一科学难题的关键。研究团队探索出利用对称性破缺的衬底外延非中心反演对称二维单晶薄膜的新方

南方科技大学 2021-04-14

热压合成新一代镁阿隆－氮化硼（MgAlON-BN ）复合耐火材料

MgAlON 便是氧氮化物中的一种。因其具有优异的物理化学性能，因而具有良好的应用前景。但是仍然有很多性能尚未研究。类石墨结构的六方 BN 具有优异的抗熔渣和金属的侵蚀性能以及具有优良的抗热震性能，从而在高金属陶瓷及耐火材料中得以广泛应用。利用热压工艺合成的新一代 MgAlON-BN 复合耐火材料，综合了 MgAlON 和 BN 的优点，材料的抗折强度、断裂韧性、密度及硬度等力学性能，特别是高温抗折强度得到提高，抗铁液侵蚀性能好。MgAlON-BN 复合材料还可以作为高级陶瓷、功能陶瓷应用。该课题在国家自然科学重点基金的资助下，对 MgAlON 及 MgAlON-BN 复合材料的热学性能，包括热膨胀系数、热扩散系数、热导率等，MgAlON 及 MgAlON-BN 复合材料与金属和渣的润湿性能等进行了系统的研究。取得了一系列具有自主知识产权的新配方、新工艺，拥有 3 项国家发明专利，2006 年获得教育部二等奖，2005 年获北京市科学技术二等奖。MgAlON-BN 复合材料不但可在冶金工业连铸生产过程中的侵入式水口、连铸水平分离环上使用，同时有望作为其他高性能陶瓷如高级陶瓷、功能陶瓷来使用。

北京科技大学 2021-04-13

热压合成新一代镁阿隆－氮化硼（MgAlON-BN）复合耐火材料

MgAlON便是氧氮化物中的一种。因其具有优异的物理化学性能，因而具有良好的应用前景。但是仍然有很多性能尚未研究。类石墨结构的六方BN具有优异的抗熔渣和金属的侵蚀性能以及具有优良的抗热震性能，从而在高金属陶瓷及耐火材料中得以广泛应用。利用热压工艺合成的新一代MgAlON-BN复合耐火材料，综合了MgAlON和BN的优点，材料的抗折强度、断裂韧性、密度及硬度等力学性能，特别是高温抗折强度得到提高，抗铁液侵蚀性能好。MgAlON-BN复合材料还可以作为高级陶瓷、功能陶瓷应用。该课题在国家自然科学重点基金的资助下，对MgAlON及MgAlON-BN复合材料的热学性能，包括热膨胀系数、热扩散系数、热导率等，MgAlON及MgAlON-BN复合材料与金属和渣的润湿性能等进行了系统的研究。取得了一系列具有自主知识产权的新配方、新工艺，拥有3项国家发明专利，2006年获得教育部二等奖，2005年获北京市科学技术二等奖。 MgAlON-BN复合材料不但可在冶金工业连铸生产过程中的侵入式水口、连铸水平分离环上使用，同时有望作为其他高性能陶瓷如高级陶瓷、功能陶瓷来使用。

北京科技大学 2021-04-13

一种金刚石-立方氮化硼万能型超硬刀具材料和刀具及其制备方法

本发明公开了一种金刚石-立方氮化硼万能型超硬刀具材料和刀具及其制备方法，其特点是以金刚石和立方氮化硼为原料，经预处理与成型后，将坯件装配烧结单元放入高温高压装置中，在压强为7-25GPa温度为1000-2700℃，烧结固溶强化10s～30min，获得晶粒大小均匀，晶界严密闭合，金刚石与立方氮化硼晶界之间硼、碳、氮原子形成高原子密度、三维网状、强共价键的致密结构金刚石-立方氮化硼万能型超硬刀具材料；再将万能型超硬刀具材料加工成等高的圆柱体，两端抛光平整之后加工成边长和厚度均为2～3mm的三角柱体，在真空度1x10-3Pa,温度800℃与钢质合金基底焊接，然后用激光加工成半径为0.4～0.8mm的刀尖圆弧的超硬合金刀具。

四川大学 2016-10-11

一种高硼含量硼改性酚醛树脂的制备方法

本发明涉及一种高硼含量硼改性酚醛树脂及其制备方法。本发明采用二步法，将特 定比例硼酸与苯酚先发生反应生成硼酸酯，再利用该硼酸酯与特定分子量的多聚甲醛反 应得到高硼含量硼改性酚醛树脂。该反应工艺通过合理的控制反应温度、时间和其他条 件，并采用现代仪器分析手段进行监控，可以得到不同硼含量的高硼含量硼改性酚醛树 脂。本发明提供的制备方法简单易行，具有可控性和定量化的特点；所得的硼改性酚醛 树脂具有较高的硼含量，具有优良的热性能、力学性能、摩擦性能和耐烧蚀性能，可广 泛用于高温制动摩擦材料、耐烧蚀材料、特种结构材料、防热材料等众多领域。

同济大学 2021-04-11

新型硼基锂电负极材料

首先设计合成了 Fe2B 间隙化合物，其中包含一维硼链结构和高导电的 Fe 主体网络，该化合物表现出与纯硼截然不同的电化学性质， 1400 次循环后基于 B 计算的容量可达 10700 mA h/g 。高导电的 Fe 基质和高分散的一维硼链结构首先激活了部分 B 的储锂潜能，并且在循环反应过程中 Fe 基质不断将硼链分散成单原子，从而实现了更高效的储能。然而，由于间隙化合物中 B 的质量含量过低，材料整体容量不符合实际需求。研究者随后通过热力学计算发现 B2O3 与锂发生电化学反应的标准吉布斯自由能变仅为 -489 kJ/mol ，即发生该反应的逆反应发生仅需克服 489 kJ/mol ，远小于可逆负极材料 Fe2O3 和 SnO2 。

北京大学 2021-04-11

纳米氮化钒及纳米碳氮化钒粉体的制备方法

本发明提供了一种纳米氮化钒及纳米碳氮化钒粉体的制备方法。其特征在于以粉状钒酸铵、碳质还原剂和微量稀土等催化剂为原料，按一定配比将它们溶于去离子水或蒸馏水中，并搅拌均匀，制得溶液。然后将该溶液加热、干燥，最后得到含有钒源和碳源的前驱体粉末。将前驱体粉末置于高温反应炉中，并通入还原气体作为反应和保护气体，于800～950℃、30～60min条件下，制得平均粒径＜100nm、粒度分布均匀的纳米氮化钒及纳米碳氮化钒粉体。本方法具有反应温度低、反应时间短、生产成本低、工艺简单等特点，适合工业化生产。

四川大学 2021-04-11