氮化硼纖維英文解釋翻譯、氮化硼纖維的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 boron nitride fiber

分詞翻譯：

氮化硼的英語翻譯：

【化】 boron nitride

纖維的英語翻譯：

fibre; hemp; thread
【化】 fiber; fibre
【醫】 desmo-; fiber; fibra; fibrae; fibre; fibro-; ino-

專業解析

氮化硼纖維（Boron Nitride Fiber）是一種由氮化硼（化學式：BN）構成的無機高性能纖維材料。它結合了氮化硼的優異特性和纖維形态的獨特優勢，在先進材料領域具有重要應用價值。以下是其詳細解釋：

基本定義與結構
- 化學本質：氮化硼纖維的主要成分是氮（N）和硼（B）兩種元素組成的化合物——氮化硼（BN）。
- 形态特征：具有連續或不連續的細長絲狀形态，直徑通常在微米級别。
- 晶體結構：最常見的結構是六方氮化硼（h-BN），其晶體結構與石墨類似，呈層狀排列，因此常被稱為“白色石墨”。層内硼氮原子以強共價鍵結合，層間則通過較弱的範德華力連接。此外，也存在立方氮化硼（c-BN）等結構，但在纖維形态中較少見。
核心特性
- 高溫穩定性與耐熱性：氮化硼纖維在惰性或還原性氣氛中可耐受極高的溫度（通常超過2000°C），抗氧化性能優于碳纖維（在空氣中約450°C開始氧化）。
- 低密度：密度相對較低（約1.8-2.0 g/cm³），有助于實現輕量化應用。
- 優異的熱性能：
  - 低熱膨脹系數：尺寸隨溫度變化小，熱穩定性好。
  - 高導熱性：沿纖維軸向具有良好的導熱能力，是優異的熱管理材料。
  - 高溫絕緣性：在高溫下仍能保持良好的電絕緣性能。
- 良好的力學性能：具有較高的拉伸強度和模量，尤其是經過適當處理的纖維。
- 化學惰性：對大多數熔融金屬、酸、堿和溶劑表現出良好的耐腐蝕性。
- 中子吸收能力：硼元素具有高中子吸收截面，使BN纖維在核工業中有潛在應用。
- 潤滑性：類似于石墨，六方氮化硼層間易滑動，賦予材料一定的自潤滑性能。
主要應用領域
- 高溫複合材料增強體：作為陶瓷基複合材料（CMC）、金屬基複合材料（MMC）的增強纖維，用于航空航天發動機熱端部件、高超音速飛行器熱防護系統等極端高溫環境。
- 熱管理材料：用于制造高導熱、電絕緣的散熱基闆、封裝材料或導熱填料。
- 功能填料：添加到聚合物、陶瓷或金屬中，改善其導熱性、絕緣性、耐磨性或機械強度。
- 核工業：用于中子吸收材料或屏蔽材料。
- 過濾與分離：耐高溫、耐腐蝕的過濾材料。
- 其他：摩擦材料、密封材料、傳感器等。
與相關術語的關聯
- 氮化硼（Boron Nitride, BN）：氮化硼纖維的母體材料，其性能決定了纖維的基本特性。
- 六方氮化硼（Hexagonal Boron Nitride, h-BN）：氮化硼纖維最常見的晶體結構形式。
- 高性能纖維（High-Performance Fiber）：氮化硼纖維屬于此類，與碳纖維、碳化矽纖維、芳綸纖維等并列。
- 陶瓷纖維（Ceramic Fiber）：指由無機非金屬材料制成的纖維，氮化硼纖維是其中重要一員。

氮化硼纖維是一種以六方氮化硼為主要成分的無機高性能纖維，憑借其卓越的高溫穩定性、優異的熱導率與電絕緣性、良好的力學性能及化學惰性，在航空航天、先進制造、電子電氣、核能等高科技領域作為關鍵增強材料和功能材料發揮着重要作用。

來源參考：

材料科學百科全書類條目（如SpringerMaterials, Elsevier Reference Modules）對Boron Nitride Fiber的定義與描述。
權威材料學期刊（如Journal of the American Ceramic Society, Carbon, Composites Science and Technology）中關于氮化硼纖維制備、性能與應用的研究論文。
專業材料手冊（如ASM Handbook, Engineered Materials Handbook）中關于陶瓷纖維或高溫複合材料的章節。
知名研究機構（如美國橡樹嶺國家實驗室ORNL、美國宇航局NASA材料研究部門）發布的相關技術報告或概述。

網絡擴展解釋

氮化硼纖維是以氮化硼（BN）為主要成分的高性能無機纖維，具有獨特的結構和性能優勢。以下是其詳細解析：

1.定義與結構

氮化硼纖維是由氮（N）和硼（B）原子通過共價鍵結合形成的纖維狀材料，通常為六方晶系結構（hBN），類似石墨烯的層狀蜂窩狀排列，因此被稱為“白色石墨烯”。其單晶形态因原子排列不同還可呈現立方（cBN）等其他結構，但纖維形态以六方為主。

2.核心特性

高導熱性與絕緣性：導熱率可達2000 W·m⁻¹·K⁻¹，同時具有大帶隙（5.2 eV），適合高功率電子器件的熱管理。
耐高溫性：可在2800℃以上的惰性氣氛或900℃氧化環境中長期使用。
輕量化與高強度：密度僅1.8~1.9 g/cm³，強度約2 GPa，彈性模量達340~350 GPa。
耐腐蝕性：抗化學腐蝕、核輻射及紅外線，與金屬、樹脂等基體材料相容性好。

3.制備技術

主要方法包括：

化學轉化法：通過三氧化二硼（B₂O₃）熔融紡絲後高溫氮化，但工藝控制難度大。
先驅體法：以含硼氮聚合物為前驅體，經紡絲和高溫裂解形成連續纖維，技術成熟度較高。
挑戰：單晶生長困難、纖維長度受限、規模化生産成本高。

4.應用領域

電子器件：用于芯片封裝、熱界面材料，解決高功率設備散熱問題。
航空航天：作為透波材料增強劑，應用于高溫天線窗口和飛行器外殼。
複合材料：與金屬、陶瓷或樹脂複合，提升耐高溫和力學性能，適用于核工業、冶金等領域。

5.發展挑戰與前景

目前面臨單晶纖維制備難、連續纖維長度不足、規模化生産壁壘高等問題。未來需突破工藝瓶頸，結合納米技術優化性能，推動其在5G通信、新能源等領域的應用。

如需更完整的制備工藝或性能參數，可參考高權威性文獻（如、3、4）。