智研咨询发布的《2018-2024年中国氮化硼行业深度分析与发展前景预测报告》显示,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)。
氮化硼具有四种不同变体
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氮原子和硼原子采取不同杂化方式互相作用,可形成不同结构的氮化硼晶体。当氮原子和硼原子以SP2方式杂化后,由于键角为120°,成键后形成与石墨类似的平面六角网状结构分子,这种大的平面网状分子采取不同的空间堆垛方式后,又可形成不同的结构--六方氮化硼(HBN)和菱方氮化(RBN)。
氮化硼有很多优良的性能:高耐热性、高导热系数、低热膨胀系数、抗热震性、高温绝缘性好(是陶瓷中最好的高温绝缘材料)、良好的耐腐蚀性、低的摩擦系数、可机械加工性。
氮化硼性能
性能 | |
机械特性 | 拥有不磨蚀、低磨耗、尺寸安全性、润滑性佳、耐火及易加工等优点。 |
电气特性 | 拥有介电强度佳、低介电常数、高频率下低损耗、可微波穿透、良好的电绝缘性等优点。 |
热力特性 | 拥有高热传导、高热容量、低热膨胀、抗热冲击、高温润滑性及高温安定性等优点。 |
化学特性 | 拥有无毒、化学安定性、抗腐蚀、抗氧化、低湿润、生物安定性及不沾性等优点。 |
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六方氮化硼(h-BN)是一种人工合成的新型无机材料,具有多种优良性能,越来越广泛应用于各种新技术、新产品当中,提高了当代工业的技术水平,推动了新材料产业向更深、更广的领域发展。六方氮化硼俗称"白石墨",系白色粉末,具有同石墨相同的六方层状晶体结构。在高压氮气中熔点为3000℃,在常压下加热至2500℃时升华并部分分解,理论密度为2.37g/㎝³。六方氮化硼是热的良导体,电的绝缘体,并具有优良的化学稳定性,对大多数金属熔体如钢、不锈钢、铝、铁及铜等既不润湿又不发生作用并具有良好的润滑性能。因此,六方氮化硼被广泛应用于陶瓷制造业,如钳锅、镀铝用蒸发舟、电路板基片及高温润滑剂行业,用大量用于制备六方氮化硼;还可用作原子反应堆的结构材料和火箭发动机组。
CBN(立方氮化硼)是一种人工合成的高耐磨、耐高温、耐腐蚀的新型材料,工业用CBN微观硬度可以达到8000-9000HV,仅次于金刚石而远高于其他材料,因此和金刚石统称为超硬材料。除硬度外,CBN热稳定性远高于金刚石,对铁系金属元素具有较高的化学惰性,是目前已知的加工黑色金属最为理想的环保节能材料。
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。
据统计,我国氮化硼产量从2010年515吨增长到2017年1087吨。
2010-2017年国内氮化硼产量统计
年份 | 氮化硼产量:吨 |
2010年 | 515 |
2011年 | 580 |
2012年 | 664 |
2013年 | 753 |
2014年 | 835 |
2015年 | 918 |
2016年 | 996 |
2017年 | 1087 |
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据统计,全国共有硼矿山生产企业近30家。硼矿石开采能力750万吨,2016年产量约380万吨,开工率51%。主要为辽宁的纤维硼镁矿和硼铁矿,西藏的库水硼镁矿、柱硼镁石矿和天然硼砂矿,吉林的纤维硼镁矿等。
全国共有硼产品生产企业180余家,品种包括硼砂、硼酸、硼铁合金、碳化硼、硼酐、单质硼、氮化硼、偏硼酸钙、硼酸锌、过硼酸钠、硼氢化钠(钾)、氟硼酸及盐、二硼化钛、二硼化锆、六硼化钙、硼酸酯等50多个品种。硼产品生产能力135万吨/年,2016年产量50万吨,总体开工率37%。
其中,硼酸生产企业40余家,生产能力60万吨,2016年产量22万吨,开工率37%。集中在山东、辽宁、青海、天津及新疆等地区。
2016年我国主要硼产品生产企业数量
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2016年我国主要硼产品产能及产量统计
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硼砂生产企业30余家,生产能力50万吨,2016年产量15.6万吨,开工率32%。集中在辽宁省,吉林、青海,西藏和四川等地区有少量生产。
硼铁合金生产企业7家,生产能力8万吨,2016年产量4.6万吨,开工率57.5%,较上年略有提高,企业均位于辽宁省。
2016年碳化硼及制品生产企业12家,生产能力1.8-2万吨/年,产量4800吨,开工率27%。2016年出口2100(2288)吨,国内销售2700吨左右。企业主要位于辽宁、内蒙、吉林、黑龙江、河南及新疆等地区。
2016年硼酸锌产量约2万吨,其中三分之一出口,出口国主要集中在美国、韩国和荷兰,生产企业主要集中在辽宁、山东和河北。硼酸锌主要用于煤矿输送带和房地产业阻燃剂,受这两个行业低迷的影响,较2015年略有降低。
2016过硼酸钠产量约2万吨,主要产地浙江。
2016年全国硼氢化钠产量3000吨,主要生产企业在江苏。
其他精细化工生产企业70余家,主要产品包括单质硼、硼酐、偏硼酸钙、硼酸酯、氮化硼及制品、二硼化钛、二硼化锆、六硼化钙、氟硼酸及其盐等。企业主要位于浙江、江苏、辽宁、山东、河北、陕西等地。产能约9万吨,产量3万吨。开工率34%。
总的来看,国内对立方氮化硼的开发和应用尚处于市场发育的初级阶段。作为一种新材料,客户对立方氮化硼的认识和了解及市场的培育需要一个过程,但随着立方氮化硼磨具在汽车、航空航天、船舶、钢铁、机床、模具以及各种机械加工领域的应用,立方氮化硼正成为大部分磨削加工的首选磨料,因为它有助于获得精确的几何形状和尺寸、更好的表面光洁度和表面完整性,以及缩短加工时间。同时,由于立方氮化硼磨具非常适合在数控磨床上使用,因此其用量正在不断增加。未来五年内我国立方氮化硼磨料市场空间非常广阔。


2025-2031年中国氮化硼行业全景调研及竞争格局预测报告
《2025-2031年中国氮化硼行业全景调研及竞争格局预测报告》共十章,包含氮化硼优势企业竞争性财务数据分析,2025-2031年中国氮化硼产业发展趋势预测分析,2025-2031年中国氮化硼行业投资机会与风险分析等内容。



