氮化硼纳米管

摘要： 基于第一性原理的平面波超软赝势法对(6, 0)单壁氮化硼纳米管、Cr掺杂、Ag掺杂、以及Cr-O共掺纳米管进行电子结构和光学性质的计算.结果表明:Cr掺杂和Cr-O共掺体系相比于本征体系的带隙值均减小,掺杂体系的导带底穿过费米能级从而实现了氮化硼纳米管的n型掺杂. Ag掺杂实现了纳米管的p型掺杂.本征氮化硼纳米管、Ag掺杂、Cr掺杂、以及Cr-O共掺纳米管的静态介电常数分别为1.17、1.61、1.32和1.48,相对于本征体系静介电性能有所提高.

摘要： 目的研究一维纳米管和零维纳米球复合体系对流体树脂机械性能及抗菌性能的影响。方法通过水热法制备氮化硼纳米管和纳米氧化锌,采用原位生长法,利用潜在的静电势使两者合成并改性流体树脂。使用X射线衍射、拉曼光谱、傅里叶红外光谱表征纳米体系成分,测试改性树脂的机械性能和抗菌性能。结果X射线衍射等验证了氮化硼纳米管/氧化锌纳米复合体系成功合成。改性树脂最优实验组的压缩强度、显微硬度、挠曲强度较原样分别提升了68.33%、52.02%和30.21%,最大抗菌率为(73.06±0.56)%。结论成功合成了氮化硼纳米管/氧化锌纳米复合体系,对流体树脂的机械性能、抗菌性能可起协同增强作用。

摘要： 将五硼酸铵、氨硼烷络合物和氧化镁混合,球磨均匀后,在1200°C及0.6 L/min流动氨气保护条件下退火6 h,即可在氧化铝基片上收集到白色毛状产物.采用X射线衍射(XRD),红外光谱(FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)对产物进行了表征.结果表明,样品呈一维线状分级结构,长度大于5 mm,中间为竹节状空心结构,内部管径为50～350 nm,外径范围为200～800 nm.分级结构表面负载了大量氮化硼(BN)纳米薄片,单个薄片厚度约为13 nm.薄片弯曲褶皱,相互交织,构成1个氮化硼片层,其厚度约为50～200 nm.UV-Vis和PL光谱测试结果表明,氮化硼纳米管(BNNT)分级结构在紫外光材料领域具有一定的应用潜力,且对亚甲基蓝具有良好的吸附能力(7 min即可吸附71％,107 min时可吸附96％).对比实验结果表明,BNNT的生长机理遵循气-液-固相(VLS)模型,而表面负载的超薄BN片的生长机理遵循气-固相(VS)模型.

摘要： 以平均粒径在250 nm左右的超细碳化硼粉为前驱体,控制反应气氛为氨气,在1150～1250°C下利用间歇式推舟-化学气相沉积法制备竹节状氮化硼纳米管(BNNTs).采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱和傅里叶转换红外光谱分析仪对产物的结构和形貌进行表征,结果表明,BNNTs的直径在150～450 nm范围内,平均长度约为5μm.该方法工艺简单,合成温度低,BNNTs的纯度高.

摘要： The second heat shock factor model of BNNTs reinforced ceramic composites was constructed based on Kingery thermal shock theory.The BNNTs/Si3N4 composites with weight fractions of 0.5wt％,1.0wt％,1.5wt％ and 2.0wt％ were prepared by hot pressed sintering process.The thermal shock resistance of the composite materials was tested by indentation method,verifying the second heat shock factor model in the steady state.The results indicate that the thermal shock performance of the material is enhanced by the BNNTs,with the increase of the second heat shock factor.Because the BNNTs which are distributed on the grain boundary make the crack pinned,bridged,and deflected,the crack propagation resistance is increased.%利用Kingery抗热震断裂理论构建了氮化硼纳米管(BNNTs)强韧化陶瓷复合材料的第二抗热震因子模型,通过真空热压烧结法制备了BNNTs质量分数分别为0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％和2.0wt％的BNNTs/Si3N4复合材料,并采用预制裂纹法测试了复合材料的抗热震性能,测试结果证实了在平稳状态下模型的正确性.结果表明,BNNTs的存在使复合材料第二抗热震因子增大,抗热震性能提升.分布在晶界上的BNNTs起到裂纹钉扎、桥联和裂纹偏转作用,增加了裂纹扩展的阻力,从而有效提高了BNNTs/Si3N4复合材料抗热震断裂能力.

