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美国航空开发出纳米氮化硼涂料

美国航空开发出纳米氮化硼涂料
美国航空开发出纳米氮化硼涂料

美国航空开发出纳米氮化硼涂料

在美国空军的资助之下,美国国家航空暨太空总署(NASA)与美国宾汉顿大学成功找到了可以提升飞机飞行速度的涂覆材料,透过一种称为氮化硼的散热涂料加持,未来10年内,飞机可能在不到1小时的时间用5倍音速从美国东岸飞到西岸。

虽然,目前氮化硼的单价高达每克1,000美元,初步商业化之后小老百姓们也是坐不起的,第一波乘客名单必须留给那些时间等于金钱的商人,但这无碍于人们尽情想像未来的科幻式超音速旅游。

让车辆维持高速行驶的关键在于承受行进途中产生的强烈热能,比如已经退役的超音速客机“协和号”,其表面硬铝材质使飞机能在1万5千米的高空承受高达127℃的摩擦高温,以2.02马赫(即时速2,474公里,1马赫等于1倍音速)的速度飞行,当年,协和号客机从伦敦飞抵纽约仅耗时约2小时53分钟,创下航班飞行快速纪录。换句话说,除了稳定的机身结构与轻重量外,涂覆飞机的材料更是让飞机能否超音速飞行的关键。

近日,NASA与美国宾汉顿大学合作进行有关超音速飞机的研究,并确定了以纳米氮化硼管(boron nitride nanotube,缩写BNNT)为机身涂覆材料,能承受比目前用于飞机的纳米碳管高2倍的温度。研究已发布在《科学报告》期刊。

纳米碳管(Carbon Nanotube,缩写CNT)是一种管状碳分子,由于具很强的抗拉强度(比同体积钢的强度高100倍)和耐受度(可承受高达400℃的温度)而应用于高端航太或跑车,不过现在研究表明,纳米氮化硼管可承受高达900℃的温度,让飞机以时速6,400公里飞行,且比纳米碳管还轻。

预计十年后应用到商业飞机

纳米氮化硼管材料势必首先应用于战斗机或太空探测器,但只要10-20年,商业航空旅行的体验将与如今大不相同,成为飞机的标准制造材料。除了应用在飞机表面外,纳米氮化硼管也可添加到陶瓷或金属,使其变得更坚固,在环保型汽车或纳米电子学领域或许能有所贡献。

目前纳米氮化硼管材料的问题是价钱,每克要价1,000美元,如此高昂的成本来生产产品是不切实际的。不过,高质量的纳米碳管在20年前也大约是这种价格,现在每克成本仅需10-20美元,宾汉顿大学机械工程系副教授Changhong Ke认为,纳米氮化硼管也会走上类似的路。目前,NASA是全球少数能生产优质纳米氮化硼管的机构之一,如果往后有更多研究介绍纳米氮化硼管的性能,或NASA具备量产技术,价格就会开始下跌。

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南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技

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两汉:诸葛亮

先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。

宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。

将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。

亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也。

臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。

先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北

定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。

愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。

今当远离,临表涕零,不知所言。

氮化硼纳米管的制备及应用

氮化硼纳米管的制备及应用 氮化硼纳米管的制备及气敏特性 院系:11级材料与广电物理学院微电子三班 姓名:张子珣 学号:2011700726 摘要:氮化硼纳米管异质结在纳米电子器件中具有较好的应用前景,而氮化硼纳米管异质结的气敏特性是其应用的基础之一,对其进行研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的实用价值,也是当前国内外重视的研究领域。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,C02,H2,H20, N202,N02,F2十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,C02,H2,H20,N2,NH3等气体分子不敏感,而对02,N02,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问的相互作用,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:氮化硼纳米管的制备;氮化硼纳米管;气体分子;掺杂;气敏传感器;密度泛函理论 氮化硼纳米管的制备 氮化硼纳米管(Bomn Nitride Nanotubes,BNNTS)的理论研究表明,与碳化 [1]硅纳米管相比,它具有更宽的能带间隙,而且其电学性质与纳米管的直径、手 [2]性等性质接近无关。氮化硼纳米管不仅具有高的热传导率和抗氧化性,而且具有高的热稳定性和稳定的化学性质,这使得氮化硼纳米管在高温、高功率等恶劣

[3]环境下的电子器件中具有良好的应用前景。氮化硼纳米管材料的制备是其应用的基础,为此人们在其制备上开展了大量的研究工作。Chopra等人在1995年采用 [4]等离子体电弧放电法首次合成了氮化硼纳米管,经过大量的探索,多种方法都成功的制备了氮化硼纳米管,最常见的制备方法可以分成三类:机械法、物理法和化学法。 机械法 主要是指机械球磨法,主要过程为:在室温下,以惰性气体为保护气体,对硼粉和氮化硼粉进行球磨,然后经过适当温度的退火,就可以制备氮化硼纳米管。这些制备的氮化硼纳米管在结构上难免存在缺陷,对其工艺的改进具有重要的意义。 物理法 这类方法主要包括电弧放电法、电弧熔融法和激光烧蚀法。电弧放电法与碳纳米管制备的设备相似,不同的是电极材料和保护气体。电弧熔融法就是将氮化硼粉(或硼粉)与金属或金属氧化物压片,然后在氮气中用电弧熔融就可以制备氮化硼纳米管,在该方法制备的纳米管中通常包含有金属粒子。激光烧蚀法利用一定频率和波长的激光在氩气或氮气的载体下,对氮化硼、镍等的粉末烧结靶进行烧蚀。 化学法 该方法主要有两种:碳纳米管取代反应法和化学反应法。碳纳米管取代反应法是用碳纳米管作为模板,用硼原子、氮原子取代碳原子,用这种方法不但可以制得氮化硼纳米管,而且也可以制得C-B-N纳米倒。化学反应法是用CO(NH)和22CBO 作为原料,加入AgN0后溶于水,然后将水蒸干得到一种混合物,在700?下333 用氢对这种混合物进行还原,就可以得到氮化硼纳米管。对碳纳米管研究取得的巨大成功吸引了人们对于纳米管材料研究的极大热情,不仅成功的合成了碳化硅

