超薄氮化硼纳米片的制备及其散热应用

发布时间：2021-09-28 19:17

　　自石墨烯成功从石墨中剥离以来,过去十几年里二维材料已经成为物理科学、材料科学和化学化工等多个领域最热门的研究课题。在众多二维材料中,超薄氮化硼纳米片作为石墨烯的等电子体,不仅具有与石墨烯相似的结构特征而且还具有优异的性能,如绝缘性、高导热性、良好的机械性和优异的稳定性等。目前,合成超薄氮化硼纳米片的方法可以分为“自上而下”和“自下而上”两种方法,这两种方法分别是指从块体六方氮化硼剥离和由含B或N元素的前驱体合成。由于六方氮化硼晶体层与层之间不仅存在范德华力而且还存在较强离子键作用,这使得很多制备超薄氮化硼纳米片的方法存在产率较低的问题。因此,发展一种简单且能大规模生产高质量的超薄氮化硼纳米片的制备方法,不仅对超薄氮化硼纳米片的基础研究有着重要的意义,还能助力推动超薄氮化硼纳米片的实际应用。本论文的研究主要分为两个部分:一是使用廉价的离子液体将六方氮化硼剥离得到高质量的超薄氮化硼纳米片,并将其添加的聚合物中,制备导热复合材料;二是利用球磨法制备超薄氮化硼纳米片并对其在散热领域的应用进行初步探索。本论文共分为四个章节,其内容如下:第一章,综述了超薄氮化硼纳米片的性质及应用、现有的制备方法、... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２六方氮化硼（左）与石墨（右）结构的示意图［２１］??

硼纳米片的Ｅ２ｇ峰有轻微的红移（２－４?ｃｎｒ１）并伴随着强度降低和半峰的现象，根据红移的程度可以得到超薄氮化硼纳米片的层数和剥离效果［４１］。??３机械性质和热学性质??单层石墨烯是迄今为止报道的机械强度最强的材料，结构与石墨烯类似的化硼纳米片具有与石墨烯相当的机械强度［４２］。Ｇｏｌｂｅｒｇ课题组用超声剥离得到超薄氮化硼纳米片，并利用原子力显微镜探针测试刺破超薄氮化硼纳层所需要的力进而得出超薄氮化硼纳米片的力学性能［４３］。其实验结果表大于１００?ｎｍ的超薄氮化硼纳米片的弹性模量约为１８?ＧＰａ；厚度为２８?ｎｍ氮化硼纳米片杨氏模量则超过０．５ＴＰａ，略低于石墨烯的ｌ．ＯＴＰａ。主要是验室制备获得的超薄氮化硼纳米片不可避免的带有缺陷，所以最终结果低值［４４，４５］。Ｓｏｎｇ课题组利用纳米压痕法测定ＣＶＤ法制备的不同厚度超薄氮米片的机械特性，其结果与超声剥离法所得超薄氮化硼纳米片的结果类

Ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ?（ｎｍ）?Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?＜ｎｍ）??图１－３超薄氮化硼纳米片机械性质测试方法（ａ，ｄ）纳米压痕法［４６］；?（ｃ，ｄ）??ＡＦＭ?法［４３］??４??


本文编号：3412430