六方氮化硼

摘要： 采用水热吸附及热解还原制备六方氮化硼负载纳米铜复合润滑添加剂(Cu/h-BN),利用透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)以及红外光谱仪(FT-IR)对样品进行表征。将纳米润滑添加剂分散到聚α-烯烃(PAO10)中,采用球盘摩擦试验考察其摩擦学性能。采用扫描电子显微镜(SEM)对典型的磨痕进行形貌分析,采用X射线光电子能谱技术(XPS)对沉积的润滑膜表面的化学成分和价态进行分析,探讨复合润滑添加剂在摩擦过程中的润滑机制。结果表明:相比于六方氮化硼分散的油样,复合润滑添加剂Cu/h-BN中氮化硼在摩擦界面的层间滑移以及纳米铜粒子在磨痕界面的修复作用,使得PAO10基础油表现出更为优异的摩擦学性能,摩擦因数和磨损率分别降低了15.4%和29.7%。复合润滑添加剂Cu/h-BN中Cu和h-BN能发挥各自的结构优势,加速固体润滑膜的形成,从而实现优异的摩擦学性能。

摘要： 六方氮化硼(h-BN)纳米材料,如氮化硼纳米颗粒(BNNPs)、氮化硼纳米管(BNNTs)、氮化硼纳米纤维(BNNFs)、氮化硼纳米片(BNNSs),被认为是近年来最有前途的无机纳米材料。它们具有独特的理化性能,包括超宽带隙(5.0~6.0 eV)、高导热率(50~600 W/(m·K))、高机械强度等,在覆铜板(CCL)、电子封装(EMC)、热界面材料(TIMs)、发光二极管(LED)以及相变储能(PCMs)等领域具有广阔的应用前景。与其他功能材料一样,为改善其在聚合物复合材料中的分散性和界面亲和性,在其填充聚合物材料之前,通常要对其进行表面改性,最终达到改善聚合物复合材料的力学性能、导热性能及介电性能的目的。但由于h-BN特殊的晶体结构,使得其具有极强的化学惰性和抗氧化性,一方面,与石墨烯类似,每一个h-BN层中,B原子和N原子通过强共价键相连,但由于B和N的电负性不同,这种共价键具有类似离子键的特征,相比石墨结构中的C-C共价键,B-N键更强,更难以断裂。另一方面,不同于石墨片层间的AB型堆积,h-BN片层间为AA′型堆积,相邻层中B和N原子交替堆积产生“Lip-lip”作用,使得层间的极性相互作用强于石墨层间的范德华力。另外,h-BN在合成过程中,除了边缘上残留有痕量的-OH及-NH_(2)基团外,几乎没有其它官能团,极大加剧了h-BN表面修饰改性的难度。常用的碳纳米材料改性方法并不能使h-BN改性达到满意的效果,因此许多新的方法和药剂被用来设计修饰h-BN纳米材料。本文根据h-BN晶体结构、制备方法和表面性质,从共价键和非共价键功能化修饰两个方面,重点总结修饰改性药剂的设计选择以及对复合材料性能影响的研究进展,最后,对未来h-BN功能化的具体措施及修饰药剂设计选择的发展方向进行了展望。

摘要： 以酚酞型聚芳醚腈酮(PEK-CN)为基体、六方氮化硼(BN)为导热填料,通过高温模压法制备了PEK-CN/BN导热复合材料,研究了BN含量对PEK-CN/BN复合材料导热性能、热稳定性、微观形貌与力学性能的影响。结果表明:BN能有效改善PEK-CN/BN复合材料的导热性能,复合材料的玻璃化转变温度与导热系数均随BN含量增大而增大。当BN质量分数为30%时,复合材料的导热系数为0.713 W/(m·K),复合材料失重5%和20%时对应的温度较PEK-CN分别提高了25.13°C和44.80°C。随着BN含量增大,BN在PEK-CN/BN复合材料中分布越来越均匀,有利于构建导热网络。同时,PEK-CN/BN复合材料的力学性能随着BN含量增大而有所提升。