高压对氮化硼纳米管的几何结构_电子结构和光学性质的影响

高压对氮化硼纳米管的几何结构、电子结构和 光学性质的影响 * 何开华 1) 郑 广 1) 吕 涛 1) 陈 刚 1) 姬广富 2) 1)(中国地质大学数学与物理学院,武汉 430074) 2)(中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国防重点实验室,绵阳 621900) (2005年11月29日收到;2005年12月12日收到修改稿) 运用密度泛函理论平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),计算研究了纳米管BN(5,5)在不同压力条件下的几何结构、电子结构和光学性质.在高压条件下管口形状发生了较大的变化.与闪锌矿结构BN 比较分析发现两种结构间存在一些性质上的差异:首先,在外压力作用下,BN(5,5)纳米管的带隙随压力增大而减小,变化率为-0 01795eV GPa,而闪锌矿结构BN 随压力增大而增大;其次光吸收谱在压力条件下,没有和闪锌矿结构B N 一样发生 蓝移 ,相反在红外方向有所拓展;但纳米管BN(5,5)电子的转移方向和立方B N 相同,与BP(5,5)相反.通过分析电子态密度图,纳米管BN(5,5)有较强的离子性,随着压力的增大离子性减弱. 关键词:氮化硼纳米管,密度泛函理论(DFT),电子结构PACC :7115B,7120 *中国工程物理研究院自然科学基金(批准号:20030103)资助的课题. 通讯联系人.E_mail:c yfjkf@https://www.wendangku.net/doc/7b9217509.html, 1 引言 纳米碳管自1991年[1] 被发现以来,因具有一系列特殊的物理化学性能及其在应用领域的广阔前景,一直是理论和实验工作者们研究的热点.1992年发现的非碳纳米管同样引起了人们的研究热潮,尤其是由! ?族二元化合物所构成的非碳纳米管因具有很好的应用前景,人们更是给予了特别多的关注.1995年,Zettl 等人[2] 首先在实验中观察到BN 纳米管结构的存在,随后又发展了多种制备BN 纳米管的方法.但在理论研究方面迄今报道不多, Rubio 等人[3] 用紧束缚近似(TB)方法计算研究了BN 纳米管,发现其电子结构和碳纳米管的非常类似,即 其亚层电子间既有sp 2杂化又有sp 3 杂化,通过计算电子能带结构证实各种B N 纳米管均为半导体. Blas 等人[4] 用局域密度近似(LDA)计算得到在较大直径时其带隙维持在5 5eV,不受管的直径和手型的影响,比其他大多数管状半导体要高出约2e V.Acdim 等人[5] 用FP_LC AO 和PW_PP 方法对比研究了锯齿型BN 纳米管和扶手椅型B N 纳米管的力学性 质和电子结构,并与碳纳米管的性质作了比较.最 近Wu 等人[6] 对B N (8,0)纳米管进行了氢吸附研究. 闪锌矿结构是环境条件下的稳定结构,有关此结构的物理化学性质报道很多[7#9] ,其在物理性质上表现出与其他的半导体不一样的地方,如:(1)硬度要比其他半导体化合物的硬度高许多;(2)带隙随压力的增大而增大,其他硼化合物半导体的带隙随压力的增大而减小;(3)在压力下,电子的转移方向不同,在B N 中硼原子的电子向氮原子转移,而在B P 中,磷原子的电子向硼原子转移.以上几点性质在纳米管结构中是否依然存在,还未曾见报道.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算研究了纳米管B N(5,5)在高压下的几何结构、电子结构和光学性质,并与文献中有关闪锌矿结构B N 的报道作了比较. 2 计算方法和模型 本文的计算基于密度泛函理论的平面波基组的 赝势(PWP)从头算法[10] ,此方法已成功运用在各类 第55卷第6期2006年6月1000 3290 2006 55(06) 2908 06 物 理 学 报 AC TA PHYSIC A SINICA Vol.55,No.6,June,2006 2006Chin.Phys.Soc.

氮化硼

氮化硼 中文名称:氮化硼(BN) 英文名称:boron nitride 熔点:2967℃ 密度:2.18g/cm3 氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。化学组成为43. 6%的硼和56.4%的氮,具有四种不同的变体:六方氮化硼(HB N)、菱方氮化硼(RBN)、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(W BN)。 外观与性状:润滑,易吸潮.氮化硼是白色、难溶、耐高温的物质。将B2O3与NH4Cl共熔,或将单质硼在NH3中燃烧均可制得BN。通常制得的氮化硼是石墨型结构,俗称为白色石墨。另一种是金刚石型,和石墨转变为金刚石的原理类似,石墨型氮化硼在高温(1800℃)、高压(800Mpa)下可转变为金刚型氮化硼。这种氮化硼中B-N键长(156pm)与金刚石在C-C键长(154pm)相似,密度也和金刚石相近,它的硬度和金刚石不相上下,而耐热性比金刚石好,是新型耐高温的超硬材料,用于制作钻头、磨具和切割工具。 氮化硼耐腐蚀,电绝缘性很好,比电阻大于10-6 Ω.cm;压缩强度为170MPa;在c轴方向上的热膨胀系数为41×10-6/℃而在d轴方向上为-2.3×10-6 ;在氧化气氛下最高使用温度为900℃,而在非活性还原气氛下可达2800℃,但在常温下润滑

