氮化硼陶瓷能在3000℃高温下保持稳定,就算扔进2350℃的炼钢炉里,也毫发无损,而不锈钢到1200℃就会变软变形。 更厉害的是,它不仅耐得住高温,还扛得住骤冷骤热,每秒100℃的温差变化都不会开裂,这对频繁经历冷热交替的航天设备来说,是至关重要的性能。 氮化硼陶瓷的优势远不止耐高温。它的导热性是钢铁的8倍,能快速把热量导走,却又能在2000℃高温下保持绝缘,不会导电。 摩擦系数只有0.04,比加了润滑油的金属还滑,不用额外润滑也能长期耐磨;就算泡在强酸强碱里,比如浓盐酸、氢氧化钠溶液,也不会被腐蚀。这种“全能”特性,让它在多个高端领域都找不到替代品。 不过,想造出这种材料可不容易。它的制造需要先把氮化硼粉末在2000℃高温下压制,主流有三种烧结方法:热压烧结法效率高,但只能做简单形状。 反应烧结法能造复杂部件,但密度较低,热等静压烧结法,能兼顾密度和形状,却要用到高压设备,成本比前两种高30%以上。 我国科研团队还研发了纳米管编织技术,把氮化硼制成纳米管结构再烧结,让它的耐高温上限又提升了3倍,抗冲击性也增强了,这项技术已用于新一代火箭部件。 现在,氮化硼陶瓷早已成了航天、核工业的“必需品”。 火箭发动机的喷嘴要承受3000℃以上的燃气冲刷,用它做内衬能避免被烧穿。 空间站的推力器,每次点火都会经历从常温到高温的骤变,它的抗热震性正好派上用场, 核反应堆的隔热层用它来做,既能挡住高温,又能防止辐射泄漏。在电子领域,它还能做成芯片的散热片,给高功率芯片快速降温,比传统金属散热片的绝缘性更安全。 但这种材料的技术门槛很高,目前全球只有中、美、日等少数国家能实现量产,而且高端产品的纯度要求达到99.99%,每公斤价格能卖到上万元。 随着航天、核工业、芯片产业的发展,氮化硼陶瓷的需求还在增加,它也成了衡量一个国家高端制造能力的标志之一。

