六方氮化硼的剝離改性與應用
發(fā)布時間:2021-05-13 12:35
六方氮化硼(hBN),被稱作“白色石墨烯”,具有優(yōu)異的物理化學性能,例如耐強酸強堿、抗氧化性、耐高溫性、高的熱傳導性和機械強度、潤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、電子封裝和潤滑劑等方面具有廣泛的應用。但是對于這些應用來說還存在一個比較大的問題,即多層的六方氮化硼惰性比較大,不易于應用,要對其進行剝離與改性。本文主要研究了不同超聲方式和溶劑對hBN剝離效果的影響,并利用球磨的方法來剝離與改性六方氮化硼,并通過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合,形成具有高導熱率的聚合物復合材料,具體實驗內(nèi)容如下:(1)采用超聲剝離法對hBN進行剝離,并研究了超聲剝離法各項參數(shù)(包括超聲方式、溶劑類型等)對剝離效果的影響,進而找出一個最適宜的方法剝離hBN。通過粒徑分析、AFM、Raman、FTIR等對剝離的少層hBN納米片進行分析,說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hBN進行改性,并研究了球磨各項參數(shù)(包括球磨劑、球磨方式等)對改性效果的影響,通過FTIR、X...
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 六方氮化硼納米片的制備方法
1.3 六方氮化硼的功能化
1.3.1 非共價鍵功能化
1.3.2 共價鍵功能化
1.3.3 hBN的應用
1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗表征方法
2.1 傅里葉紅外光譜(FTIR)
2.2 激光拉曼光譜儀(Raman)
2.3 X射線衍射分析儀(XRD)
2.4 原子力顯微鏡(AFM)
2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.6 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.7 光學顯微鏡
2.8 粒度Zeta電位分析儀
2.9 熱重分析(TG)
2.10 壓縮應力-應變測試
2.11 熱導率測試
第3章 六方氮化硼的剝離
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 有機溶劑液相超聲處理六方氮化硼
3.2.3 表面活性劑液相超聲處理六方氮化硼
3.2.4 路易斯堿液相超聲處理六方氮化硼
3.3 結果與討論
3.3.1 穩(wěn)定性分析
3.3.2 粒徑分析
3.3.3 原子力分析(AFM)
3.3.4 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
3.3.5 拉曼分析(Raman)
3.3.6 紅外分析(FTIR)
3.3.7 攪拌超聲剝離六方氮化硼
3.3.8 攪拌超聲剝離六方氮化硼的穩(wěn)定性分析
3.3.9 攪拌超聲剝離六方氮化硼的粒徑分析
3.3.10 攪拌超聲剝離六方氮化硼的原子力分析
3.3.11 攪拌超聲剝離六方氮化硼拉曼分析(Raman)
3.3.12 攪拌超聲剝離六方氮化硼紅外分析(FTIR)
3.4 本章小結
第4章 六方氮化硼的改性
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 以氨水為球磨劑氨基功能化六方氮化硼
4.2.3 濕磨法制備氨基功能化的六方氮化硼
4.2.4 干磨法制備氨基功能化的六方氮化硼
4.3 結果與討論
4.3.1 穩(wěn)定性分析
4.3.2 紅外(FTIR)分析
4.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.3.4 熱重(TG)分析
4.3.5 X射線衍射分析儀(XRD)分析
4.3.6 拉曼分析
4.3.7 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
4.3.8 Zeta粒徑分析
4.3.9 原子力顯微鏡(AFM)分析
4.4 本章小結
第5章 六方氮化硼氣凝膠的制備及其對PDMS導熱率的提高
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 以抗壞血酸(LAA)為交聯(lián)劑制備六方氮化硼氣凝膠
5.2.3 以乙二酸(EA)為交聯(lián)劑制備六方氮化硼氣凝膠
5.2.4 氣凝膠/PDMS復合材料的制備
5.3 結果與討論
5.3.1 BNNH與交聯(lián)劑比例對氣凝膠制備的影響
5.3.2 水熱溫度對氣凝膠制備的影響
5.3.3 水熱時間對氣凝膠制備的影響
5.3.4 BNNH溶液的濃度對氣凝膠制備的影響
5.3.5 氣凝膠的光學顯微鏡分析
5.3.6 氣凝膠的掃描電子顯微鏡(SEM)分析
5.3.7 氣凝膠的拉曼分析
5.3.8 氣凝膠/PDMS復合材料宏觀圖像分析
5.3.9 氣凝膠/PDMS復合材料掃描電子顯微鏡(SEM)分析
5.3.10 氣凝膠/PDMS復合材料的熱重(TG)分析
5.3.11 導熱分析