性能较差,故常与氟化石墨、石墨与二硫化钼混合用作高温润滑剂,将氮化硼粉末分散在油中或水中可以作为拉丝或压制成形的润滑剂,也可用作高温炉滑动零件的润滑剂,氮化硼的烧结体可用作具有自润滑性能的轴承、滑动零件的材料。 氮化硼产品简介英文名Boron Nitride 分子式BN 分子量24.81(按1979年国际原子量)质量标准企业标准(QJ /YH02·08-89)氮化硼是由氮原子和硼原子构成的晶体,该晶体结构分为六方氮化硼(HBN)、密排六方氮化硼(WBN)和立方氮化硼,其中六方氮化硼的晶体结构具有类似的石墨层状结构,呈现松散、润滑、易吸潮、质轻等性状的白色粉末,所以又称“白色石墨”。理论密度2.27g/cm3,比重2.43,莫氏硬度为2。六方氮化硼是具有良好的电绝缘性,导热性,化学稳定性;无明显熔点,在0.1MPA氮气中3000℃升华,在惰性气体中熔点3000℃,在中性还原气氛中,耐热到2000℃,在氮气和氩中使用温度可达2800℃,在氧气气氛中稳定性较差,使用温度1000℃以下。六方氮化硼的膨胀系数相当于石英,但导热率却为石英的十倍。 六方氮化硼不溶冷水,水煮沸时水解非常缓慢并产生少量的硼酸和氮;与弱酸和强碱在室温下均不反应,微溶于热酸,用溶融的氢氧化钠,氢氧化钾处理才能分解。氮化硼的技术指标1、规格99 ,BN≥99%B2O3≤0.5%粒度D50(um)≤2.0 2、规格9 8 ,B N≥98% B2O3≤0.5%粒度D50(um)≤2.0 氮化硼的各项性能参数1、高耐热性3000℃升华,其强度1800℃为室温的2

单壁氮化硼纳米管的结构、对称性和晶格动力学

文章编号:1004-5929(2005)02-0125-07 单壁氮化硼纳米管的结构、对称性和晶格动力学 *吴延昭,王玉芳,金庆华,丁大同,蓝国祥 (南开大学物理科学学院,天津 300071) 摘 要:本文分析了氮化硼纳米管的结构对称性,并对其晶格振动模的对称性进行了分类。计算了单壁氮 化硼纳米管的声子色散关系,给出了扶手椅管和锯齿管拉曼和红外活性模的频率随管径的变化规律。 关键词:氮化硼纳米管;对称性;声子 中图法分类号:O48211 文献标识码:A Structure,Symmetry and Lattice Dynamics of Single Wall Boron Nitride Nanotubes WU Yan -zhao,WANG Yu -fang,JIN Qing -hua,DING Da -tong ,LAN Guo -xiang (College o f Physics,N ankai University ,Tianjin 300071,China) Abstract :In this paper,w e analyse the structure of single wall boron nitride nanotubes and classify the vibration of the crystal lattice.The phonon dispersion curves of single w all boron nitride nanotubes were calculated.The relation between vibrational frequency for Raman-ac - tive and IR-active modes and the diameter of nanotubes w as presented. Key words:boron nitride nanotube;symmetry ;phonon 自从1991年Iijima 发现碳纳米管以来,人们一直在不断地努力寻找其它种类的纳米管,纳米管的研究已经成为当今纳米材料领域的研究热点之一。早在1994年Rubio 等人[1, 2]从理论上预言了氮化硼纳米管的存在,1995年Chorpa 等人[3]首次合成了氮化硼纳米管(BNNT)。越来越多的理论和 实验研究表明,氮化硼纳米管的许多性质明显优于其它材料:碳纳米管的禁带宽度随直径和手性变化,因而表现出从金属到半导体的电学性质,而氮化硼纳米管的禁带宽度基本上是一个常数,约为 5.5eV,与管子的直径和手性无关[1,2];氮化硼纳米管的轴向杨氏模量约为1.24?0.22TPa [4];氮化 硼纳米管储氢所需的能量比碳纳米管少 [5],它的化学性质也比碳纳米管稳定,是比碳纳米管更有潜力的储氢材料。 目前,氮化硼纳米管的制备方法主要有:激光蒸发法[3,6-8]、电弧放电法[9,10]和化学气相沉积法[11]。拉曼和红外光谱是研究物质结构性质最方便、有效的手段之一,尤其在纳米材料的结构分析表征中占有非常重要的地位。利用拉曼光谱和红外光谱对氮化硼纳米管的结构进行表征,其理论基础是氮化硼纳米管声子谱的计算。因此,本文分析氮化硼纳米管的结构对称性,并对其晶格动力学进行了分析。采用卷曲法计算了氮化硼纳米管的声子谱[12],给出了拉曼活性和红外活性振动模频率与管径的关系。 1 氮化硼纳米管的结构和对称性 图1分别是石墨、氮化硼(BN)的结构 [13,14],从图中可以看出它们有相似的层状结构,每层中的#125#*收稿日期:2005-02-28 2005年7月CH INES E JOURNAL OF LIGHT SCATT ERING July 12005

