高度有序且纳米结构化的六方氮化硼的熔盐合成法

摘要： 六方氮化硼（h-BN）是一种应用广泛的知名陶瓷材料，其应用领域涵盖电子工业到冶金行业。然而传统方法需在1800°C以上高温才能合成高度有序的h-BN。本研究探究了硼酸（H3BO3）-氯化铵（NH4Cl）混合物在氯化钠（NaCl）-氯化钾（KCl）共晶盐中的BN形成过程。我们采用熔盐合成法，在1000°C温度下成功制备出高度有序的纳米结构h-BN，并系统研究了初始配比、合成温度及保温时间对BN形成及其结构有序度的影响。研究表明熔盐通过两方面关键作用促进BN形成与结构有序化：i) 分解含硼（B）-氮（N）的反应物以形成BN层；ii) 提升已形成BN层的迁移能力。此外，我们提出了熔盐体系中反应物混合生成BN的可能反应机理，并基于热力学与动力学原理对实验现象进行了解释。