一、氮化硼的潤(rùn)滑性

 

　　氮化硼問(wèn)世于100多年前，其最早的應(yīng)用多形體是作為高溫潤(rùn)滑劑的六方氮化硼，簡(jiǎn)稱：h-BN，或a-BN，或g-BN（即石墨型氮化硼），六方氮化硼絕對(duì)光滑，粉體之間摩擦系數(shù)非常低，其原子結(jié)構(gòu)每一層都含有硼和氮，各層之間沒有B-N鍵合，因此平面在彼此之間滑動(dòng)，從而得到柔軟和潤(rùn)滑的效果，非常適合作為高溫脫模劑應(yīng)用。

 

從應(yīng)用場(chǎng)合或者說(shuō)應(yīng)用的下游產(chǎn)品體系來(lái)說(shuō)，大體上有如下幾種：

 

　　各種光學(xué)玻璃脫膜劑

 

　　金屬成型的脫模劑和金屬拉絲的潤(rùn)滑劑

 

　　冶金上用于連續(xù)鑄鋼的分離環(huán)等等。

 

　　圖1 BN 原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

二、氮化硼脫模劑優(yōu)勢(shì)

 

　　潤(rùn)滑性佳：特殊精細(xì)多種粉末調(diào)配，強(qiáng)力有效的附著于模具表面，形成極佳的潤(rùn)滑效果。

 

　　可延長(zhǎng)模具壽命：有效降低模具損耗，并減少清理模具所需的時(shí)間，玻璃加工過(guò)程中能使玻璃制品的表面缺陷減至最低、讓玻璃更容易脫模。

 

　　操作性佳：特殊噴霧配方，使用手工方式即可均勻涂布于模具表面（圖2）。

 

　　耐高溫：絕佳的耐熱沖擊能力，即使在溫度1500℃時(shí)急速加熱、冷卻來(lái)回反復(fù)數(shù)次依然不會(huì)破裂，即使加熱至2200℃仍可安心使用。

 

　　干燥速度快：特殊的速干配方，干燥速度快，提高生產(chǎn)效率，降低成本。

 

　　低的摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)u僅為0.16，高溫下不增大，比二硫化鉬，石墨耐高溫，氧化氣氛可用到800℃，真空下可用到2000℃。

 

　　良好的耐腐蝕性：與一般金屬（鐵、銅、鋁、鉛等），稀土金屬，貴重金屬，半導(dǎo)體材料（鍺、硅、砷化鉀），玻璃，熔鹽（水晶石、氟化物、爐渣）、無(wú)機(jī)酸和堿等不發(fā)生反應(yīng)。

 

　　可機(jī)械加工性：其莫氏硬度為2，所以可用一般機(jī)械加工方法加工成精度很高的零部件制品

 

三、氮化硼脫模劑在玻璃模具脫模中的應(yīng)用

 

　　隨著我國(guó)酒類、食品、飲料等行業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)各類包裝玻璃瓶罐的需求增加。行列式制瓶機(jī)已成為玻璃瓶生產(chǎn)的主流機(jī)型而廣泛應(yīng)用，并且行列式制瓶機(jī)的運(yùn)行速度越來(lái)越快，對(duì)玻璃模具潤(rùn)滑脫模劑的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的玻璃模具潤(rùn)滑脫模方法采用手工涂抹或機(jī)械噴涂動(dòng)植物油脂，一般效果不佳。

 

　　采用氮化硼潤(rùn)滑材料，明顯提高了潤(rùn)滑脫模效果。目前，應(yīng)用較多的氮化硼脫模劑主要分為以下三大類：

 

　　一類是以水為介質(zhì)，加入高溫粘合劑等助劑，制成水性潤(rùn)滑劑，一次性涂刷在模具表面，烘干成膜后使用。

 

　　另一類是以油為介質(zhì)，加入助劑，制成油性潤(rùn)滑劑，在行列式制瓶機(jī)運(yùn)行中不斷涂刷或噴涂。

 

　　常用的一種氮化硼脫模劑是用氮化硼包覆高粘度礦物油，在乳化劑作用下?lián)剿瞥扇榛托筒Ａ＞邼?rùn)滑脫模劑。氮化硼∶油脂∶水=1∶4∶10，乳化劑用量為7wt%時(shí)，制得的乳化油脫模劑穩(wěn)定性好，脫模性能好，并具有油膜薄、分布均勻的特點(diǎn)。使用氮化硼潤(rùn)滑脫模劑提高了制瓶的成品率，減少了潤(rùn)滑脫模劑的消耗，凈化了生產(chǎn)環(huán)境。

 

　　氮化硼脫模劑還可應(yīng)用于平板玻璃加工，能大幅改善作業(yè)環(huán)境和提高產(chǎn)品效率。特別用于彎曲玻璃加工上效果更為顯著：

 

　　高難度之深彎

 

　　異型

 

　　熱融

 

　　清光等。

 

四、氮化硼脫模劑在金屬鑄造熔煉焊接中的應(yīng)用

 

　　六方氮化硼化學(xué)穩(wěn)定性極好，可以抵御核反應(yīng)堆的中子輻射，酸堿都影響不到它，在惰性氣氛（氮?dú)饣驓鍤猓┲?，分解溫度高達(dá)2500℃，在極端條件下表現(xiàn)出的優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性。

 

　　六方氮化硼可以制成氮化硼分離環(huán)（圖3）用于鋼鐵的水平連鑄。六方氮化硼在1800℃對(duì)碳和一氧化碳是非常穩(wěn)定的，也不受鋼鐵中溶融的玻璃、硅、硼、非氧化物爐渣、熔鹽（硼砂、冰晶石）的腐蝕。

 

　　六方氮化硼可以制成復(fù)合殼層用于鈦金屬的鑄造。鈦金屬的化學(xué)穩(wěn)定性差，在鍛造的高溫劇烈變形時(shí)，金屬流動(dòng)產(chǎn)生新鮮表面極容易發(fā)生粘模，造成鍛件和模具同時(shí)報(bào)廢。氮化硼脫模劑復(fù)合殼層涂覆于模具表面可避免鈦金屬與模具之間直接接觸。

 

　　六方氮化硼還可用于焊接和爐內(nèi)釬焊工藝，能保護(hù)工件表面避免因焊渣的飛濺遭受破壞，在金屬焊接過(guò)程中也可以起到保護(hù)作用。