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氮化硼纳米管/聚合物纳米复合材料导热性能研究进展

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功能材料 2023年第1期54卷 1050-1057页

作者：刘鑫阎峻黄子芮芦艾章日超华东交通大学材料学院南昌310013 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621000

随着电子信息技术和纳米技术快速的发展,高导热聚合物复合材料引起来国内外学者的广泛关注。氮化硼纳米管(boron nitride nanotubes,BNNTs)具有稳定的化学性质、优异的电绝缘性、热稳定性、高热导率、良好的机械强度等特点,与聚合物复... 详细信息

随着电子信息技术和纳米技术快速的发展,高导热聚合物复合材料引起来国内外学者的广泛关注。氮化硼纳米管(boron nitride nanotubes,BNNTs)具有稳定的化学性质、优异的电绝缘性、热稳定性、高热导率、良好的机械强度等特点,与聚合物复合制备高导热聚合物复合材料,广泛应用于电子器件、航天航空、化学工程、微电子包装、生物医用材料和太阳能利用等领域。综述了BNNTs的性质、制备方法及其聚合物复合材料的导热性能研究进展。

关键词：氮化硼纳米管导热率纳米复合材料取向制备方法

氮化硼纳米管-纳米片分级结构的制备及光学和吸附特性

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高等学校化学学报 2019年第2期40卷 216-223页

作者：吉钰纯毛文慧廖和杰王吉林龙飞谷云乐桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心桂林541004 武汉工程大学材料科学与工程学院武汉430205

将五硼酸铵、氨硼烷络合物和氧化镁混合,球磨均匀后,在1200℃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(... 详细信息

将五硼酸铵、氨硼烷络合物和氧化镁混合,球磨均匀后,在1200℃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.

关键词：氮化硼纳米管氮化硼纳米薄片分级结构光学性能吸附性能

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氮化硼纳米管气敏特性的理论研究

化学学报 2008年第14期66卷 1641-1646页

作者：胡承忠李峰刘向东泰山学院物理与电子科学系泰安271021 山东大学物理与微电子学院济南250100

采用密度泛函理论计算研究了氮化硼纳米管及碳掺杂氮化硼纳米管对CH4,CO2,H2,H2O,N2,NH3,NO2,O2,F2等十余种气体小分子的气敏特性.研究结果表明:氮化硼纳米管对CH4,CO2,H2,H2O,N2,NH3等气体分子不敏感,而对O2,NO2,F2等气体分子比较敏感... 详细信息

采用密度泛函理论计算研究了氮化硼纳米管及碳掺杂氮化硼纳米管对CH4,CO2,H2,H2O,N2,NH3,NO2,O2,F2等十余种气体小分子的气敏特性.研究结果表明:氮化硼纳米管对CH4,CO2,H2,H2O,N2,NH3等气体分子不敏感,而对O2,NO2,F2等气体分子比较敏感.虽然碳掺杂氮化硼纳米管可以明显地改变其表面的化学反应活性,增强了气体分子与氮化硼纳米管之间的相互作用,但是并不能明显地改变其对所研究气体分子的敏感性.

关键词：氮化硼纳米管气体分子掺杂气敏传感器密度泛函理论

氮化硼纳米管增强氮化硅复合材料的裂纹扩展阻力行为

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复合材料学报 2012年第6期29卷 152-158页

作者：于航海王守仁杨丽颖济南大学机械工程学院济南250022

用氮化硼纳米管(BNNT)增强氮化硅(Si3N4)陶瓷制备了BNNT/Si3N4复合材料,利用三点弯曲强度及单边切口梁(SENB)法测定了BNNT/Si3N4复合材料的弯曲强度和断裂韧性。通过SEM观察了BNNT/Si3N4复合材料微观形貌。基于BNNT增强Si3N4陶瓷复合材... 详细信息

用氮化硼纳米管(BNNT)增强氮化硅(Si3N4)陶瓷制备了BNNT/Si3N4复合材料,利用三点弯曲强度及单边切口梁(SENB)法测定了BNNT/Si3N4复合材料的弯曲强度和断裂韧性。通过SEM观察了BNNT/Si3N4复合材料微观形貌。基于BNNT增强Si3N4陶瓷复合材料的裂纹扩展阻力计算公式,构建了BNNT对Si3N4陶瓷裂纹屏蔽区的裂纹扩展阻力的数学模型。用该模型的计算结果与Si3N4陶瓷的裂纹扩展阻力进行了对比。结果表明:BNNT/Si3N4复合材料的弯曲强度和断裂韧性明显高于Si3N4陶瓷,说明BNNT对Si3N4陶瓷的裂纹扩展有阻力作用,摩擦拔出是Si3N4陶瓷抗裂纹扩展能力提高的主要原因;BNNT对Si3N4陶瓷有明显的升值阻力曲线行为。通过有限元模拟裂纹尖端应力分布,发现BNNT使Si3N4陶瓷裂纹尖端的最大应力转移到纳米管上,而且BNNT降低了Si3N4陶瓷裂纹尖端的应力,对Si3N4陶瓷尖端的裂纹有屏蔽作用,从而提高了Si3N4陶瓷的裂纹扩展阻力。

