研究
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采用熔融柠檬酸对六方氮化硼(hBN)进行纳米化处理得到六方氮化硼纳米片(nhBN),再将n-hBN和聚四氟乙烯(PTFE)悬浮树脂分散于硅油中进行液相混合,过滤得到混合物;然后采用冷压烧结的方法制备复合材料。采用XRD和XPS对复合材料的结构进行表征,并研究了不同n-hBN含量对复合材料力学性能、导热系数以及耐磨性能的影响。结果表明,随着n-hBN含量的提高,复合材料的拉伸性能和冲击性能有所下降;而导热性能和耐磨性能则有明显的提高。n-hBN的加入使PTFE的结晶度下降,但是未改变PTFE的物相,而且PTFE与n-hBN之间存在配位作用,有利于其性能的改善。n-hBN在PTFE中分散较均匀,且结合较强;添加了n-hBN的复合材料表面磨损的犁沟更浅更窄,说明纳米片的加入有利于提高复合材料的耐磨性能。...
研究
氮化硼纳米片(BNNSs)是一种新型二维纳米材料,具有极好的绝缘导热性能、力学性能、介电性能、化学稳定性和良好的生物相容性,被广泛应用于复合材料增强、导热复合材料、储氢、药物运输、催化载体、量子点等方面,逐渐成为研究的热点。氮化硼主要有六方(h-BN)、立方(c-BN)、菱方(r-BN)和纤维矿(w-BN)四种稳定结构,其中h-BN是与石墨相类似的层状结构,但其层间范德华力更强,这也给其剥离带来困难。迄今为止,人们参照石墨烯的制备探究出许多制备氮化硼纳米材料的方法,如微机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法(CVD)和二次外延生长法等。这些方法虽各有优劣,但在大规模稳定生产晶体结构较为完整的BNNSs且剥离效率较高上均存在不足。采用低成本、高效率、高质量的方法制备出氮化硼纳米片是其产业化的关键。超临界流体兼具气体的扩散性质和液体的溶解能力,自从被引入到石墨烯的制备中取得了一些成果后,许多研究者也将其运用到BNNSs的制备上。目前,利用超临界CO 2在一定的温度和压力下能制备出厚度为2~6 nm的BNNSs,且BNNSs的结晶形态与原始的h-BN基本没有太大差异,得到的BNNSs悬浮液的浓度可高达0.24 mg/mL,辅助以剪切、超声波等手段后能有效提高其剥离效率。超临界有机溶剂一般有超临界甲醇、超临界N,N-二甲基甲酰胺,它们不仅能作为插层剂打开片层间距,而且是良好的分散剂,能防止纳米材料再次团聚。超临界有机溶剂能大大简化剥离过程,反应时间只有短短15 min,就能得到2~3层的无明显缺陷的BNNSs,产率约为10%。本文综述了超临界流体制备氮化硼纳米片的方法、原理、研究现状及其表征手法,讨论了提高剥离效率的各种方法及优缺点。超临界流体制备氮化硼纳米片设备单一、条件较易达成、产品质量高,为氮化硼纳米片的工业化生产提供...
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