摘要： 采用分子动力学方法模拟了氮化硼纳米管在轴压和扭转复合荷载作用下的屈曲和后屈曲行为.在各加载比例下,给出了初始线性变形阶段和后屈曲阶段原子间相互作用力的变化,确定了屈曲临界荷载关系.通过对屈曲模态的细致研究,从微观变形机理上分析了纳米管对不同外荷载力学响应的差异.研究结果表明,扶手型和锯齿型纳米管均呈现出非线性的屈曲临界荷载关系,复合加载下的屈曲行为具有强烈的尺寸依赖性.温度升高将导致屈曲临界荷载的下降,且温度的影响随加载比例的变化而变化.无论在简单加载或复合加载中,同尺寸的碳纳米管均比氮化硼纳米管具有更强地抵抗屈曲荷载的能力.

摘要： Boron nitride nanotubes(BNNTs)are one-dimensional materials. Though it is a structural analogy of carbon nanotubes (CNTs),synthesis of BNNTs is still has a long way to go due to its dual atomic structure characteristics,no prober boron source,and the low catalyst efficiency and many other factors.A review of the recent research advancements in BNNTs was provided. Then,the methods for large scale synthesis of BNNTs including chemical vapor deposition and ball-milling technique were focused.Meanwhile,the advantages and disadvantages of focused methods were discussed concisely.Finally,the prospect of research on BNNTs'synthesis was also proposed.%氮化硼纳米管是类似于碳纳米管的一维纳米材料,由于其双原子结构特征,硼源难以控制,以及催化剂效率低等多种因素,致使它的合成技术至今尚未成熟.综述了氮化硼纳米管的各种制备技术,重点介绍可能实现大批量制备氮化硼纳米管的方法,主要包括化学气相沉积法与球磨法,分析了其优缺点.在此基础上,对今后批量制备氮化硼纳米管的方法提出了设想与展望.

摘要： Boron nitride nanotubes were synthesized by ball mill and annealing method, used boron oxide, nitrogen, ammonia as the main raw material.The products were analysized and characterized through XRD, SEM and TEM.The results showed that the diameter of nanotubes in porcelain boat were about 20～50 nm and the length were up to 2～20μm, the diameter of nanotubes on ceramic substrate were about 10～20 nm and the length were up to 2～20μm.The reactive mode and vegetation process were investigated by experiment.The conclusions were drawn from the experimental results that the boron oxide reacted with ammonia gas through gas-gas reaction and gas-solid reaction, and the boron nitride nanotubes were grown from the curly and connection of boron nitride nanosheets.%以氧化硼 (B2O3) 为主要原料, 氨气为反应气体, 采用球磨退火法制备了氮化硼纳米管 (BNNTs) .采用XRD、SEM、TEM等手段对产物进行了表征分析.结果表明, 合成的BNNTs尺寸较为均匀, 瓷舟内的BNNTs直径20～50nm, 长度2～20μm;陶瓷基片上的BNNTs直径10～20nm, 长度2～20μm.研究了BNNTs生成的反应方式及其生长过程, B2O3与氨气在高温下反应是通过气-气反应和气-固反应两种反应方式进行的, BNNTs是由氮化硼纳米片 (BNNSs) 卷曲连接而形成的.