涂料与粘合剂

《涂料与粘合剂》复习资料 第一部分涂料 1、什么是涂料? 涂到物体表面能够形成连续的固态薄膜(致密、坚韧,在物体上具有较强的附着力),并赋予被涂装材料各种功能的材料。 2、涂料有哪些种类? (1)、液体涂料(粘稠液体):透明液体——清漆;各色稠厚液体——磁漆、色漆; (2)、膏状物:指含有大量的颜料、填料,或者高分子树脂的分子量较高、支化、部分交联——不能流动,只能采用刮涂,如腻子; (3)、粉末涂料:无溶剂涂料,主要用于金属器件(家用电器、仪器仪表、汽车部件、输油管道)的涂装。 3、粉末涂装是如何制备的?又有哪些涂装方法? 制备方法:粉末涂料由各种聚合物、颜料、助剂等混合后粉碎加工而成,其设备与塑料加工设备相近。 涂装方法:(1)、散布法:适用于金属板、织物的涂布; (2)、火焰(熔融)喷涂法:粉末涂料在火焰中通过,为半熔融状态,喷射到工件表面。 用于热塑性涂料的涂装,不经后烘烤,适用于整件烘烤有困难的大型工件和热容量大的物件的涂装; (3)、静电喷涂法:用静电喷枪将带负电的粉末涂料涂到物体表面; (4)、流化床法:用气流使粉末涂料呈沸腾状态,将预热工件放入,使涂料粘附在工件上(可得很厚的薄膜)。 4、涂料的组成有哪些? 一般涂料由四个组分组成:成膜物质、颜料、溶剂、助剂。 (1)、成膜物质:主要由树脂组成,还包括部分不挥发的活性稀释剂,它是使涂料牢固附着于被涂物表面形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本特性。 (2)、溶剂:分散介质,主要作用在于使成膜基料分散而形成粘稠液体。它有助于施工和改善涂膜的某些性能。 (3)、颜料:分为着色颜料和体质颜料(填料),主要用于着色和改善涂膜性能,增强涂膜的保护、装饰和防锈作用,也可降低涂料成本。 (4)、助剂:助剂是原料的辅助材料。如:催干剂、流平剂、防结皮剂、防沉剂、抗老化剂、防霉剂、固化剂、增塑剂等,对基料形成涂膜的过程和耐久性起着重要作用。 5、颜料有哪些(白、黑、红、南、绿)?体质颜料又有哪些? 颜料:白色——钛白粉、硫酸钡、锌钡白等;黑色——炭黑;红色——铁红;蓝色——酞菁蓝;绿色——酞菁绿。 体质颜料:碳酸钙、滑石粉等。 6、涂料的作用有哪些? (1)、保护功能;(2)、装饰功能;(3)、标志功能;(4)、特殊功能。 7、涂料的成膜机理有哪些? (1)、溶剂挥发与热熔成膜:溶剂挥发——加入溶剂,Tg减小,溶剂挥发,形成固体薄膜;热熔成膜——升高温度使(T-Tg)值增加,使聚合物本身达到可以流动的程度; (2)、化学成膜:在大多数情况下,低分子量的聚合物涂覆在基材表面以后,在加温或

六方氮化硼陶瓷材料的性质和用途

六方氮化硼(HBN)陶瓷的性质和用途 六方氮化硼是使用最普遍的氮化硼形态,为松散、润滑、易潮湿的白色粉末,真密度 2.29g/cm 3.,和石墨的晶体结构比较相近,为类似石墨的层状结构。 机械性能上,HBN是一种软性材料,莫氏硬度2,机械强度低但比石墨高。由于BN晶体的 类石墨层状结构,由片状晶体热压成型的致密HBN瓷体具有一定程度的定向排列,这种微 观组织使HBN制品的某些性能具有较明显的各向异性特性。热压HBN的机械性能在平行 于受压方向的强度比垂直于受压方向的强度大(见表1)。 表 1 HBN陶瓷的机械强度及其与石墨和Al2O3的对比 HBN 石墨Al2O3 平行方向垂直方向 抗压强度/MPa 315 238 35~80 1200~1900 抗弯强度/MPa 60~80 40~50 15~25 220~350 六方氮化硼热膨胀系数低,热导率高,所以抗热震性优良,在1200~20℃循环数百次也不破坏。无明显熔点,在0.1MPa氮气中于3000℃升华。在氮气气氛中最高使用温度2800℃, 在氧气气氛中的稳定性较差,使用温度900℃以下。表2为HBN和几种低热膨胀系数陶瓷 性能的比较。从表中可以看出,HBN的热膨胀系数相当于石英,但其热导率却为石英的10倍。 表2 HBN和其它材料的热性能 HBN BeO Al2O3滑石瓷ZrO2石英玻璃氟树脂 最高使用温度/℃900(氧气) 2800(氮气) 2000 1750 1100 2000 130 25 热导率[(w/m.k)] 25.1 255.4 25.1 2.51 2.09 1.67~4.19

