六方氮化硼也叫“白石墨”,但作為電緣體,他的抗氧化性比石墨還要高。在電子行業(yè),延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命、提、減少熱損耗……近年來(lái),對(duì)氮化硼緣材料的應(yīng)用研究著實(shí)取得了一些令人鼓舞的成就。氮化硼
“白石墨”,六方氮化硼(hBN)
氮化硼復(fù)合材料
除了緣性,氮化硼的優(yōu)點(diǎn)還包括強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕性等。但它的化學(xué)性質(zhì)如此穩(wěn)定,表面缺乏分子結(jié)合位點(diǎn),這影響了它和其他材料結(jié)合使用。
一項(xiàng),用處理氮化硼時(shí)引入正電荷,可以利用排斥作用幫助氮化硼分層,并在層間形成結(jié)合位點(diǎn)。這令氮化硼材料產(chǎn)生了與納米顆粒、分子、其他二維材料結(jié)合的新界面。該研究論文主要作者VikasBerry解釋,“分離的氮化硼片表面的正電荷可以使之具備更高化學(xué)活性。質(zhì)子化——即氮原子上增加正電荷,支撐了氮化硼與其他材料的結(jié)合。”相關(guān)研究了氮化硼復(fù)合材料的,同時(shí)也拓寬了氮化硼緣體的應(yīng)用范圍。
去雜提純
氮化硼納米管(BNNTs)不緣,導(dǎo)熱系數(shù)更是銅的10。然而,傳統(tǒng)制備方法卻很難達(dá)到較高的純度,產(chǎn)品純度往往在30%-70%范圍不等,這也使BNNTs不適用于要求嚴(yán)格的行業(yè)。
好在當(dāng)前已有可去除99%以上雜質(zhì)的新方法來(lái)提純氮化硼納米管,據(jù)相關(guān)研究顯示,提純過(guò)程中需要使用庚烷,在水的沸騰溫度以下進(jìn)行。而這大大降低了過(guò)去的提純工況溫度,也不會(huì)破壞BNNT的結(jié)構(gòu)。
氮化硼材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
氮化硼作為緣材料的應(yīng)用相對(duì)沒(méi)那么成熟完善,難免會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題,存在一些局限,但只要通過(guò)方法解決,就會(huì)帶來(lái)無(wú)限驚喜。比如,氮化硼薄膜用于散熱時(shí),人們發(fā)現(xiàn)其在不同方向上的導(dǎo)熱系數(shù)相差很大。它在垂直于薄膜方向上幾乎不傳熱,而只是沿著薄膜水平擴(kuò)散熱量。而科學(xué)家通過(guò)基于放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)將六方氮化硼粉末轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w顆粒,從而使其在三維方向上具備相同的導(dǎo)熱和散熱能力,并且依舊保持電緣性能。
非晶氮化硼材料的性發(fā)現(xiàn)
熱穩(wěn)定性、介電性能、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性,除了這些,緣材料還要求可以屏蔽金屬遷移。上述這些要求被非晶態(tài)氮化硼薄膜滿足。研究人員在硅基片上制備出3納米厚度的氮化硼薄膜材料,在100千赫是,介電常數(shù)為創(chuàng)紀(jì)錄的1.78。這都被看做是氮化硼可以成為以往行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的證明。
總結(jié)
隨著科學(xué)家們驗(yàn)證了氮化硼的電緣性能,許多人意識(shí)到它還有其他適合高科技電子產(chǎn)品需求的特性。從實(shí)驗(yàn)室過(guò)渡通常不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程,但是氮化硼的給了科學(xué)家和工程師的理由去努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
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