天元六方氮化硼的剥离改性与应用-天元航材

六方氮化硼(hBN)，被称作“白色石墨烯”，具有优异的物理化学性能，例如耐强酸强碱、抗氧化性、耐高温性、高的热传导性和机械强度、润滑性以及宽的带隙等。由于这些特性，使其在航空航天、催化剂载体、电子封装和润滑剂等方面具有广泛的应用。

但是对于这些应用来说还存在一个比较大的问题，即多层的六方氮化硼惰性比较大，不易于应用，要对其进行剥离与改性。本文主要研究了不同超声方式和溶剂对hBN剥离效果的影响，并利用球磨的方法来剥离与改性六方氮化硼，并通过水热法制备出六方氮化硼气凝胶，随后将六方氮化硼气凝胶与聚二甲基硅氧烷复合，形成具有高导热率的聚合物复合材料，具体实验内容如下：

(1)采用超声剥离法对hBN进行剥离，并研究了超声剥离法各项参数(包括超声方式、溶剂类型等)对剥离效果的影响，进而找出一个最适宜的方法剥离hBN。通过粒径分析、AFM、Raman、FTIR等对剥离的少层hBN纳米片进行分析，说明得出溶剂的极性越大，表面活性剂的水溶性越大，路易斯碱的碱性越大，超声功率越大，剥离效果越好。

(2)采用球磨法对hBN进行改性，并研究了球磨各项参数(包括球磨剂、球磨方式等)对改性效果的影响，通过FTIR、XPS说明以6-氨基己酸为球磨剂湿磨时改性效果最好，且用Raman、粒径分析、AFM、XRD等证明球磨法可以同时剥离和改性hBN。

(3)采用水热法以及冷冻干燥的方法制备六方氮化硼气凝胶，并研究了水热各项参数(包括水热温度、水热时间、交联剂和hBN浓度等)对hBN气凝胶性能的影响，说明以抗坏血酸为交联剂，80℃水热24h得到的气凝胶最好，并与PDMS复合制备高导热率的复合材料。

通过SEM和光学照片来说明气凝胶的结构和性能，通过导热测试来说明hBN气凝胶可以提高复合材料的导热率，通过压缩弹性测试说明了复合材料的力学性能。

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