摘要： 澳大利亚迪肯大学前沿材料研究所（IFM）的研究员们成功地打印出氮化硼纳米管／钛（BNNT）复合材料方形样品。BNNTs与碳纳米管具有相似结构，这使得其极轻又强度极高。BNNTs同样具有较好的导电性与压电性、较好的化学稳定性，并且不像碳纳米管，BNNTs可被做成透明或被染成多种颜色。BNNTs的问题在于无法进行量产，无法进行商业化应用，而IFM的研究员们相信他们可以通过使用与普通设备兼容的扩展增材制造工艺克服这一限制。他们正计划建造一座小型实验工厂，并期望在那里实现BNNTs的公斤级量产。

摘要： 氮化硼纳米管是由六方氮化硼层卷曲而成的一维纳米材料,其结构与碳纳米管相类似,因其具有独特的物理、化学、电子学和力学性能,自发现以来便引起广大研究学者的广泛关注.本文介绍了近几年来氮化硼纳米管的研究进展情况,简要阐述了纳米管的基本结构、性能以及制备方法,并在此基础上着重介绍了氮化硼纳米管的应用研究的进展情况,提出了今后研究和应用的方向.

摘要： 本文采取密度泛函方法研究了Rh原子填充氮化硼纳米管的几何结构和电子学特性，并对其做了比较和分析。首先对初始结构进行了优化，得到了所建构型的稳定结构。计算其构型的结合能分别为(a)1.10 eV,(b)2.01 eV,(c)2.41 eV。填充Rh原子后体系的结合能都为正值表明填充Rh原子复合体是可以稳定存在的。填充的Rh原子数目越多，体系的结合能越大，体系越稳定。为了进一步研究填充了Rh原子后复合体电子结构的变化，分别计算了稳定结构的能带图和电子态密度图。空氮化硼纳米管的带隙为3.8 eV。当一个或两个Rh原子填充后，会导致纳米管带隙变窄，当填充四个Rh原子时会有2条杂质带穿越费米面，使复合体呈现金属性。为了更好的探究原因，作者计算了相应的电子态密度图，可以看出这些杂质态主要是由于Rh原子5s和4d轨道上的电子杂化引起的。

摘要： 以氨硼烷为先驱体,在气氛反应炉中制备了氮化硼纳米管,研究了气压、温度以及催化剂等工艺条件对氮化硼纳米管的生长的影响.结果表明:压力的升高可以使管的直径变细,但产量有所下降;温度的升高有利于提高 BN 纳米管的产量,但同时管的直径变粗;二茂铁是一种能有效催化氨硼烷长成管状结构的催化剂.确定了制备氮化硼纳米管的最优工艺条件.

摘要： 研究新型高性能陶瓷刀具是高效高质量切削高温合金、高强度钢等难加工材料亟待解决的关键问题之一.鉴于BN非碳纳米管具有超强力学性能、高导热性、高温化学稳定性等特点,本项目提出将新型一维材料BN纳米管用于复合陶瓷刀具的研究.通过对刀具材料体系设计、工艺优化、增韧补强机理的系统研究,研制具有优良力学性能和切削性能的新型纳米管增韧陶瓷刀具,并应用于难加工材料的高效干式切削.深入研究纳米管材料的特殊增韧机制,系统研究新型陶瓷刀具的失效机理,优化最佳的切削工艺参数,指导实际应用.新型高性能纳米管增韧陶瓷刀具的研究将对提高难加工材料的切削效率和刀具寿命,对提升中国刀具技术的自主创新能力具有重要的理论意义和实际应用价值.

