BN纳米管的膜制备及表面特性研究

发布时间：2017-06-17 01:07

  本文关键词：BN纳米管的膜制备及表面特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近些年来,BN纳米管(BNNT)获得了极大的关注度。BN纳米管具有高杨氏模量、高热导率等特点。此外,BN纳米管在600℃高温退火后其场发射特性不受影响[1]。因而用BN纳米管制备的器件可以在极端环境下应用,例如太空探索,岩洞勘探。但BN纳米管材料的制备却面临产量低、杂质多等诸多困难。制备方面的不足也限制了BN纳米管膜的制备以及性能研究。目前,有关BN纳米管电学性能研究已经取得了阶段性进展。但是,对于BN纳米管膜的研究却主要集中在其复合材料的性能研究方面。对于纯BN纳米管膜的研究比较滞后。本课题主要进行三个方面的研究:一、采用催化剂辅助球磨退火法制备BN纳米管,并对制备出的BN纳米管进行SEM、TEM、XRD表征;二、在基础原料充足的条件下,研究BN纳米管的滤膜工艺,并确定出最佳的滤膜工艺参数,同时完成对BN纳米管膜的SEM、TEM表征;三、然后研究BN纳米管膜的表面特性,这里指疏水特性和压电特性。通过接触角测试完成疏水特性的研究。利用半导体测试分析仪测定不同压力下的I-V特性曲线,进而分析BN纳米管膜的压电特性。同时,将依据热电子发射特性理论对测试数据进行分析计算。本文首次研究了BN纳米管的滤膜工艺,并成功获得了表面比较平整BN纳米管膜。对BN纳米管膜的表面特性进行研究时发现BN纳米管膜不仅具有压电特性还具有明显的压阻特性。在BN纳米管膜可承受的压力范围内每增加1mN的力,电流增加5.22nA;每增加1mN的力,电阻减小约2KΩ。BN纳米管表面形貌的区域差异对其疏水特性影响较大,边缘区域的疏水角比中间区域大8度。
【关键词】：BN纳米管膜 球磨法 疏水特性 压电特性 压阻特性
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O613.81;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题背景及意义9
• 1.2 BN纳米管的研究现状9-18
• 1.2.1 BN纳米管的结构特征9-10
• 1.2.2 BN纳米管的制备方法10-13
• 1.2.3 BN纳米管的电学特性研究13-16
• 1.2.4 BN纳米管的应用前景16-18
• 1.3 纳米膜材料的研究现状18-19
• 1.4 本课题研究的内容19-20
• 第2章 BN纳米管基本原理20-31
• 2.1 BN纳米管生长机理20-21
• 2.2 BN纳米管球磨法制备原理21-23
• 2.3 BN纳米管膜表面的疏水机理23-26
• 2.4 BN纳米管的电学特性理论基础26-28
• 2.5 BN纳米管膜的导电机理28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 BN纳米管的膜制备31-39
• 3.1 BN纳米管的制备31-34
• 3.1.1 实验试剂及仪器31
• 3.1.2 BN纳米管制备流程31-33
• 3.1.3 实验结果33-34
• 3.2 BN纳米管膜制备34-38
• 3.2.1 生长过程中成膜34-36
• 3.2.2 滤膜法制膜36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 BN纳米管膜的表面特性研究39-53
• 4.1 BN纳米管膜的疏水特性研究39-40
• 4.2 BN纳米管的压电特性研究40-52
• 4.2.1 测试电极的制备41-42
• 4.2.2 测试方法42-43
• 4.2.3 计算及分析43-52
• 4.3 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果59-61
• 致谢61

  本文关键词：BN纳米管的膜制备及表面特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：456932