六方氮化硼的剥离改性与应用

发布时间：2021-05-13 12:35

　　六方氮化硼（hBN）,被称作“白色石墨烯”,具有优异的物理化学性能,例如耐强酸强碱、抗氧化性、耐高温性、高的热传导性和机械强度、润滑性以及宽的带隙等。由于这些特性,使其在航空航天、催化剂载体、电子封装和润滑剂等方面具有广泛的应用。但是对于这些应用来说还存在一个比较大的问题,即多层的六方氮化硼惰性比较大,不易于应用,要对其进行剥离与改性。本文主要研究了不同超声方式和溶剂对hBN剥离效果的影响,并利用球磨的方法来剥离与改性六方氮化硼,并通过水热法制备出六方氮化硼气凝胶,随后将六方氮化硼气凝胶与聚二甲基硅氧烷复合,形成具有高导热率的聚合物复合材料,具体实验内容如下:（1）采用超声剥离法对hBN进行剥离,并研究了超声剥离法各项参数（包括超声方式、溶剂类型等）对剥离效果的影响,进而找出一个最适宜的方法剥离hBN。通过粒径分析、AFM、Raman、FTIR等对剥离的少层hBN纳米片进行分析,说明得出溶剂的极性越大,表面活性剂的水溶性越大,路易斯碱的碱性越大,超声功率越大,剥离效果越好。（2）采用球磨法对hBN进行改性,并研究了球磨各项参数（包括球磨剂、球磨方式等）对改性效果的影响,通过FTIR、X... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 六方氮化硼纳米片的制备方法
    1.3 六方氮化硼的功能化
        1.3.1 非共价键功能化
        1.3.2 共价键功能化
        1.3.3 hBN的应用
    1.4 论文的主要研究内容
第2章 实验表征方法
    2.1 傅里叶红外光谱(FTIR)
    2.2 激光拉曼光谱仪(Raman)
    2.3 X射线衍射分析仪(XRD)
    2.4 原子力显微镜(AFM)
    2.5 扫描电子显微镜(SEM)
    2.6 X射线光电子能谱分析(XPS)
    2.7 光学显微镜
    2.8 粒度Zeta电位分析仪
    2.9 热重分析(TG)
    2.10 压缩应力-应变测试
    2.11 热导率测试
第3章 六方氮化硼的剥离
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 有机溶剂液相超声处理六方氮化硼
        3.2.3 表面活性剂液相超声处理六方氮化硼
        3.2.4 路易斯碱液相超声处理六方氮化硼
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 稳定性分析
        3.3.2 粒径分析
        3.3.3 原子力分析(AFM)
        3.3.4 扫描电子显微镜分析(SEM)
        3.3.5 拉曼分析(Raman)
        3.3.6 红外分析(FTIR)
        3.3.7 搅拌超声剥离六方氮化硼
        3.3.8 搅拌超声剥离六方氮化硼的稳定性分析
        3.3.9 搅拌超声剥离六方氮化硼的粒径分析
        3.3.10 搅拌超声剥离六方氮化硼的原子力分析
        3.3.11 搅拌超声剥离六方氮化硼拉曼分析(Raman)
        3.3.12 搅拌超声剥离六方氮化硼红外分析(FTIR)
    3.4 本章小结
第4章 六方氮化硼的改性
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 以氨水为球磨剂氨基功能化六方氮化硼
        4.2.3 湿磨法制备氨基功能化的六方氮化硼
        4.2.4 干磨法制备氨基功能化的六方氮化硼
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 稳定性分析
        4.3.2 红外(FTIR)分析
        4.3.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
        4.3.4 热重(TG)分析
        4.3.5 X射线衍射分析仪(XRD)分析
        4.3.6 拉曼分析
        4.3.7 扫描电子显微镜(SEM)分析
        4.3.8 Zeta粒径分析
        4.3.9 原子力显微镜(AFM)分析
    4.4 本章小结
第5章 六方氮化硼气凝胶的制备及其对PDMS导热率的提高
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 以抗坏血酸(LAA)为交联剂制备六方氮化硼气凝胶
        5.2.3 以乙二酸(EA)为交联剂制备六方氮化硼气凝胶
        5.2.4 气凝胶/PDMS复合材料的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 BNNH与交联剂比例对气凝胶制备的影响
        5.3.2 水热温度对气凝胶制备的影响
        5.3.3 水热时间对气凝胶制备的影响
        5.3.4 BNNH溶液的浓度对气凝胶制备的影响
        5.3.5 气凝胶的光学显微镜分析
        5.3.6 气凝胶的扫描电子显微镜(SEM)分析
        5.3.7 气凝胶的拉曼分析
        5.3.8 气凝胶/PDMS复合材料宏观图像分析
        5.3.9 气凝胶/PDMS复合材料扫描电子显微镜(SEM)分析
        5.3.10 气凝胶/PDMS复合材料的热重(TG)分析
        5.3.11 导热分析
        5.3.12 应力应变分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间发表论文及专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]六方氮化硼颗粒制备方法研究进展[J]. 何冬青,梁嘉鸣,梁兵.  材料导报. 2015(09)
[2]六方氮化硼的制备方法及在合成立方氮化硼中的应用[J]. 张相法,梁浩,孟令强,常青,郭新生.  金刚石与磨料磨具工程. 2012(04)
[3]用水热方法合成氮化硼过程中反应原料种类的影响[J]. 李凯,廉刚,姜海辉,高志增,崔得良,赵显,王琪珑,陶绪堂,蒋民华.  功能材料. 2007(10)



本文编号：3184027