摘要： 以碳化硼(B4C)陶瓷粉为主要原料,硼(B)粉为烧结助剂,氮化硼纳米管(BNNTs)为补强增韧剂,聚乙烯亚胺(PEI)为分散剂,羟丙基甲基纤维素(HPMC)为粘结剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂,采用水基流延成型工艺和热压烧结法制备出BNNTs/B4C层状复合材料.研究了固含量、分散剂含量、增塑剂与粘结剂质量比值(R值)对流延浆料粘度的影响.采用硬度计、万能试验机、x射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对样品进行了表征.实验结果表明:当PEI、HPMC、PEG的加入量分别为1.5％、5％和5％(质量分数,下同)时可获得固含量为45％的B4C水基流延浆料.样品于2050°C、30 MPa下热压30 min可获得致密度高达97.5％的BNNTs/B4C层状复合材料,其维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性分别达38.2 GPa、516.34 MPa和6.97 MPa·ml/2.

摘要： 本文选取长1.28 nm，含有12层108个原子，直径为0.71 nm的(9，0)BNNT为研究对象，采用密度泛函理论(DFT)计算的方法研究了氯原子吸附BNNT的电磁学性质。

摘要： 本研究主要是以电浆电弧为加热源蒸发氧化硼靶材,并以气凝合成法合成氮化硼奈米管。藉由电浆电弧的气凝合成机制,分别探讨压力及靶材成分添加石墨或钨对氮化硼奈米管合成结构之影响。研究结果显示,氧化硼靶材中不论添加石墨棒或钨块,其氮化硼奈米管的数量都与真空腔体压力成反比,此现象在压力400了orr时,奈米管数量最多,至200Torr接近饱和。此外藉由穿透式电子显微镜与X光绕射分析结果可得知氮化硼奈米管结构,其晶格平均间距(d-spacing)为0.322nm,晶面则是以(211)的晶面成长,其成长机制则可透过气-固相(Vapor-Solid,VS)模式成长。

摘要： 本研究主要是以电浆电弧为加热源蒸发氧化硼靶材,并以气凝合成法合成氮化硼奈米管。藉由电浆电弧的气凝合成机制,分别探讨压力及靶材成分添加石墨或钨对氮化硼奈米管合成结构之影响。研究结果显示,氧化硼靶材中不论添加石墨棒或钨块,其氮化硼奈米管的数量都与真空腔体压力成反比,此现象在压力400了orr时,奈米管数量最多,至200Torr接近饱和。此外藉由穿透式电子显微镜与X光绕射分析结果可得知氮化硼奈米管结构,其晶格平均间距(d-spacing)为0.322nm,晶面则是以(211)的晶面成长,其成长机制则可透过气-固相(Vapor-Solid,VS)模式成长。

摘要： 本研究主要是以电浆电弧为加热源蒸发氧化硼靶材,并以气凝合成法合成氮化硼奈米管。藉由电浆电弧的气凝合成机制,分别探讨压力及靶材成分添加石墨或钨对氮化硼奈米管合成结构之影响。研究结果显示,氧化硼靶材中不论添加石墨棒或钨块,其氮化硼奈米管的数量都与真空腔体压力成反比,此现象在压力400了orr时,奈米管数量最多,至200Torr接近饱和。此外藉由穿透式电子显微镜与X光绕射分析结果可得知氮化硼奈米管结构,其晶格平均间距(d-spacing)为0.322nm,晶面则是以(211)的晶面成长,其成长机制则可透过气-固相(Vapor-Solid,VS)模式成长。

摘要： 本研究主要是以电浆电弧为加热源蒸发氧化硼靶材,并以气凝合成法合成氮化硼奈米管。藉由电浆电弧的气凝合成机制,分别探讨压力及靶材成分添加石墨或钨对氮化硼奈米管合成结构之影响。研究结果显示,氧化硼靶材中不论添加石墨棒或钨块,其氮化硼奈米管的数量都与真空腔体压力成反比,此现象在压力400了orr时,奈米管数量最多,至200Torr接近饱和。此外藉由穿透式电子显微镜与X光绕射分析结果可得知氮化硼奈米管结构,其晶格平均间距(d-spacing)为0.322nm,晶面则是以(211)的晶面成长,其成长机制则可透过气-固相(Vapor-Solid,VS)模式成长。

