氨硼烷制备的高宽厚比氮化硼纳米片及其形成机理
文档名：氨硼烷制备的高宽厚比氮化硼纳米片及其形成机理
摘要：受限于商业氮化硼(BN)晶体尺寸及BN独特的层间相互作用,传统的剥离法难以实现高宽厚比(>5000)氮化硼纳米片(BNNSs)的制备.以氨硼烷为前驱体,经烧结和分离得到了高宽厚比的BNNSs.通过FTIR,TG,TEM,XRD等手段对BNNSs的组成结构及形成机理进行表征.结果表明:当温度超过80℃时,氨硼烷之间开始交联脱氢,氢气释放使得在交联过程中形成泡沫结构,并最终在1000℃完成无机化,得到含有BNNSs的BN泡沫,其中的膜结构即为BNNSs.所制备的BNNSs为六方晶型结构,厚度约为1.5nm,宽度约30μm,宽厚比达到20000.将高宽厚比的BNNSs与聚乙烯醇(PVA)复合制备成复合膜,其导热及力学性能相较于小宽厚比BNNSs所制备的复合膜有显著提升,充分说明了高宽厚比BNNSs在BN基复合材料领域的应用优势.
Abstract：DuetothesmallsizeofcommercialBNcrystalandtheuniqueinterlayerinteractionofBN,thetraditionalexfoliatemethodmakesitdifficulttofabricateBNnanosheets(BNNSs)withhighaspectratio(>5000).HighaspectratioBNNSswereobtainedbysinteringammoniumboraneandcentrifugalseparationofthesinteringproducts.ThesynthesismechanismandstructureofBNnanosheetswerecharacterizedbyFTIR,TG,TEMandXRD.Theresultsshowthatthecross-linkinganddehydrogenationofammoniumboranebeginwhenthetemperatureisover80℃.Hydrogenreleasingresultsintheformationoffoamstructureduringthecrosslinkprocessofammoniumborune,andfinallytheinorganicprocesswascompletedat1000℃toobtaintheBNfoamcontainingBNNSs.Theas-preparedBNNSsarehexagonalcrystalstructure,withathicknessofabout1.5nmandanaveragewidthof30μm.Thewidth-thicknessratioreaches20000.ThehighaspectratioBNNSswereintroducedtopolyvinylalcohol(PVA)topreparetheBNNS/PVAcompositefilm.Thecompositefilmshowssignificantimprovementinthermalconductivityandmechanicalproperties,fullyexplainstheapplicationadvantagesofhighaspectratioBNNSsinthefieldofBNbasedcomposites.
作者：宋曲之王兵杜贻昂吴爽王应德Author：SONGQuzhiWANGBingDUYiangWUShuangWANGYingde
作者单位：国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室,长沙410037
刊名：材料工程
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(4)
分类号：TB383
关键词：氨硼烷氮化硼纳米片高宽厚比热导率
Keywords：ammoniumboraneboronnitridenanosheethighaspectratiothermalconductivity
机标分类号：TB383TQ325.9O657.3
在线出版日期：2024年4月28日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金氨硼烷制备的高宽厚比氮化硼纳米片及其形成机理[
期刊论文]材料工程--2024, 52(4)宋曲之王兵杜贻昂吴爽王应德受限于商业氮化硼(BN)晶体尺寸及BN独特的层间相互作用,传统的剥离法难以实现高宽厚比(>5000)氮化硼纳米片(BNNSs)的制备.以氨硼烷为前驱体,经烧结和分离得到了高宽厚比的BNNSs.通过FTIR,TG,TEM,XRD等手段对BNNSs的组成...参考文献和引证文献
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