氮化硼的化合物可以表现出软硬不同的特性，类似于碳在铅笔芯和金刚石中的表现。然而，与碳相比，人们对氮化硼的不同形态及其在温度和压力变化下的反应了解甚少。
莱斯大学的科学家们将六方氮化硼（柔软的品种，俗称“白石墨”）与立方氮化硼（硬度接近钻石的材料）结合，发现这种纳米复合材料在光和热的相互作用中展现出意想不到的特性，可能在下一代微芯片、量子器件及其他先进技术中发挥重要作用。
研究的主要作者阿比吉特·比斯瓦斯（Abhijit Biswas）表示：“六方氮化硼广泛应用于涂料、润滑剂和化妆品等产品中。它不仅柔软且轻便，价格低廉，并且在室温和大气压下非常稳定。”
“立方氮化硼则是一种极具潜力的材料，其硬度几乎与钻石相当，适合电子领域的应用。”
这两种性质截然不同的材料组合在多种功能上超越了各自的母材。
比斯瓦斯指出：“我们发现这种复合材料的导热性较低，适合用作电子设备的隔热材料。混合材料的热学和光学性能与两种氮化硼的平均值有显著差异。”
该研究的通讯作者之一朱汉宇表示，他预计“我们测量的二次谐波产生的光学性质在这种无序材料中会非常微小。”
William Marsh Rice主席、材料科学与纳米工程助理教授朱说：“但实际上，加热后的体积相当大，远超单一材料和未经处理的混合物。”
他说，复合材料中的硼和氮原子表现出更高的规律性，形成了更大的颗粒，这些颗粒在晶格中排列一致。
他说：“我们惊讶地发现，在这种材料中，立方氮化硼颗粒是从未混合的初始化合物中的小颗粒开始生长，而不是减少。”
关于哪种氮化硼更稳定，理论预测与实验结果存在矛盾：
比斯瓦斯说：“一些理论家认为，在环境条件下，立方氮化硼更稳定，而实验则显示六方氮化硼非常稳定。因此，如果问某人氮化硼哪个相最稳定，他们可能会说六方氮化硼。我们实验的结果与理论相悖，这仍需进一步探讨。”
当复合材料经历一种称为火花等离子烧结的快速高温技术时，它转变为六方氮化硼。比斯瓦斯表示，这验证了理论预测，并有助于更全面地理解“在什么条件下会出现哪种氮化硼”。
此外，经过这种处理后得到的六方氮化硼的质量比最初用于混合物的六方氮化硼质量更高。
比斯瓦斯说：“我们接下来要研究的是，火花等离子烧结技术是否能单独提高六方氮化硼的质量，还是需要复合材料才能实现这一效果。”
该研究的通讯作者、莱斯大学材料科学与纳米工程系主席普利克尔·阿贾扬（Pulickel Ajayan）表示：“这项研究的魅力在于，它为定制氮化硼材料提供了合适数量的六边形和立方结构的可能性，从而使这种材料具备广泛的定制机械、热学、电学和光学特性。”Ajayan是Benjamin M. and Mary Greenwood Anderson工程教授，同时也是材料科学与纳米工程、化学、化学与生物分子工程的教授。
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希望本篇文章《研究表明，氮化硼基纳米复合材料展现出意外的特性》能对你有所帮助！
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