摘要： 六方氮化硼(hBN)具有与石墨类似的结构,密度小、热膨胀率低、透波、电绝缘、高导热、耐腐蚀、化学耐久性和热稳定性优良,可广泛应用在超硬材料、涂料、电子器件、润滑、化妆品等领域,是不可多得的功能材料。目前,hBN合成方法很多,行业内主要采取低温法和高温法。对hBN微晶材料进行功能修饰,可大幅度改善其与基体的相容性、润湿性,提高hBN复合材料的性能,拓展hBN的应用。以六方氮化硼为研究对象,综述了hBN的合成方法、功能改性、陶瓷制品制备方法和主要应用情况等。

摘要： 在化学镀镍过程中共沉积纳米二硫化钨(WS2)和六方氮化硼(h-BN)颗粒,制备了Ni-P-BN(h)-WS2复合镀层,并在400°C保护气氛中热处理1 h。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机等对镀层的成分、微观结构及摩擦学性能进行了表征。结果表明,随着镀液中WS2用量的增加,镀态镀层中WS2的含量几乎线性上升,BN的含量则先增大而后逐渐减小,表面胞状结构有变粗趋势,镀态镀层的显微硬度由620 HV降至480 HV,与Si_(3)N_(4)陶瓷球之间的摩擦因数由2.27降至1.92,耐磨性呈现先降后升的趋势。400°C热处理后,镀层发生晶化而析出Ni和Ni_(3)P结晶相。随着镀液中WS2含量的增加,镀层的显微硬度由868 HV降至687 HV,与陶瓷球的摩擦因数从1.90降至1.18,耐磨性与镀态相比显著提高。镀液中WS2含量为2.5 g/L的复合镀层热处理后拥有低的摩擦因数和磨损率,综合摩擦学性能好。

摘要： 利用水热法制备羟基化六方氮化硼(BNNSs),采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和丙烯酸羟乙酯(HEA)在其表面进行接枝得到功能化六方氮化硼(Fh-BN)。然后将得到的Fh-BN掺入有机硅改性的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)涂料中,成功制备出改性h-BN/聚氨酯丙烯酸酯涂料。研究了水热时间、温度对BNNSs硼羟基含量的影响,利用XPS分析得出水热反应最佳反应条件为180°C、12h,B-OH质量分数达到5.97%。通过机械性能、综合热分析、耐水性、涂层交流阻抗和Tafel极化曲线进行测试分析,掺杂0.75%Fh-BN涂膜硬度达到3H,耐冲击性50cm,柔韧性0.5mm;与未掺杂前涂层相比,吸水率降低4.96%;涂层耐热性提高,T_(50%)提升了6°C;耐水测试浸泡168h后涂膜无变化;电化学测试表明:0.75%Fh-BN涂层阻抗R_(1)达到1.818×10^(9)Ω·cm^(2),比原有涂层提升了两个数量级,E_(corr)由-0.4886V正移至-0.32124V,I_(corr)由2.5552×10^(-7)A/cm^(2)降低至1.5555×10^(-8)A/cm^(2)。Fh-BN的引入显著提升了涂层的机械性能、热稳定性和耐腐蚀性。

摘要： 采用机械球磨和液相超声共同作用的方法,将六方氮化硼(hBN)制备成六方氮化硼纳米片(BNNS)。以水性环氧苯丙乳液作为成膜物,以hBN和BNNS为阻燃填料,制成膨胀型防火涂料。发现hBN和BNNS提高了涂料的热稳定性和耐火性能,其中添加7.5%BNNS的涂料,在耐火性能测试110 min时,与未添加的相比,背温降低48°C,体现了最好的耐火性能。