六方氮化硼是热的良导体,又是典型的电绝缘体。常温电导率可达1016~1018Ω. cm ,即使在 1000℃,电阻率仍有1014~106Ω. cm 。HBN 的介电常数3~5。,介电损耗为(2~8)×10-4,击穿强度为Al 2O 3的两倍,达30~40kV/mm 。 HBN 有优良的化学稳定性。对大多数金属熔体,如钢、不锈钢、Al 、Fe 、Ge 、Bi 、Cu 、Sb 、Sn 、In 、Cd 、Ni 、Zn 等既不润湿又不发生作用。因此,可用作高温热电偶保护套,熔化金属的坩埚、器皿、输送液体金属的管道,泵零件、铸钢的模具以及高温电绝缘材料等。 六方氮化硼(HBN )具有较高的热导率、低的介电常数和介电损耗、可靠的电绝缘性能、低的热膨胀系数、良好的抗热震性能、优异的加工性能、对大多数金属不浸润、质轻、透微波和红外线、非常高的耐热性等优异性能,是一种重要的宇航材料,在运载火箭、飞船、导弹、卫星等飞行器无线电系统中得到了广泛应用。 热膨胀系数/10-6℃-1 0.7(⊥) 7.5(∥) 7.8 8.6 8.7 10.0 6.5

涂料与胶粘剂复习总结

涂料与胶黏剂 1、涂料是一种可借特定的施工方法涂覆在物理表面上,经固化形成连续涂膜的材料。 2、一般涂料由四个部分组成:分别为成膜物质、颜料、溶剂和助剂 作用:保护作用、装饰作用、色采作用、特殊用途、其他 3、成膜物质:粘结剂或基料,是涂料的连续相,提供涂料的主要性能 4、颜料:起遮盖和赋色的作用,还可改善流变性能、降低成本 5、溶剂:溶解成膜物的易挥发有机液体,改善涂料的可涂布性(苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮等) 6、助剂:增塑剂、催干剂、固化剂、稳定剂、防霉剂、防污剂、乳化剂、润湿剂、防结皮剂、引发剂等 7、合成树脂:醇酸树脂、氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚丙烯酸树脂 8、醇酸树脂系指由多元醇(如甘油)、多元酸(如邻苯二甲酸酐)与脂肪酸或油(甘油三脂肪酸脂)缩合聚合而成的油性改性聚酯树脂。按脂肪酸(或油)分子中双键的数目及结构,可分为干性、半干性和非干性三类。 醇酸树脂主要是通过脂肪酸、多元酸和多元醇之间的酯化反应制备的,根据使用原料的不同,醇酸树脂的合成有醇解法和脂肪酸法两种。若从工艺过程来区分,则又可以划分为溶剂法和熔融法。 用于涂料时,醇酸树脂作为涂料用于合成树脂中用途最广的一种,它可以制成清漆、色漆;工业专用漆、一般通用漆及中低档的地坪涂料。 9、氨基化合物(-NH2)能与醛发生缩聚反应。生成的羟甲基(-CH20H )与脂肪族一元醇部分醚化或全部醚化,则可形成一类性能优异的树脂-氨基树脂 氨基树脂:脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、烃基三聚氰胺甲醛树脂、共缩聚树脂 氨基树脂是水白色热固性聚合物,常与醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂和丙烯酸树脂并用,绝大部分与醇酸树脂配合,制成氨基烤漆。 10、环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的高分子化学物。与固化剂反应后,能形成三维交联网络的热固性树脂。 固化剂也称交联剂,利用固化剂中的官能团与环氧树脂中的羟基或环氧基反应,可使环氧树脂扩链、交联,形成三维空间结构。分为胺类、酸酐类和含有活性基团的合成树脂。环氧树脂的固化反应主要与分子中的环氧基和羟基有关 根据树脂结构,分为三种类型:缩水甘油类环氧树脂、环氧化烯烃类、元素改性环氧树脂 缩水甘油类环氧树脂:双酚A 缩水甘油醚型环氧树脂 环氧树脂应用:船舶上防腐蚀 11、环氧值:100g 环氧树脂中所含环氧基团的物质的量 %100?=平均分子量 环氧基数环氧值 12、环氧当量:含有1mol 环氧基树脂质量(g ) 环氧量 环氧基数平均分子量环氧当量100==

氮化硼纳米管的制备及应用

氮化硼纳米管的制备及气敏特性 院系:11级材料与广电物理学院微电子三班 姓名:张子珣 学号:2011700726 摘要:氮化硼纳米管异质结在纳米电子器件中具有较好的应用前景,而氮化硼纳米管异质结的气敏特性是其应用的基础之一,对其进行研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有重要的实用价值,也是当前国内外重视的研究领域。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,C02,H2,H20,N202,N02,F2十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,C02,H2,H20,N2,NH3等气体分子不敏感,而对02,N02,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问的相互作用,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:氮化硼纳米管的制备;氮化硼纳米管;气体分子;掺杂;气敏传感器;密度泛函理论 氮化硼纳米管的制备 氮化硼纳米管(Bomn Nitride Nanotubes,BNNTS)的理论研究表明,与碳化硅纳米管相比,它具有更宽的能带间隙[1],而且其电学性质与纳米管的直径、手性等性质接近无关。氮化硼纳米管[2]不仅具有高的热传导率和抗氧化性,而且具有高的热稳定性和稳定的化学性质,这使得氮化硼纳米管在高温、高功率等恶劣环境下的电子器件中具有良好的应用前景[3]。氮化硼纳米管材料的制备是其应用的基础,为此人们在其制备上开展了大量的研究工作。Chopra等人在1995年采用等离子体电弧放电法首次合成了氮化硼纳米管[4],经过大量的探索,多种方法都成功的制备了氮化硼纳米管,最常见的制备方法可以分成三类:机械法、物理法和化学法。 机械法 主要是指机械球磨法,主要过程为:在室温下,以惰性气体为保护气体,对硼粉和氮化硼粉进行球磨,然后经过适当温度的退火,就可以制备氮化硼纳米管。这些制备的氮化硼纳米管在结构上难免存在缺陷,对其工艺的改进具有重要的意