摘要： 本发明涉及立方氮化硼、制造立方氮化硼的方法、含有立方氮化硼的砂轮、和烧结立方氮化硼压制体。具体地说，本发明涉及一种制造立方氮化硼的方法，其中在存在催化剂物质的情况下，将六方氮化硼置于立方氮化硼保持热力学稳定的条件下，由此使六方氮化硼进行相变以形成立方氮化硼，其中所述催化剂物质含有锂源、镁源和碳源。即使从六方氮化硼转变成立方氮化硼的相变率提高，也能改进立方氮化硼的性能。

摘要： 本发明公开了一种制备氮化硼包覆碳纳米管/纳米线及氮化硼纳米管的方法，该方法以金属硼氢化物、氟硼酸盐作硼源，以铵盐作氮源，在500～600°C下反应8～18小时，自然冷却后用去离子水清洗、抽滤，至滤液呈中性为止，然后将所得产物烘干，即得到灰黑色的氮化硼包覆碳纳米管/纳米线；将所得的氮化硼包覆碳纳米管/纳米线在空气中加热至750～800°C进行氧化处理，即得到灰色的氮化硼纳米管。本发明所用的设备简单，操作简单方便，反应温度低，反应物的处理简单，工艺稳定，生产效率高，可用于大规模制备氮化硼包覆碳纳米管/纳米线及氮化硼纳米管。

摘要： 本发明的氮化硼纳米管的制备方法，包括如下步骤：称取原料于反应器中，所述原料为硼粉、钨酸锂粉的混合物或硼粉、氧化锂粉、氧化钨粉的混合物；反应器置于惰性气体环境下，升温至反应温度，通入氨气，反应完毕获得氮化硼纳米管，升温为以2～30°C/min的程序升温，反应温度为1100‑1300°C。本方案针对目前BNNTs制备的过程繁琐、成本高等缺点，通过选择合适的原料组成在简单的水平管式炉中经化学气相沉积法即可获得高品质的BNNTs。

摘要： 本发明涉及一种表面负载超薄氮化硼纳米片的竹节状氮化硼纳米管分级结构的制备方法。首先，将原料按照摩尔比混合均匀后倒入不锈钢球磨罐中。将球磨产物平铺在氧化铝陶瓷舟底部，然后将基片置于瓷舟上端后放入管式炉中。调节管式炉升温速率、温度、气氛、和保温时间，反应完后取出基片获得粗产物，经过提纯后即可得到表面负载超薄纳米片的竹节状氮化硼纳米管分级结构粉体。本发明工艺简单、所用原料价格低廉，制备得到的产物结晶性好、纯度高、产率高，且具有良好的光致发光性能及对亚甲基蓝良好的吸附性能，该种表面负载超薄纳米片的竹节状氮化硼纳米管分级结构在光催化及储氢领域具有重要的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种氮化硼纳米管/纳米片‑碳化硼陶瓷复合材料及其制备方法。其制备为：在去离子水中依次加入表面活性剂和碳化硼粉体，混合均匀得碳化硼悬浮液，继续加入氮化硼纳米管/纳米片杂化粉体，搅拌、超声、冷冻干燥得到氮化硼纳米管/纳米片‑碳化硼复合粉体，最后置于氩气气氛下热压烧结，随炉冷却至室温，得到氮化硼纳米管/纳米片‑碳化硼陶瓷复合材料；其中氮化硼纳米管/纳米片杂化粉体为氮化硼纳米片上原位生长氮化硼纳米管形成的杂化结构。该方法所得陶瓷复合材料中，氮化硼纳米管/纳米片在碳化硼陶瓷复合材料中均匀分散，能同时发挥氮化硼纳米管和纳米片的强韧化优势及其多维度协同效应，显著提升碳化硼陶瓷材料的强度和韧性。