摘要： 柴油中芳香性硫化物的吸附脱除是降低硫含量、提高油品质量的重要工艺之一。采用密度泛函方法(B3LYP)计算了Zn在六方氮化硼(h-BN)完整表面及缺陷位V_(B)、V_(N)、V_(BN)的吸附,计算表明Zn在B缺陷位(V_(B))可形成热力学稳定的Zn/V_(B)单原子催化剂。考察了芳香性硫化物在h-BN及h-BN负载的Zn单原子催化剂上的吸附构型及吸附能。结果表明,芳香性硫化物在Zn/V_(B)的吸附与h-BN相比明显增强,电荷分析表明Zn增强了硫化物与h-BN表面的电荷转移。

摘要： 研究了由块状二氧化硅、单层石墨烯和六方氮化硼薄膜堆叠形成的复合异质结构之间的近场热辐射。在两个半无限大平板结构即2-物体体系的基础上,将单层石墨烯和六方氮化硼复合异质结构的调制器置于两个半无限大平板之间构成三平板结构即3-物体体系,比较其与2-物体体系的近场辐射热流。结果表明,在相同体间距下3-物体体系的热流始终大于2-物体体系的热流,当d=10 nm时差距最大,深入探究发现可以通过调节该体系的相邻平板之间的距离、六方氮化硼薄膜的厚度以及石墨烯化学势来实现对其近场热辐射的调控。

摘要： 为了确认在聚丙烯(PP)中填充六方氮化硼(hBN)对PP/hBN复合材料力学性能的影响,采用双螺杆熔融共混经挤出或注塑制备了PP/hBN复合材料。随着hBN质量分数的增加,PP/hBN复合材料的拉伸强度和断裂伸长率不断降低。但是,随着hBN质量分数的增加,PP/hBN的抗冲击强度、弯曲强度、拉伸模量和弯曲模量提高,当hBN质量分数为20%时,冲击强度达到2.73 kJ/m^(2),拉伸模量达到430 MPa;当hBN质量分数为25%时,弯曲强度达到38.31 MPa,弯曲模量达到1420.73 MPa。hBN能明显提高PP结晶成核的数量和结晶速率,随着hBN质量分数的增加,PP/hBN复合材料的结晶度总体呈现出降低趋势,热稳定性有所提高。

摘要： 建立了微波消解—ICP—OES测定六方氮化硼中钙、镁、钠、铁的检测方法,优化了样品前处理方法和仪器参数.结果表明,标准溶液各元素的质量浓度与光谱强度绘制的标准曲线相关系数均大于0.9995.铁、镁、钙的检出限为0.0015μg/mL,钠的检出限为0.0030μg/mL.各元素加标回收率在90％～110％之间,测定结果的相对标准偏差均小于2％,用该方法对氮化硼标准样品进行测定,测定结果在标准值的允许差范围内.

摘要： 本文简要介绍了利用六方氮化硼作为填料填充聚合物制备导热绝缘复合材料的研究背景、六方氮化硼的合成及所制备导热绝缘复合材料的研究现状,并对六方氮化硼填充聚合物制备导热绝缘复合材料的开发前景做了展望.

摘要： 在本文章作者报导了六方氮化硼表面石墨烯纳米带外延生长的相关研究.利用解离的六方氮化硼表面的单原子台阶,成功实现了15nm-150nm石墨烯纳米带的可控生长.利用这种方法得到的石墨烯纳米带具有非常高的质量,对于100nm宽度的石墨烯纳米带,在1.7K,载流子迁移率可以达到20000cm2V-1s-1.另外,由于衬底与石墨烯之间的晶格失配,石墨烯纳米带表面形成大约15nm周期的莫尔条纹.这表明石墨烯纳米带通衬底之间具有相同的晶格取向.在石墨烯纳米带中,这种准一维的莫尔周期势,会对石墨烯纳米带的能带具有显著的调控作用.利用该方法得到的石墨烯纳米带宽度可控,表面以及同衬底的界面非常干净.这为石墨烯纳米带器件提供了一个理想的平台.