氮化硼

氮化硼 科技名词定义 中文名称: 氮化硼 英文名称: Boron nitride 定义: 由ⅢA族元素B和ⅤA族元素N化合而成的共价半导体材料。分子式为BN。有两种晶型,六方BN较软,称“白色石墨”,立方BN硬度高,与金刚石相当。 应用学科: 材料科学技术(一级学科);半导体材料(二级学科);化合物半导体材料(二级学科) 氮化硼 氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮,具有四种不同的变体:六方氮化硼(HBN)、菱方氮化硼(RBN)、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(WBN)。 管制信息 本品不受管制 名称 中文名称:氮化硼 英文别名:Boron nitride CAS号 10043-11-5 EINECS号 233-136-6 化学式 BN 相对分子质量 24.82 性状 六方晶系结晶。最常见为石墨晶格。有一种一氮化硼立方结晶的变体被认为是已知的最硬的物质。也有无定形变体。具有抗化学侵蚀性质。不被无机酸和水侵蚀。在热浓碱中硼碳键被断开。1200℃以上开始在空气中氧化。稍低于3000℃时开始升华。真空时约2700℃开始分解。微溶于热酸,不溶于冷水。相对密度2.25。熔点3000℃。 储存 密封保存。 用途 制造合金、耐高温材料。半导体。核子反应器。润滑剂。 制取 将B2O3与NH4Cl共熔,或将单质硼在NH3中燃烧均可制得BN。通常制得的氮化硼是石墨型结构,俗称为白色石墨。另一种是金刚石型,和石墨转变为金刚石的原理类似,石墨型氮化硼在高温(1800℃)、高压(800Mpa)下可转变为金刚型氮化硼。这种氮化硼中B-N键长(156pm)与金刚石在C-C键长(154pm)相似,密度也和金刚石相近,它的硬度和金刚石不相上下,而耐热性比金刚石好,是新型耐高温的超硬材

六方氮化硼合成的新进展

六方氮化硼合成的新进展 一、前言: 六方氮化硼,英文名称为Hexagonal Boron Nitride,缩写为h-BN。氮化硼是人工合成材料,尽管在19世纪早期已被合成出来,但直到20世纪的后半叶才开始发展成为一个被广泛应用的材料。[1] 硼和氮在元素周期表中都与碳相邻,当硼和氮形成化合物时,它们有着相同的外层电子结构,这使得硼和氮的原子半径同碳很相似。所以当氮化硼同碳在晶体结构上展示出相近的性质是很正常的。碳有两种晶形,石墨和金刚石,氮化硼则存在六方和立方两种晶形。[2] 氮化硼除了六方晶型和立方晶型外,还存在一种叫做乱层结构的氮化硼,简称t-BN,它可以看做是六方氮硼的一种形态,这种氮化硼同一般的六方氮化硼不同,t-BN中原子层的排列是随机的。它与六方氮化硼的性能相似,在高温下(≥1400℃)会转变成六方氮化硼。在XRD图谱上,2θ为41-44°处的双峰是t-BN的特征峰。 氮化硼作为一种高性能的无机陶瓷粉末,它具有良好的化学惰性、高温润滑性、高导热性能好、高介质击穿强度、高体积电阻系数等特点,在各个工业领域都有应用。[2] 二、氮化硼近年来,新的应用层出不穷,各种形式的氮化硼粉末,如纳米级的颗粒、球形颗粒、大结晶产品、乱层结构等,也在不断地使用新的合成工艺被合成出来。

1、国内传统的合成方法是无水硼砂与氯化铵或尿素等混合后,1000℃下在管式炉中于氨气保护下反应,再经水洗、酸洗得到氮化硼产品。[3]其反应式为: Na2B4O7 + 2NH4Cl + NH3=4BN + 2NaCl + 7H2O Na2B4O7 + 2(NH2)CO =4BN + 2Na2O + 4H2O + 2CO2 在该反应中,一般采用使含氮化合物过量的方法,得到的氮化硼为微细结晶的六方氮化硼,其氮化硼含量大致在98-99%,其结晶完整度稍低,粒度一般在1微米以下。 2、还有使用无水硼砂与三聚氰胺作为硼源及氮源进行反应,制得氮化硼[4],其反应式为: 3NaB4O7+ 2C3N3(NH2)3=12BN + 3Na2O + 6CO2 + 6H2O 此方法与上述方法合成出的产品有所不同,其合成出的六方结晶形态不完整,有些外国厂商认为此方法合成出的氮化硼为六方乱层结构(hexagonal turbostratic crystals),也简称为t-BN,由于该种氮化硼的结晶在低温下不完整,当在高温(1600-2000℃)下,其结晶反而会生长的较大且完整,因此该方法生产出的产品如经过高温精制工序,会生成3-5微米的较大结晶。 3、当使用硼酸和三聚氰胺分别作为硼源和氮源时[5][6][7],其反应式为: 3H3BO3 + C3N3(NH2)3 = 3BN + 3CO2 + 3NH3 + 3H2O 在小于1000℃下反应,由该方法制得的产品其晶体结构为大量的六方乱层结构,由于没有生成好的结晶,其产品粒径为亚微米级,