5.3.12 應力應變分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表論文及專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]六方氮化硼顆粒制備方法研究進展[J]. 何冬青,梁嘉鳴,梁兵. 材料導報. 2015(09)
[2]六方氮化硼的制備方法及在合成立方氮化硼中的應用[J]. 張相法,梁浩,孟令強,常青,郭新生. 金剛石與磨料磨具工程. 2012(04)
[3]用水熱方法合成氮化硼過程中反應原料種類的影響[J]. 李凱,廉剛,姜海輝,高志增,崔得良,趙顯,王琪瓏,陶緒堂,蔣民華. 功能材料. 2007(10)
本文編號:3184027
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 六方氮化硼納米片的制備方法
1.3 六方氮化硼的功能化
1.3.1 非共價鍵功能化
1.3.2 共價鍵功能化
1.3.3 hBN的應用
1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗表征方法
2.1 傅里葉紅外光譜(FTIR)
2.2 激光拉曼光譜儀(Raman)
2.3 X射線衍射分析儀(XRD)
2.4 原子力顯微鏡(AFM)
2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.6 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.7 光學顯微鏡
2.8 粒度Zeta電位分析儀
2.9 熱重分析(TG)
2.10 壓縮應力-應變測試
2.11 熱導率測試
第3章 六方氮化硼的剝離
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 有機溶劑液相超聲處理六方氮化硼
3.2.3 表面活性劑液相超聲處理六方氮化硼
3.2.4 路易斯堿液相超聲處理六方氮化硼
3.3 結果與討論
3.3.1 穩(wěn)定性分析
3.3.2 粒徑分析
3.3.3 原子力分析(AFM)
3.3.4 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
3.3.5 拉曼分析(Raman)
3.3.6 紅外分析(FTIR)
3.3.7 攪拌超聲剝離六方氮化硼
3.3.8 攪拌超聲剝離六方氮化硼的穩(wěn)定性分析
3.3.9 攪拌超聲剝離六方氮化硼的粒徑分析
3.3.10 攪拌超聲剝離六方氮化硼的原子力分析
3.3.11 攪拌超聲剝離六方氮化硼拉曼分析(Raman)
3.3.12 攪拌超聲剝離六方氮化硼紅外分析(FTIR)
3.4 本章小結
第4章 六方氮化硼的改性
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 以氨水為球磨劑氨基功能化六方氮化硼
4.2.3 濕磨法制備氨基功能化的六方氮化硼
4.2.4 干磨法制備氨基功能化的六方氮化硼
4.3 結果與討論
4.3.1 穩(wěn)定性分析
4.3.2 紅外(FTIR)分析
4.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.3.4 熱重(TG)分析
4.3.5 X射線衍射分析儀(XRD)分析
4.3.6 拉曼分析
4.3.7 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
4.3.8 Zeta粒徑分析
4.3.9 原子力顯微鏡(AFM)分析
4.4 本章小結
第5章 六方氮化硼氣凝膠的制備及其對PDMS導熱率的提高
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗原料
5.2.2 以抗壞血酸(LAA)為交聯(lián)劑制備六方氮化硼氣凝膠
5.2.3 以乙二酸(EA)為交聯(lián)劑制備六方氮化硼氣凝膠
5.2.4 氣凝膠/PDMS復合材料的制備
5.3 結果與討論
5.3.1 BNNH與交聯(lián)劑比例對氣凝膠制備的影響
5.3.2 水熱溫度對氣凝膠制備的影響
5.3.3 水熱時間對氣凝膠制備的影響
5.3.4 BNNH溶液的濃度對氣凝膠制備的影響
5.3.5 氣凝膠的光學顯微鏡分析
5.3.6 氣凝膠的掃描電子顯微鏡(SEM)分析
5.3.7 氣凝膠的拉曼分析
5.3.8 氣凝膠/PDMS復合材料宏觀圖像分析
5.3.9 氣凝膠/PDMS復合材料掃描電子顯微鏡(SEM)分析
5.3.10 氣凝膠/PDMS復合材料的熱重(TG)分析
5.3.11 導熱分析
5.3.12 應力應變分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表論文及專利
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]六方氮化硼顆粒制備方法研究進展[J]. 何冬青,梁嘉鳴,梁兵. 材料導報. 2015(09)
[2]六方氮化硼的制備方法及在合成立方氮化硼中的應用[J]. 張相法,梁浩,孟令強,常青,郭新生. 金剛石與磨料磨具工程. 2012(04)
[3]用水熱方法合成氮化硼過程中反應原料種類的影響[J]. 李凱,廉剛,姜海輝,高志增,崔得良,趙顯,王琪瓏,陶緒堂,蔣民華. 功能材料. 2007(10)
本文編號:3184027
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