摘要： 六方氮化硼(hBN)具有和石墨类似的晶体结构,可以形成类似石墨烯的二维纳米片,因此氮化硼纳米片又称白石墨烯,具有优异的光学、电学、热学、机械学方面的性能.通常hBN纳米片由于片层间的离子相互作用很容易团聚在一起,致使在溶剂和高分子树脂中的分散有限,很大程度上限制了其应用.本研究设计合成了一系列具有芳香结构的六方氮化硼分散剂,通过液相剥离法制备了具有良好水或油中分散性的hBN纳米片,并制备了hBN增强的热固性环氧复合涂层.对hBN和分散剂的作用机理,表面形貌及其在环氧复合涂层中的分散进行了表征.通过对不同含量hBN添加的环氧复合涂层的电化学阻抗谱图(EIS)和极化曲线的研究表明仅添加0.5％hBN比纯环氧涂层的涂层阻抗高两个数量级,而腐蚀电流密度仅为纯环氧涂层的十分之一,表明hBN纳米片能够有效阻挡水分子的渗透,显著提高涂层的腐蚀防护性能;同时hBN的添加能降低涂层的摩擦系数和磨损率,提高涂层的耐磨性能.

摘要： 六方氮化硼(h-BN)具有白色石墨之称,具有类似石墨的层状结构。最近有文献报道,由于明显的静电相互作用,表面带负电荷的BN纳米管可以引导空穴从激活的TiO2转向BN纳米管。BN纳米管是由一个六角形的BN薄片卷曲而成的,与层状结构的h-BN类似。我们研究发现球磨后的h-BN粉末由于静电的相互作用而强烈吸引玻璃,因此我们推断球磨过的h-BN同样有利于光催化剂(如TiO2)空穴的转移。本文利用球磨法制备出复合光催化剂h-BN/Ti02。通过X射线衍射(XRD)透射电镜(TEM)紫外可见漫反射光谱(DRS)、荧光发射光谱(PL)等方法对样品的结构和光学性质进行表征和分析。评价了h-BN的负载量和球磨时间等对h-BN/TiO2光催化降解罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)的影响。

摘要： 为了改善固体润滑剂六方氮化硼(hBN)和金属基体Ni-Cr合金之间的润湿性，采用硝酸镍分解—氢还原法制备镍包覆hBN粉末，通过粉末冶金方法制备Ni-Cr/hBN和Ni-Cr/(Ni/hBN)自润滑材料，并研究hBN粉末表面包覆镍对Ni-20Cr (wt.%)基固体自润滑材料组织和性能的影响。研究结果表明：与Ni-Cr/ hBN相比，Ni-Cr/(Ni/hBN)固体自润滑材料组织均匀，固体润滑剂与基体之间的界面结合良好，致密度提高，孔隙率下降，其硬度和抗拉强度分别为29.07HB和70.46MPa，比Ni-Cr/hBN的硬度（17.64HB）和抗拉强度（47.15MPa）高。对材料在干摩擦条件下的摩擦学性能研究发现，Ni-20Cr(wt.%)基固体自润滑材料的磨损行为主要是粘着磨损和磨粒磨损，与Ni-Cr/hBN的平均摩擦系数0.35和磨损率0.412×10-8kg/N·m相比，添加镍包覆hBN粉末的自润滑材料具有较低的摩擦系数和磨损率，分别为0.22和0.151×10-8kg/N·m。

