本文關鍵詞：氮化硼層層自組裝復合薄膜的制備及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氮化硼作為一種無機非金屬材料,具有四種變形體:即六方氮化硼(h-BN),菱方氮化硼(r-BN),立方氮化硼(c-BN),纖鋅礦氮化硼(w-BN)。其中具有類似石墨烯結構的六方氮化硼近幾年由于具有良好的機械性能,高熱導率以及良好的絕緣性能而受到人們日益增長的研究興趣。正是因為這些優(yōu)良的性質,所以六方氮化硼會給層層自組裝復合薄膜的研究帶來一些新的亮點。同時復合材料的自修復能力與彈性模量似乎是相互矛盾的,因為它們相反的依賴于聚合物分子鏈的移動。本文我們是利用聚乙烯醇通過攪拌與超聲分散的氮化硼,與含有大量羥基的抗菌性單寧酸匹配,以氫鍵為驅動力層層自組裝制備的氮化硼復合薄膜。在這里氮化硼納米片可以同時促進層層自組裝復合薄膜的這對矛盾性質的增強。將氮化硼加入到聚乙烯醇/單寧酸指數增長薄膜后,其楊氏模量從8.6±0.060 GPa增加到12.9±0.450 GPa,同時利用水促進薄膜的部分修復到完全自修復的能力。這種同時增加可能是由于這種特殊的軟硬界面引起的,這種結構不僅有利于負載力的有效傳遞,而且能夠使氮化硼與聚合物同步運動。我們通過調節(jié)實驗的參數比如氮化硼的尺寸,聚合物的分子量和溶液的pH值等,于是得出了一個增強自修復的機理:這是由于聚合物在破損區(qū)域面內與面外擴散的結果。我們的研究可能會使我們更好的理解指數增長自組裝薄膜的自修復機理,以及通過調節(jié)多個參數從而制備出一些具有多功能的復合材料。
【關鍵詞】：氮化硼納米片 指數層層自組裝 自修復 機械性能 抗菌性 熱導率
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀及分析10-21
• 1.2.1 層層自組裝10-13
• 1.2.2 氮化硼的分散13-15
• 1.2.3 氮化硼納米片及復合材料的力學性能15-16
• 1.2.4 氮化硼納米片及復合材料的熱性能16-18
• 1.2.5 自修復材料18-20
• 1.2.6 單寧酸的抗菌性20-21
• 1.3 本文主要研究內容21-23
• 第2章 實驗材料與方法23-27
• 2.1 實驗材料23
• 2.2 實驗儀器23-24
• 2.3 分析測試方法24-27
• 2.3.1 原子力顯微鏡測試24
• 2.3.2 粒度分析測試24
• 2.3.3 紅外光譜測試24
• 2.3.4 X射線光電子能譜測試24
• 2.3.5 復合薄膜的組裝過程24
• 2.3.6 紫外-可見光光譜測試24-25
• 2.3.7 石英晶體微量天平(QCM)測試25
• 2.3.8 掃描電鏡測試25
• 2.3.9 熱重分析儀測試25
• 2.3.10 復合薄膜的力學性能測試25
• 2.3.11 復合薄膜自修復性能的測試25-26
• 2.3.12 聚乙烯醇在復合薄膜中的擴散測試26
• 2.3.13 復合薄膜熱擴散系數的測試26
• 2.3.14 復合薄膜抗菌性測試26-27
• 第3章 氮化硼層層自組裝復合薄膜的性能研究27-68
• 3.1 氮化硼納米片的分散27-33
• 3.1.1 氮化硼的形貌與分散情況27-28
• 3.1.2 氮化硼與聚乙烯醇的反應示意圖與紅外譜圖28-29
• 3.1.3 氮化硼的X射線光電子能譜的研究29-31
• 3.1.4 氮化硼與聚乙烯醇的熱重測試31-33
• 3.2 氮化硼復合薄膜的組裝速率33-37
• 3.2.1 氮化硼復合薄膜的石英晶體微量天平測試33-35
• 3.2.2 氮化硼復合薄膜的紫外光譜測試35-36
• 3.2.3 氮化硼復合薄膜截面的掃描電鏡圖36-37
• 3.3 氮化硼復合薄膜的力學性能測試37-40
• 3.3.1 氮化硼復合薄膜的納米壓痕測試37-39
• 3.3.2 氮化硼復合薄膜的拉伸測試39-40
• 3.4 氮化硼復合薄膜自修復性能的測試40-65
• 3.4.1 氮化硼復合薄膜自修復性能的光學圖片40-43
• 3.4.2 氮化硼在復合薄膜中的分散情況43-46
• 3.4.3 氮化硼復合薄膜在pH=2 水中自修復的光學圖片46-48
• 3.4.4 含有小分子量聚乙烯醇的氮化硼復合薄膜自修復光學圖片48-51
• 3.4.5 氮化硼復合薄膜中單寧酸的擴散51-52
• 3.4.6 聚乙烯醇在氮化硼復合薄膜中的擴散情況52-55
• 3.4.7 氮化硼分散溶液的流變測試55-56
• 3.4.8 氮化硼復合薄膜自修復的掃描電鏡圖56-59
• 3.4.9 氮化硼復合薄膜自修復后的機械性能59-60
• 3.4.10 獨立氮化硼復合薄膜的重疊自修復60-62
• 3.4.11 獨立氮化硼復合薄膜的對接自修復62-65
• 3.5 氮化硼復合薄膜的熱擴散系數與抗菌性測試65-68
• 3.5.1 氮化硼復合薄膜的熱擴散系數65-66
• 3.5.2 氮化硼復合薄膜的抗菌性66-68
• 結論68-69
• 參考文獻69-77
• 致謝77

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