摘要： 本发明公开了一种氮化硼纳米管/硅/碳纳米管复合材料，包括硅材料、氮化硼纳米管及碳纳米管，其中硅材料的含量为10～90wt％，氮化硼纳米管与碳纳米管含量之和为10～90wt％；本发明还公开了所述氮化硼纳米管/硅/碳纳米管复合材料的制备方法及在制备锂离子电池负极材料中的应用；本发明中，由于氮化硼纳米管具有良好的耐高温和抗氧化性，可以作为结构支撑同时部分纳米硅可以嵌入到改性的氮化硼纳米管内部，缓解在充放电过程中硅颗粒的体积变化，而碳纳米管具有良好的电子电导性和离子电导性，氮化硼纳米管/硅/碳纳米管复合材料在克服硅基负极材料缺点的同时，可发挥硅基负极优异的电化学性能，可广泛应用于锂离子电池负极材料。

摘要： 本发明公开了一种制备氮化硼包覆碳纳米管/纳米线及氮化硼纳米管的方法，该方法以金属硼氢化物、氟硼酸盐作硼源，以铵盐作氮源，在500～600°C下反应8～18小时，自然冷却后用去离子水清洗、抽滤，至滤液呈中性为止，然后将所得产物烘干，即得到灰黑色的氮化硼包覆碳纳米管/纳米线；将所得的氮化硼包覆碳纳米管/纳米线在空气中加热至750～800°C进行氧化处理，即得到灰色的氮化硼纳米管。本发明所用的设备简单，操作简单方便，反应温度低，反应物的处理简单，工艺稳定，生产效率高，可用于大规模制备氮化硼包覆碳纳米管/纳米线及氮化硼纳米管。

摘要： 本发明的氮化硼纳米管的制备方法，包括如下步骤：称取原料于反应器中，所述原料为硼粉、钨酸锂粉的混合物或硼粉、氧化锂粉、氧化钨粉的混合物；反应器置于惰性气体环境下，升温至反应温度，通入氨气，反应完毕获得氮化硼纳米管，升温为以2～30°C/min的程序升温，反应温度为1100‑1300°C。本方案针对目前BNNTs制备的过程繁琐、成本高等缺点，通过选择合适的原料组成在简单的水平管式炉中经化学气相沉积法即可获得高品质的BNNTs。

摘要： 本发明涉及一种表面负载超薄氮化硼纳米片的竹节状氮化硼纳米管分级结构的制备方法。首先，将原料按照摩尔比混合均匀后倒入不锈钢球磨罐中。将球磨产物平铺在氧化铝陶瓷舟底部，然后将基片置于瓷舟上端后放入管式炉中。调节管式炉升温速率、温度、气氛、和保温时间，反应完后取出基片获得粗产物，经过提纯后即可得到表面负载超薄纳米片的竹节状氮化硼纳米管分级结构粉体。本发明工艺简单、所用原料价格低廉，制备得到的产物结晶性好、纯度高、产率高，且具有良好的光致发光性能及对亚甲基蓝良好的吸附性能，该种表面负载超薄纳米片的竹节状氮化硼纳米管分级结构在光催化及储氢领域具有重要的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种氮化硼纳米管/硅/碳纳米管复合材料，包括硅材料、氮化硼纳米管及碳纳米管，其中硅材料的含量为10～90wt％，氮化硼纳米管与碳纳米管含量之和为10～90wt％；本发明还公开了所述氮化硼纳米管/硅/碳纳米管复合材料的制备方法及在制备锂离子电池负极材料中的应用；本发明中，由于氮化硼纳米管具有良好的耐高温和抗氧化性，可以作为结构支撑同时部分纳米硅可以嵌入到改性的氮化硼纳米管内部，缓解在充放电过程中硅颗粒的体积变化，而碳纳米管具有良好的电子电导性和离子电导性，氮化硼纳米管/硅/碳纳米管复合材料在克服硅基负极材料缺点的同时，可发挥硅基负极优异的电化学性能，可广泛应用于锂离子电池负极材料。