摘要： 以三氯环硼氮烷（TCB）和二乙胺、甲胺为原料，经胺解取代、熔融缩聚合成了可溶可熔的聚硼氮烷先驱体（PBN）。将PBN在氨气气氛下裂解至1000°C制得了六方氮化硼（h-BN）。采用傅立叶红外吸收光谱（FTIR）、热重（TG）、X射线衍射（XRD）和X射线能谱（EDS）对合成的PBN及裂解产物进行了表征。结果表明：本文合成的PBN中含有B,C,N,H元素，存在BN、B3N3、NH、CH、CN等结构单元，具有近似线性结构。PBN的熔点约103°C，可溶于常见有机溶剂，氩气气氛下1000°C的陶瓷产率为48.8%。XRD表明先驱体经氨气热裂解至1000°C制得了h-BN。EDS分析表明所制得h-BN化学式为B2.08N，在干燥空气中具有较好的抗氧化性，室温～900°C间失重<8%。

摘要： 以板状刚玉(粒度为3～1和≤1mm)为骨料,板状刚玉粉、α-A12O3微粉、SiO2微粉、Si粉和h-BN微粉为基质料,制备了Al2O3-BN复合耐火材料,并研究了h-BN加入量对该复合耐火材料的致密度、显微结构和常温力学性能的影响.结果表明:1)随着h-BN加入量的增加,Al2O3-BN复合材料的致密性降低;2)加入h-BN使材料烧结性降低,显微结构疏松,颗粒之间连接不紧密,气孔率提高;3)h-BN加入量的增加使基质粉料间以及粉料和骨料间的结合程度下降,导致试样的常温抗折强度和耐压强度降低.

摘要： 以板状刚玉(粒度为3～1和≤1mm)为骨料,板状刚玉粉、α-A12O3微粉、SiO2微粉、Si粉和h-BN微粉为基质料,制备了Al2O3-BN复合耐火材料,并研究了h-BN加入量对该复合耐火材料的致密度、显微结构和常温力学性能的影响.结果表明:1)随着h-BN加入量的增加,Al2O3-BN复合材料的致密性降低;2)加入h-BN使材料烧结性降低,显微结构疏松,颗粒之间连接不紧密,气孔率提高;3)h-BN加入量的增加使基质粉料间以及粉料和骨料间的结合程度下降,导致试样的常温抗折强度和耐压强度降低.

摘要： 以板状刚玉(粒度为3～1和≤1mm)为骨料,板状刚玉粉、α-A12O3微粉、SiO2微粉、Si粉和h-BN微粉为基质料,制备了Al2O3-BN复合耐火材料,并研究了h-BN加入量对该复合耐火材料的致密度、显微结构和常温力学性能的影响.结果表明:1)随着h-BN加入量的增加,Al2O3-BN复合材料的致密性降低;2)加入h-BN使材料烧结性降低,显微结构疏松,颗粒之间连接不紧密,气孔率提高;3)h-BN加入量的增加使基质粉料间以及粉料和骨料间的结合程度下降,导致试样的常温抗折强度和耐压强度降低.

摘要： 本公开文本的一个方面提供六方晶硼粉末，其纯度为98质量％以上，比表面积小于2.0m2/g。

摘要： 本发明的目的在于实现具有高导热性和高绝缘耐力的树脂片。本发明的一个方面所涉及的六方晶氮化硼粉末，包含由六方晶氮化硼一次颗粒团聚得到的六方晶氮化硼团聚颗粒，比表面积为0.5m2/g以上且5.0m2/g以下，所述六方晶氮化硼一次颗粒的长径为0.6μm以上且4.0μm以下，并且长宽比为1.5以上且5.0以下。

摘要： 本发明提供成形体，所述成形体包含六方氮化硼，其中所述成形体的布氏硬度为至少2HBW 2,5/2，并且其中所述成形体可通过在最多100°C的温度下的方法获得，并且其中所述布氏硬度是根据DIN EN ISO 6506‑1(2013)测量的。还提供用于制备所述成形体的方法。

摘要： 本发明提供了用于包含六方氮化硼的成形体的材料和此类成形体。还提供了通过热处理所述成形体而获得的经热处理的成形体。本发明还涉及用于制备所述成形体和所述经热处理的成形体的方法。

