热解氮化硼与热压氮化硼陶瓷

热压氮化硼其实就是采用热压烧结技术制备的陶瓷材料。其具体制备流程如下：将干燥的粉体填入特制的石墨模具内，采用双向或单向的加压方式对模具进行单轴加压，同时在一定温度范围内加热，使成型和烧结同时进行。由于升温和加压同时进行，这种外加的驱动力可以破坏片状h-BN的卡片支撑结构，促进h-BN晶粒的重排，同时有效地降低烧结温度和缩短烧结时间。

根据资料显示，热压氮化硼是一种优良的电绝缘体，具有极好的润滑性及高温稳定性，即便在极高的温度下，也能保持其润滑性和惰性。氮化硼的机械性相对较差，但具有很高的热容量，优异的热传导性，出众的介电强度和易加工性。在惰性气氛中，氮化硼可以承受超过2000℃的高温，因此是一种理想的高温导热绝缘材料。

另外，热压氮化硼具有各向异性的特性，原子排列垂直于压力方向时形成强键，表现出优良的强度、热学和电学特性。原子排列平行于压力方向时形成弱键，表现出优良的润滑性。根据上述特性，利用氮化硼陶瓷优良的化学稳定性，可用作熔化蒸发金属的坩埚、舟皿、液态金属输送管、合成GaAs晶体的坩埚、火箭喷嘴、大功率器件基座、熔化金属的管道、泵零件、铸钢模具、绝缘材料等。

2.热解氮化硼

热解氮化硼的制备工艺与前者有很大区别，是采用化学气相沉积技术，在高温、高真空条件下，由氨和硼的卤化物进行化学气相沉积（CVD）而成，既可以沉积成PBN薄板材料，也可以直接沉积成管、环或薄壁容器等PBN最终产品。

这种通过高温热解反应制备的氮化硼，具有高纯度、具有热导率高、机械强度高、电绝缘性好且无毒等异性能、化学惰性以及优异的结构和性能，使其成为元素提纯、化合物及化合物半导体晶体生长的理想容器。主要应用有OLED蒸发单元、半导体单晶生长（VGF、LEC）坩埚、分子束外延（MBE）蒸发坩埚、MOCVD加热器、多晶合成舟、高温、高真空设备绝缘板等。

热解氮化硼的主要特点是纯度非常非常高，最高可达到99.999%以上（热压氮化硼通常只有约99%的纯度），造成这点的原因主要是它的制备过程无需添加任何烧结剂。也因此热解氮化硼有着许多独到的特性，如极好的化学稳定性和热稳定性，无孔隙，致密性好（其密度接近材料的理论密度值）等。

但是PBN跟热压氮化硼相比有一个缺点就是成本更高（因为沉积速度很慢），因此PBN制品都比较昂贵。

同属六方晶系的热解氮化硼其实和热压氮化硼在应用上有很多相通之处，如蒸发坩埚、熔炼坩埚、绝缘板等，不过实际应用时它们还是会因性能的不同而存在区别。比如说PBN产品的总杂质通常<100ppm，即纯度不低于99.99%。如此高的纯度，使得PBN坩埚更受半导体行业的青睐，可用作OLED蒸发单元、半导体单晶生长（VGF、LEC）坩埚等。而凭借高密度和纯度，PBN也是真空工艺中被广泛使用的材料，如高温、高真空设备绝缘板等。

另外，热压氮化硼的优势了，首先它易于加工，更容易根据需求加工得到所需形状和尺寸；其次它更具成本效益，更适合作高温炉绝缘部件、热电偶保护管、熔融金属用坩埚或模具、非晶制带喷嘴及粉末金属雾化喷嘴等高温组件；最后热压氮化硼的制作工艺近年来也是进步连连，目前已经有部分热压氮化硼陶瓷可用于替代PBN，但实现它的重要前提是控制粉体原料中包括氧、硅、铝等杂质含量，其中又以氧含量为主。