10043-11-5/氮化硼納米管的制備

氮化硼納米管具有優(yōu)異的機(jī)械性能，極強(qiáng)的耐熱和抗氧化性能，同時(shí)還具有不受管徑和手性影響的穩(wěn)定寬禁帶半導(dǎo)體特性，可以用于納米尺度的電子器件、納米結(jié)構(gòu)的陶瓷、高強(qiáng)度纖維材料等。

應(yīng)用

六方氮化硼晶體的分子式是BN，是一種由氮(N)原子和硼(B)原子構(gòu)成的類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)材料，具有優(yōu)良的電絕緣性，耐高溫、抗氧化、耐化學(xué)腐蝕、熱導(dǎo)率高，被廣泛的用于機(jī)械、冶金、電子、航空航天等高科技領(lǐng)域。

氮化硼納米管具有類似碳納米管的一維納米中空結(jié)構(gòu)，由一層或者多層六方氮化硼層狀結(jié)構(gòu)卷曲而成。氮化硼納米管具有與碳納米管相媲美的力學(xué)性能和熱傳導(dǎo)性，并且具有比碳納米管更優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化性能。同時(shí)，氮化硼納米管為典型的寬禁帶半導(dǎo)體材料，其帶隙寬度為5.5eV，電學(xué)性能不隨納米管的管徑和手性改變。這些性質(zhì)決定了氮化硼納米管在納米電子學(xué)、電子散熱元件、固體/液體潤(rùn)滑劑、納米復(fù)合材料及高溫結(jié)構(gòu)部件等領(lǐng)域的廣泛的應(yīng)用前景。

制備方法

近年來，很多工作致力于合成氮化硼納米管，制備方法主要有電弧放電法、激光燒蝕法、機(jī)械球磨法、碳納米管置換法、化學(xué)氣相沉積法等。

1.一種氮化硼納米管的制備方法，其特征為包括如下步驟: (1)將氧化硼和金屬鎂按摩爾比1:0.8-1.2混合，在球磨機(jī)中球磨12-72小時(shí)，得到粒徑2?5微米的固體粉末；

(2)將步驟(I)中得到的固體粉末放置于垂直真空射頻感應(yīng)加熱爐中，在保護(hù)氣氛下從常溫開始升溫，升溫速率為每分鐘50-70°C，溫度升到1200-1400°C時(shí)，通入280-320毫升/每分鐘氨氣，保溫2-3小時(shí)，然后停止通入氨氣，再在保護(hù)氣氛下自然降溫至室溫，得到白色固體物質(zhì)；

(3)將步驟(2)中得到的固體，先用0.1 N硝酸水溶液浸漬3-5小時(shí)，再用去離子水沖洗2-6次；

(4)將步驟(3)中得到的白色固體放入80-100°C烘干箱中，保溫4-8小時(shí)，最后得到氮化硼納米管； 所述的步驟(2 )中所述的保護(hù)氣氛為氬氣、氖氣或氮?dú)狻?/p>