第三節 立方氮化硼的性質
　　一、 物理機械性質
　　1、硬度：立方氮化硼的硬度僅次于京昂是，二比其它兩種磨料α－AL2O3和Si C要高得多。
　　俄國專家堆添加硅合成的立方氮化硼晶體的某些性質進行了研究，指出，硅原子溶解到立方氮化硼晶格中導致其顯微硬度、位錯密度和密度的明顯增加，以及晶格常數的減少。
　　2、強度：強度是立方氮化硼產品分級和評定其質量的重要指標。影響單晶強度的因素有很多，包括應力狀態的特點、亞結構、尺寸、晶形、內部和表面存在的裂紋 及其它缺陷等，在脆性狀態中，單晶強度與結晶塊的散射角到小成正比，而散射角是亞結構的重要特征之一。亞結構對立方氮化硼強度特性的影響研究表明，當塊狀 散射角增加到一定值（1－2.5。）時，發現強度有提高的趨勢。當散射角更大時，塊狀晶體強度明顯的降到接近集合體的強度；復雜斷層結構的塊狀看晶體具有 最高的強度。堆不同亞結構的立方氮化硼單井機械強度進行試驗，認為獲得粗顆粒、高強度立方氮化硼所必需的條件是，塊狀晶體散射角的變化在1－2.5O度的 范圍內。
　　3、彈性模量（N/m2） C11為71.2×1010（由C11／C0計算值），C12為～8×1010（估計值），C44為33.4×1010（由C44／C0計算值），K（體積模量）＝(C11+2C12)／3≈29×1010。
　　4、壓縮率cm2/N) (0.24~0.37)×10-17,0.34×10-17(從彈性模量計算的)。
　　5、位錯遷移溫度＞1579K。
　　6、聲子波譜（cm-1meV）
　　 光學縱波 1304（161.6） 拉曼光譜 多晶氮化硼
　　 光學縱波 1304（166） 紅外反射 多晶復合體
　　 光學縱波 1365（169） 紅外透射 粉末在丙酮中
　　 光學橫波 1056（130.9） 拉曼光譜 光學橫波
　　 1065(132) 紅外反射
　　 音響縱波 685(85) 紅為透射 粉末
　　 音響橫波 348(43) 紅外透射 單晶
　　 中心頻率 1175(145.7) 紅外透射
　　二、 光學性質
　　立方氮化硼的光學性質研究很少，簡單介紹如下。
　　1、 顏色 物色（稀少），通常為黃色（琥珀色、蜂蜜色、黃棕色），還有橘色、黑色（B摻雜）、褐色和深藍色 (Be 摻雜)。
　　2、 色散（nλ1-nλ2） 687nm~397nm 687nm~430.8nm 656.3 nm~486.1nm
　　紅外和紫外光譜峰在≈9.1μm處。
　　三、 電磁性質
　　1、 電阻率（??cm） p型（Be摻雜）為102～104，導電激活能為0.19~0.23eV;n型(B、S、Si、CN摻雜)當102～10.7，導電激活能 0.05~0.41eV.
　　1010(無摻雜),從298K升到773K無摻雜的黃色晶體的電阻從1010 ?降低到107 ? (電阻的降低伴隨顏色的變化)。
　　2、介電常數 ξ0＝7.1ξ∞=4.5(n=2.117;n2=4.480)。
　　立方氮化硼的空間群因為是沒有對稱中心的F43m，所以顯示壓電性，推定壓電系數d14=0.843×10-12C/N,機電耦合系數K14=0.14。如果利用立方氮化硼作為壓電半導體，可能會在超聲波大和光高次諧波方面引起關注。
　　Philip,Taft和Chrenko等根據反射光譜的測定,估計立方氮化硼的頻帶寬8eV,此值比京昂是的頻帶寬度（5.47eV）大,但與Si ,ALP,Ge和GaAs,以及Sn和In,Sb各頻帶寬度大小一樣的.
　　3、 磁化率 研究表明，立方氮化硼具有弱的鐵磁性，如圖1－11和圖1－12所示。
　　四、熱（力）學性質
　　1、 比熱
　　2、 德拜溫度（K） 1700K是由紅外光譜測得的。1900是根據θ（0）＝（4.19×10-8/√a3M）G所計算的。式中，a為4.80×10-6(703K); 4.30×10-6,(973K);5.60×10-6(1173K);5.80×10-6,(1433K)
　　3、 線熱膨脹 a(K-1) 熱膨脹系數在不同溫度下不同，如為4.80×10-6(703K);4.03×10-6,(973K);5.60×10-6(1173K);5.80×10-6,(1433K)。
　　4、 熱穩定性（<1大氣壓）
　　（1） 在空氣、氧氣中：常溫至1570K時，B2O3保護層能阻止進一步的氧化；1673K沒有轉變為六方的結構。
　　（2） 在氮氣中：在1525K下加熱12小時少量轉變為六方結構。
　　（3） 在真空中（10－7乇）轉變為六方結構的臨界溫度為1773～1873K。高壓下（5.0~6.0GP）強脈沖加熱,轉變為六方結構BN的臨界溫度為3400～3500K.
　　5、 熔點（在三相點） 10.5GP a時，約3500K。
　　五、 化學性質
　　（一） 立方氮化硼的氧化過程
　　由圖1－4曲線分析得知，微粉重量變化分若干階段進行。第一階段（1區段），由于加熱到573K，重量減少0.3％,顯然與微粉吸附的物質解吸有關.跌入 階段（2區段）表明,在573～973K的范圍內,被氧化的微粉的重量變化.在這個階段氧化表現出化學作用的特征是典型的,可用反應式表達為:2BN+ 3/2O2=B2O3+N2 .微粉氧化的第四階段起始于1273K(4區段),在此階段氧化的高速與微粉顆粒分裂所引起的氧化表面的更新有關.
　　溫度和維持時間的進一步提高和延長,導致了立方氮化硼微粉的第五階段（5區段）的發生.在第五階段中,B2O3的蒸發速度超過其形成的速度,因而,氧通過氧化硼層的遷移更加激烈,整個過程加速進行,這點已被氧化的試樣的重量明顯降低所證明.
　　(二)立方氮化硼與一些元素的化學作用
　　立方氮化硼與鐵、碳沒有明顯的親和力，因此決定著它在磨削鋼時是十分有價值的。
　　立方氮化硼與一些元素的化學作用如下：Mo在10－4mm真空中，約1630K時與立方氮化硼反應。Ni在10－4mm真空中，1630K濕潤立方氮化 硼。Fe、Ni、Co在氬氣中，1620～1670K時開始與立方氮化硼反應。Al在10－5mm真空中，1770K時濕潤立方氮化硼。Cu、Ag、 Au、Ge、Sn在10－5mm真空中，1370K時不濕潤立方氮化硼或六方氮化硼，濕潤功為（0.6~3.5）10-5J/cm2.Fe、Co、Ni、 Si在10－5mm 真空中，1550OC濕潤六方氮化硼，濕潤功為（1.0~3.5）10-4J/cm2.
　　B在2470K是不濕潤六方氮化硼,添加0.1~1%Ti或Cr,濕潤性增加.