摘要： 本发明提供了一种制造方法，该制造方法能够在保持包含纵横比低的六方氮化硼粒子的六方氮化硼粉末的热传导各向异性小的特性的同时提高对树脂的填充性。六方氮化硼粉末的制造方法，其用实质上不伴随一次粒子的粉碎的手段破碎六方氮化硼原料粉末，所述六方氮化硼原料粉末含有纵横比为1.5～5.0的六方氮化硼粒子和包含纵横比大于5.0的六方氮化硼粒子的聚集体。

摘要： 本发明涉及一种大尺寸六方氮化硼的制备方法以及大尺寸六方氮化硼，所述大尺寸六方氮化硼的制备方法包括步骤：制备六方氮化硼晶种，然后在所述六方氮化硼晶种的基础上迭代生长，制得大尺寸六方氮化硼。本发明采用迭代生长的方式，在制得的六方氮化硼晶种的基础上继续生长，最终得到大尺寸的六方氮化硼；保证了制得的大尺寸六方氮化硼晶粒的质量稳定性，使得大尺寸六方氮化硼能够满足高导热低介电绝缘氮化硼复合材料的市场需求；以所述六方氮化硼晶种为生长基础继续生长，降低了形核能，降低了大尺寸六方氮化硼形核的温度，进而降低了生产过程中的能量消耗，使得本发明所述大尺寸六方氮化硼的制备方法操作难度低且节能高效。

摘要： 本发明公开了一种六方氮化硼薄膜的制备方法及六方氮化硼薄膜，该方法包括：步骤1：对金属箔衬底进行预处理；步骤2：将多片预处理后的金属箔衬底与基片形成限域生长结构；步骤3：将步骤2得到的限域生长结构置于气相沉积腔室中，同时将六方氮化硼前驱体置于该气相沉积腔室中；步骤4：向气相沉积腔室通入载气，在金属箔衬底上高温沉积单层六方氮化硼薄膜。本发明提供的制备方法利用多片金属箔衬底和基片形成限域生长结构，能够实现一次性大规模批量制备多片单层六方氮化硼薄膜，产率较高，易于应用到需求量较大实际工业生产当中。

摘要： 本发明公开了一种六方氮化硼异质结的制备方法及六方氮化硼异质结，所述方法包括：在金属箔衬底上生长六方氮化硼薄膜；去除金属箔衬底，并将六方氮化硼薄膜转移至介质衬底上；将上一步得到的样品经过退火处理后放入生长腔室中，同时在该生长腔室放入过渡金属二硫族化合物的前驱体；向生长腔室通入载气，以使过渡金属二硫族化合物的前驱体在六方氮化硼薄膜表面发生反应，得到过渡金属二硫族化合物与六方氮化硼异质结。本发明提供的制备方法能够直接在六方氮化硼薄膜上大面积生长过渡金属二硫族化合物，以形成过渡金属二硫族化合物/六方氮化硼异质结，避免了传统机械转移方法易出现的破损、褶皱及转移媒介造成的界面缺陷和污染等问题。

摘要： 本发明提供的六方氮化硼薄膜生长方法，在衬底上形成石墨烯层，对所述石墨烯层进行刻蚀处理，形成具有图案化石墨烯衬底，在所述图案化石墨烯衬底上外延生长六方氮化硼薄膜，由于石墨烯与六方氮化硼晶格结构相近的优点，利用石墨烯作为六方氮化硼薄膜生长的衬底可以有效地降低薄膜中的残余应力。此外，本发明还提供了采用上述方法制备得到的六方氮化硼薄膜。

摘要： 本发明提供成形体，所述成形体包含六方氮化硼，其中所述成形体的布氏硬度为至少2HBW 2,5/2，并且其中所述成形体可通过在最多100°C的温度下的方法获得，并且其中所述布氏硬度是根据DIN EN ISO 6506‑1(2013)测量的。还提供用于制备所述成形体的方法。