耐磨板结构和性能的表征

探索大量制备耐磨板的技术,简化耐磨板制备工艺过程,降低成本,具有重要的理论意义和潜在的应用价值。利用BNNTs与CNTs结构的相似性,发展了一种以CNTs作模板,大量制备BNNTs的方法,并对其合成机理进行研究。在此基础上,将其应用于Al2O3和Si3N4陶瓷中,通过对结构和性能的表征,分析BNNTs作为增强相对于陶瓷材料的作用机理。

当通入氮气时得到的是耐磨板管长为几百纳米到几个微米,且结晶性很好；而通入氨气时产物的结构非常复杂,均一性很差,即有微米管,也有纳米管,纳米管有平直状也有弯曲状的,而且产物中有一些副产物存在。具有独特的物理、化学、电子学和力学性能,引起了世界各国的广泛关注。大量的研究成果证明,耐磨板是一种非常有前途的复合材料增强相。通过添加CNTs在高分子和陶瓷材料中,获得了性能优异的高分子基和陶瓷基复合材料。耐磨板是一种结构同CNTs非常类似的一维纳米材料,由六方氮化硼层卷曲而成。

BNNTs具有与CNTs相当的弹性模量和拉伸强度,也被认为是一种很有前途的复合材料增强相。同时,BNNTs具有比CNTs更好的热稳定性和化学稳定性,抗氧化温度高达900℃,更有希望作为高温陶瓷材料的增强相。目前,制备BNNTs存在设备和工艺流程复杂、反应温度较高、催化剂污染、成本高等缺点,严重制约了耐磨板相关性能的探索及应用。因此,发展大量制备BNNTs的技术迄今仍然是一项富有挑战性的工作。