[導(dǎo)讀]： 六方氮化硼(hBN)，被稱(chēng)作“白色石墨烯”，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，例如耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、抗氧化性、耐高溫性、高的熱傳導(dǎo)性和機(jī)械強(qiáng)度、潤(rùn)滑性以及寬的帶隙等。由于這些特性，使其在航空航天、催化劑...
![天元六方氮化硼的剝離改性與應(yīng)用]()
六方氮化硼(hBN)，被稱(chēng)作“白色石墨烯”，具有優(yōu)異的物理化學(xué)性能，例如耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、抗氧化性、耐高溫性、高的熱傳導(dǎo)性和機(jī)械強(qiáng)度、潤(rùn)滑性以及寬的帶隙等。由于這些特性，使其在航空航天、催化劑載體、電子封裝和潤(rùn)滑劑等方面具有廣泛的應(yīng)用。
但是對(duì)于這些應(yīng)用來(lái)說(shuō)還存在一個(gè)比較大的問(wèn)題，即多層的六方氮化硼惰性比較大，不易于應(yīng)用，要對(duì)其進(jìn)行剝離與改性。本文主要研究了不同超聲方式和溶劑對(duì)hBN剝離效果的影響，并利用球磨的方法來(lái)剝離與改性六方氮化硼，并通過(guò)水熱法制備出六方氮化硼氣凝膠，隨后將六方氮化硼氣凝膠與聚二甲基硅氧烷復(fù)合，形成具有高導(dǎo)熱率的聚合物復(fù)合材料，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：
(1)采用超聲剝離法對(duì)hBN進(jìn)行剝離，并研究了超聲剝離法各項(xiàng)參數(shù)(包括超聲方式、溶劑類(lèi)型等)對(duì)剝離效果的影響，進(jìn)而找出一個(gè)最適宜的方法剝離hBN。通過(guò)粒徑分析、AFM、Raman、FTIR等對(duì)剝離的少層hBN納米片進(jìn)行分析，說(shuō)明得出溶劑的極性越大，表面活性劑的水溶性越大，路易斯堿的堿性越大，超聲功率越大，剝離效果越好。
(2)采用球磨法對(duì)hBN進(jìn)行改性，并研究了球磨各項(xiàng)參數(shù)(包括球磨劑、球磨方式等)對(duì)改性效果的影響，通過(guò)FTIR、XPS說(shuō)明以6-氨基己酸為球磨劑濕磨時(shí)改性效果最好，且用Raman、粒徑分析、AFM、XRD等證明球磨法可以同時(shí)剝離和改性hBN。
(3)采用水熱法以及冷凍干燥的方法制備六方氮化硼氣凝膠，并研究了水熱各項(xiàng)參數(shù)(包括水熱溫度、水熱時(shí)間、交聯(lián)劑和hBN濃度等)對(duì)hBN氣凝膠性能的影響，說(shuō)明以抗壞血酸為交聯(lián)劑，80℃水熱24h得到的氣凝膠最好，并與PDMS復(fù)合制備高導(dǎo)熱率的復(fù)合材料。
通過(guò)SEM和光學(xué)照片來(lái)說(shuō)明氣凝膠的結(jié)構(gòu)和性能，通過(guò)導(dǎo)熱測(cè)試來(lái)說(shuō)明hBN氣凝膠可以提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱率，通過(guò)壓縮彈性測(cè)試說(shuō)明了復(fù)合材料的力學(xué)性能。
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