涂料与粘合剂习题答案

【1】涂料的定义、组分和作用 答:涂料是一种保护、装饰物体表面的涂装材料。具体讲,涂料是涂布于物体表面后,经干燥可以形成一层薄膜,赋予物体以保护、美化或其它功能的材料。涂料一般包含四大组分:成膜物质、分散介质(溶剂)、颜(填)料和各类助剂。涂料的作用一般包括:保护作用、装饰作用、标志作用、特殊作用。【2】、涂料的成膜机理 答:(1)溶剂挥发型:溶剂挥发型涂料的成膜特点是成膜过程中不发生显著的化学反应,溶剂挥发后残留涂料组分形成涂膜。这类涂料都可自干,且表于极快,其干燥速度取决于溶剂的挥发速度,多采用自然干燥法。 (2)乳胶凝聚型:乳胶是聚合物粒子在水中的分散体系,它的干燥就是这些聚合物粒子凝聚成膜的过程。随着分散合质(主要是水和共溶剂)的挥发,同时产生聚合物粒子的接近、接触、挤压变形而凝集,最后由粒子状态的聚集变成为分子状态的凝聚而形成连续的涂膜。 (3)氧化聚合型:氧化聚合型涂料主要指油或油改性涂料,它们是通过与空气中的氧发生氧化交联反应,生成网状大分子结构而成膜的。 (4)缩合反应型:由大分子量的具有线型分子链结构的树脂通过缩合反应形成交联网状结构而固化成膜,这就是缩合反应型成膜过程。属于这一类型的有酚醛树脂涂料、氨基醇酸树脂涂料、脲醛树脂涂料等。 【3】、涂料有哪几种涂装方法 答:刷涂、滚涂、浸涂和淋涂、高压无气喷涂、静电喷涂、电泳涂装 【4】.液体涂料那些性能 答:1.清漆透明度:清漆应具有足够的透明度,清澈透明,无任何机械杂质和沉淀物。2.颜色与外观: 清漆:清漆颜色越浅越好。真正水白透明无色的清漆很难达到,多数清漆都带有微黄色。色漆:呈现的颜色应与其颜色名称一致,纯正均匀。在日光照射下,经久不褪色。3.固体分含量:定义:固体分在涂料组成中的含量比例,用百分比表示。4.粘度5.干燥时间6.施工时限7.贮存稳定性8.流平性 【5】.固体漆膜那些性能 答:附着性、硬度、耐液性、耐热性、耐磨性、耐温变性、耐冲击性、光泽【6】、粘合剂的定义、组分、颜料体积浓度(PVC)与临界颜料体积浓度(CPVC)。 答:胶粘剂定义就是在一定条件下通过粘附作用能把被粘物结合在一起的物质,又叫粘合剂、胶黏剂,习惯上称为胶(但不宜称作胶水)。粘合剂的组分:粘料、固化剂、填充剂、溶剂、增塑剂、增韧剂、偶联剂、其他物质(如:增粘剂、增稠剂、稀释剂、防老剂、阻燃剂、防腐剂、光敏剂、稳定剂等。)在颜料和基料的总体积中既干膜体积中,颜料所占的体积分数称为颜料体积浓度,用PVC表示。当基料逐渐加入到颜料中时,基料被颜料粒子表面吸附,同时颜料粒子表面空隙中的空气逐渐被基料所取代,随着基料的不断加入,颜料粒子空隙不断减少,基料完全覆盖了颜料粒子表面且恰好填满全部空隙时的颜料体积浓度定义为临界颜料体积浓度,并用CPVC表示。 【7】、粘合剂粘接中的作用力

多孔不锈钢板上制备氮化硼纳米管阵列

目录 摘要 ............................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................. I I 第1章绪论. (1) 1.1课题背景 (1) 1.2国内外研究现状 (3) 1.2.1氮化硼纳米管制备的研究现状 (3) 1.2.2氮化硼纳米管阵列制备的研究现状 (4) 1.3本文的研究目的与研究内容 (5) 第2章氮化硼纳米管及纳米管阵列 (7) 2.1引言 (7) 2.2氮化硼纳米管的结构形貌 (7) 2.3氮化硼纳米管的生长机理 (8) 2.4氮化硼纳米管的制备方法 (9) 2.4.1电弧放电法 (9) 2.4.2激光烧蚀法 (10) 2.4.3模板法 (10) 2.4.4化学气相沉积法 (11) 2.4.5球磨退火法 (12) 2.5氮化硼纳米管的性质及应用前景 (13) 2.6氮化硼纳米管阵列的制备方法 (17) 2.7本章小结 (20) 第3章氮化硼纳米管的球磨退火法制备 (21) 3.1引言 (21) 3.2实验器材与方法 (21) 3.2.1实验器材 (21) 3.2.2实验方法 (22) 3.3实验结果与分析 (24) 3.3.1球磨时间对粉体颗粒度的影响 (24) 3.3.2反应温度对产物的影响 (25) 3.3.3基板对产物的影响 (26)

涂料与粘合剂试题

1涂料是指通过界面(表面)层相互作用,粘附于并能形成固体膜或层,达到表面和表面与的物质。 2胶粘剂是指通过界面(表面)层相互作用,把两个连接在一起的物质或材料,也称粘合剂或俗称胶,胶水等,胶粘剂的英文名称。 3合成胶粘剂是以化学合成物为基础的胶粘剂,一般以、、为基础材料制成。根据使用量,涂料和胶粘剂在合成聚合物材料中,占据第位和第位。 4胶接力是由于在界面分子(原子)之间的作用产生。并以此解释和解决胶接过程的问题的理论称为胶接的理论。 5功就是将单位面积的分离成相同面积的固体表面和液体表面所需要的功。 6从界面上链段的扩散角度来研究粘接现象的理论称为粘接的。该理论的本质是作用力,不仅有表面也有过渡层内部的作用力。 7涂装技术:是指把固体物质表面用进行涂饰的一种技术。同贴皮、包封、电镀等相比具有简单,使用范围广,可重复涂敷等特点。广泛用于、、及其它特殊领域。 8涂料的基本性能是、表面的外观和性质。涂料的性质包括前性质、性质和成膜后性质。 9在胶粘剂性能测试中剪切强度的单位是,剥离强度的单位是,冲击强度的单位是,冲击强度测试作用时间s,持久强度的时间尺度s,剪切强度的时间尺度是s,疲劳强度的测试中试件受到的力,持久强度受到的是力。

