氮化硼行业发展概况及制作方法的资金申请

第一节 氮化硼的概述

氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮，具有四种不同的变体：六方氮化硼（HBN)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(WBN)。（资金申请）

第二节 氮化硼行业发展概况

氮化硼行业的上游主要为硼矿开采、辅助加工机械等产业，上游行业的技术开发能力和加工水平将直接影响到氮化硼企业原材料或半成品的质量，乃至整体最终产品的质量、成本和使用效果。

氮化硼行业下游主要是陶瓷、电子器件、航空航天、化妆品等领域。需求领域受国家政策、居民意识、科学研究发展趋势和自身的经营状况的影响，决定了氮化硼下游行业的景气程度、市场容量与技术发展方向。

考虑到氮化硼产业本身所具有的特点，氮化硼产业链的价值分布和关联是通过技术流、资金流、信息流和物质流联系在一起的，该产业的价值活动过程涉及制造、经销、信息、市场硼服务、消费等，是一个巨大的价值链条。随着产业内分工不断向纵深发展，产业链内不同类型的价值活动不再是由单个行为主体，而是由多个行为主体创造的，正是这一系列互不相同但又互相关联的经济活动的总和构成了整个的产业价值链，且将其链条分为上游、中游、下游三个环节的联盟关系，各环节互相依存、密不可分。

国内硼精细化工产品近几年内有了长足的发展，无论在品种上还是质量上均有很大的进步。国内目前硼精细产品种类主要包括单质硼、非金属硼化物（含氮化硼）、金属硼化物、硼酸盐(含氟硼酸、硼氢化物)、有机硼酸酯、硼卤化物等。其中非金属硼化物主要有六方氮化硼、立方氮化硼和碳化硼。

国内六方氮化硼的生产厂家主要集中在山东、河南及辽宁。六方氮化硼主要应用于制备立方氮化硼、陶瓷制品、高温润滑剂等产品。立方氮化硼是一种超硬材料，用于制作磨料、磨具及切削工具等。生产厂家分布在山东、河南、辽宁等地。国内非金属硼化物产品品种和等级有待提高，目前在一些高端应用领域，国内产品质量还不能满足用户需求，且其应用开发较为薄弱，如高档氮化硼涂料和涂层产品国内尚无生产厂家。

2016年中国氮化硼行业新增投资规模为0.67亿元，新增外资投资规模为0.19亿元；2017年中国氮化硼行业新增投资规模为0.71亿元，新增外资投资规模为0.2亿元。

第三节 氮化硼的制作方法

高温高压合成法

1957年Wentorf首次人工合成立方BN。在温度接近或高于1700℃，最低压强为11～12GPa时，由纯六方氮化硼(HBN)直接转变成立方氮化硼(CBN)。随后人们发现使用催化剂可大幅度降低转变温度和压力。常用的催化剂为：碱和碱土金属、碱和碱土氮化物、碱土氟代氮化物、硼酸铵盐和无机氟化物等。其中以硼酸铵盐作催化剂所需的温度和压力最低，在1500℃时所需压力为5GPa，而在压力为6GPa时其温度区间为600～700℃。由此可见，虽然加催化剂可大大降低转变温度和压力，但所需的温度和压力还是较高。因而其制备的设备复杂、成本高，其工业应用受到限制。

化学气相合成法

1979年Sokolowski成功利用脉冲等离子体技术在低温低压下制备成立方氮化硼(CBN)膜。所用设备简单，工艺易于实现，因此得到迅速发展。已出现多种气相沉积方法。传统来讲主要是指热化学气相沉积。实验装置一般由耐热石英管和加热装置组成，基体既可以通过加热炉加热(热壁CVD)，也可以通过高频感应加热(冷壁CVD)。反应气体在高温基体表面发生分解，同时发生化学反应沉积成膜，反应气体有BCl3或B2H4与NH3的混合气体。

水热合成法

此方法是在高压釜里的高温、高压反应环境中，采用水作为反应介质，使得通常难溶或不溶的物质溶解，反应还可进行重结晶。水热技术具有两个特点，一是其相对低的温度，二是在封闭容器中进行，避免了组分挥发。作为一种低温低压合成方法，被用于在低温下合成立方氮化硼。

苯热合成法

作为近年兴起的一种低温纳米材料合成方法，苯热合成受到广泛关注。苯由于其稳定的共轭结构，是溶剂热合成的优良溶剂，最近成功地发展成苯热合成技术，如反应式：

BCl3+Li3N→BN+3LiCl或BBr3+Li3N→BN+3LiBr

反应温度只有450℃，苯热合成技术可以在相对低的温度和压力下制备出通常在极端条件下才能制得的、在超高压下才能存在的亚稳相。这种方法实现了低温低压制备立方氮化硼。但是这种方法尚处于实验研究阶段，是一种很有应用潜力的合成方法。

自蔓延技术

利用外部提供必要的能量诱发高放热化学反应，体系局部发生反应形成化学反应前沿(燃烧波)，化学反应在自身放出热量的支持下快速进行，燃烧波蔓延整个体系。这种方法虽然是传统的无机合成方法，但近年才有报道用于氮化硼的合成。

碳热合成技术

该方法是在碳化硅表面上，以硼酸为原料的，碳为还原剂，氨气氮化得到氮化硼的方法，所得产物纯度很高，对于复合材料的制备具有很大的应用价值。

离子束溅射技术

利用粒子束溅射沉积技术，得到立方氮化硼和六方氮化硼的混合产物。这种方法虽然杂质较少，但是由于反应条件难以控制，因此产物的形态难以控制，对这种方法的研究还有很大的发展潜力。

激光诱发还原法

用激光作为外加能源，诱发反应前驱体之间的氧化还原反应，并使B和N结合从而生成氮化硼，但是这种方法得到的也是混合相。

第四节 氮化硼行业需求影响因素分析

1、氮化硼产品价格。在其他情况不变的条件下，氮化硼产品本身的价格是影响该氮化硼需求的最重要因素。一般而言，两者之间存在明确的负相关关系，即价格和需求的变动呈反方向变化。

2、下游产业发展概况。近年来氮化硼产品已经广泛应用于下游陶瓷、涂料、润滑剂、化妆品等产业，下游产业发展兴衰程度是决定氮化硼产品需求的关键因素之一。

3、替代品的价格。所谓替代品，是指使用价值相近，可以相互替代来满足人们同一需求的商品，一般来说，在相互替代商品之间，如果某一种商品价格提高，消费者就会减少购买这种商品，把其需求转向可以替代的商品上，从而使替代品的需求增加。反之亦然。

4、预期。预期是人们对于某一经济活动未来的变动趋势的预测和判断。如果消费者预期一种氮化硼价格会上涨，就会增加提前购买的可能性；如果预期价格会下跌，就会增加推迟购买的可能性，从而影响当期需求。

5、其他因素。如氮化硼品种、质量、营销宣传、地理位置、季节等。

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