关键词：氮化硅陶瓷氮化硼纳米管复合材料有限元裂纹扩展阻力

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氮化硼纳米管的显微表征及其高分辨成像研究

金属学报 2005年第9期41卷 905-909页

作者：唐蓓刘永利郑宏李峰丛洪涛成会明中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016

采用化学气相沉积法制备了多壁氮化硼纳米管(BNNT),高分辨电镜研究表明,BNNT一个重要的结构特征为层间有序堆垛,且大多以菱面体(r-BN)方式堆垛;多数BNNT具有择优生长取向,管轴沿BN六角网格平面的[1010]方向,即多数BNNT为锯齿型.基于其... 详细信息

采用化学气相沉积法制备了多壁氮化硼纳米管(BNNT),高分辨电镜研究表明,BNNT一个重要的结构特征为层间有序堆垛,且大多以菱面体(r-BN)方式堆垛;多数BNNT具有择优生长取向,管轴沿BN六角网格平面的[1010]方向,即多数BNNT为锯齿型.基于其显微结构特征建立了多壁BNNT的结构模型,并通过计算机模拟其高分辨成像特点,发现r-BN堆垛的BNNT的HRTEM成像效果对其直径、层数以及观察视角等参数敏感,提出也可以通过管身高分辨像出现水纹状条纹直接判别r-BN堆垛.

关键词：氮化硼纳米管微观结构模拟高分辨像

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氮化硼纳米管热输运性能的分子动力学模拟

物理化学学报 2012年第5期28卷 1077-1084页

作者：高宇飞孟庆元张璐刘甲秋荆宇航哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 中国医科大学沈阳110001 哈尔滨玻璃钢研究院哈尔滨150001

采用基于声子散射理论的Boltzmann-Peierls声子传输方程(BTE)和非平衡态分子动力学模拟(NEMD)方法研究了氮化硼纳米管(BNNT)的热输运性能.分析了BNNT的热力耦合效应,通过BTE与NEMD两种方法相结合,分析了温度和长度对BNNT热输运性能的影... 详细信息

采用基于声子散射理论的Boltzmann-Peierls声子传输方程(BTE)和非平衡态分子动力学模拟(NEMD)方法研究了氮化硼纳米管(BNNT)的热输运性能.分析了BNNT的热力耦合效应,通过BTE与NEMD两种方法相结合,分析了温度和长度对BNNT热输运性能的影响,并应用量子修正扩大了NEMD的研究范围.结果表明:随着拉伸或压缩应变的增加,BNNT热输运性能均呈降低的趋势.通过计算声子态密度(PDOS)在理论上分析了以上结果,发现在拉伸状态下,声子模式的变化是决定BNNT热输运性能变化的主要因素;在压缩状态下,热导率变化是由于模型发生明显的屈曲变形引起的.在低温段,BNNT的热输运性能受量子效应影响最初有一个线性增加的过程,当温度超过一定值时,其开始显著地降低;当BNNT长度小于120nm时,随着长度的增加,其弹道性能逐渐减弱,但仍主要体现为弹道特征,其热导率(κ)与长度(L)基本满足κ∝Lα这一关系.

关键词：氮化硼纳米管热输运性能 Boltzmann-Peierls声子传输方程非平衡态分子动力学模拟声子态密度量子修正

氮化硼纳米管/氧化锌纳米复合体系改性流体树脂的制备及其性能研究

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兰州大学学报（医学版） 2022年第10期48卷 12-17页

作者：孔莘子孙浩宸尚秋颖闻玉婷计翔段亚男马宇兰州大学口腔医学院甘肃兰州730000 兰州大学甘肃省牙颌面重建与生物智能制造重点实验室甘肃兰州730000

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... 详细信息

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。

关键词：氮化硼纳米管纳米氧化锌流体树脂机械性能抗菌材料

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氮化硼纳米管的研究进展

化学进展 2004年第1期16卷 6-14页

作者：武海顺贾建峰山西师范大学化学与材料科学学院临汾041004

本文较全面地综述了氮化硼 (BN)纳米管研究的最新进展 ,详细讨论了BN纳米管的合成、结构、表征、形成机理及应用等方面的研究现状。

关键词：氮化硼纳米管合成结构形成机理性质应用前景

铬,银掺杂和铬氧共掺杂n型,p型氮化硼纳米管第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2022年第4期39卷 75-80页

作者：熊明姚文杜林张苗苏欣伊犁师范大学新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000

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... 详细信息

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.

关键词：氮化硼纳米管第一性原理电子结构光学性质