1如果涂料和胶粘剂要形成良好的粘附力,必要进行表面处理,从接头形成过程考虑,简单回答为什么。 2什么是粘附力与粘结力?其相互关系如何?请说明从粘附表面热力学解释和从分子水平的微观粘合解释胶接理论的主要差异,相互关系如何? 3请简要说明双组份环氧树脂胶粘剂、单组份湿固化聚氨酯胶粘剂、502胶(α-氰基丙烯酸酯胶)、AB型丙烯酸酯胶粘剂通过化学反应进行固化机理。

涂料与粘合剂图文稿

涂料与粘合剂 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

《涂料与粘合剂》复习资料 第一部分涂料 1、什么是涂料? 涂到物体表面能够形成连续的固态薄膜(致密、坚韧,在物体上具有较强的附着力),并赋予被涂装材料各种功能的材料。 2、涂料有哪些种类? (1)、液体涂料(粘稠液体):透明液体——清漆;各色稠厚液体——磁漆、色漆; (2)、膏状物:指含有大量的颜料、填料,或者高分子树脂的分子量较高、支化、部分交联——不能流动,只能采用刮涂,如腻子; (3)、粉末涂料:无溶剂涂料,主要用于金属器件(家用电器、仪器仪表、汽车部件、输油管道)的涂装。 3、粉末涂装是如何制备的又有哪些涂装方法 制备方法:粉末涂料由各种聚合物、颜料、助剂等混合后粉碎加工而成,其设备与塑料加工设备相近。 涂装方法:(1)、散布法:适用于金属板、织物的涂布; (2)、火焰(熔融)喷涂法:粉末涂料在火焰中通过,为半熔融状态,喷射到工件表面。用于热塑性涂料的涂装,不经后烘烤,适用于整件烘烤有困难的大型工件和热容量大的物件的涂装; (3)、静电喷涂法:用静电喷枪将带负电的粉末涂料涂到物体表面; (4)、流化床法:用气流使粉末涂料呈沸腾状态,将预热工件放入,使涂料粘附在工件上(可得很厚的薄膜)。 4、涂料的组成有哪些? 一般涂料由四个组分组成:成膜物质、颜料、溶剂、助剂。 (1)、成膜物质:主要由树脂组成,还包括部分不挥发的活性稀释剂,它是使涂料牢固附着于被涂物表面形成连续薄膜的主要物质,是构成涂料的基础,决定着涂料的基本特性。 (2)、溶剂:分散介质,主要作用在于使成膜基料分散而形成粘稠液体。它有助于施工和改善涂膜的某些性能。 (3)、颜料:分为着色颜料和体质颜料(填料),主要用于着色和改善涂膜性能,增强涂膜的保护、装饰和防锈作用,也可降低涂料成本。 (4)、助剂:助剂是原料的辅助材料。如:催干剂、流平剂、防结皮剂、防沉剂、抗老化剂、防霉剂、固化剂、增塑剂等,对基料形成涂膜的过程和耐久性起着重要作用。 5、颜料有哪些(白、黑、红、南、绿)体质颜料又有哪些

涂料与粘合剂考点

涂料与粘合剂复习要点 1、甲阶酚醛树脂及特点 在碱性催化剂作用下苯酚与过量的甲醛生成甲阶酚醛树脂 特点:线性结构,相对分子质量较低,具有可溶性,并具有良好的流动性和湿润性 2、影响酚醛树脂胶黏剂的固化速度的因素 固化温度、树脂浓度、F/P摩尔比、NaOH/P摩尔比、添加剂 3、聚乙酸乙烯酯胶黏剂改性方法 共聚改姓、共混改性、保护胶体的化学改性 4、热熔胶主要性能的参数 熔融黏度、软化点、热稳定性、晾置时间 5、聚乙酸乙烯酸酯乳液胶弱点及改性方法 弱点:耐热性耐水性差 改性方法:共聚改姓、共混改性、保护胶体的化学改性 6、胶接耐久性影响的因素 力的作用导致蠕变破坏和疲劳破坏;环境作用导致接头的老化破坏 7、热熔胶增黏剂种类 松香及其衍生物、萜烯树脂及其改性树脂、石油树脂 9、涂料组成及作用 组成:固体分,包括成膜物质、着色材料、辅助材料,干结成膜;挥发份,做分散介质,溶解或稀释固体或高粘度的成膜物质,使其成为有适宜浓度的液体 10、酚醛树脂化学改性方法 引进其他组分使之与酚醛树脂发生化学反应或部分混合,可将柔性高分子化合物混入酚醛树脂中;或将某些黏度强或者耐热性好的高分子化合物或单体与酚醛树脂用化学方法制成接枝或嵌段共聚物,从而获得各种综合性能的改性酚醛树脂 11、在甲醛系列树脂合成所用的原料的官能度判断 甲醛官能度为1,苯酚官能度为3,三聚氰胺的官能度为6 12、环氧树脂胶黏剂的固化剂种类 脂肪族胺类、芳香族胺类和改性胺类 13、如何降低脲醛树脂胶接制品中的甲醛释放量。 (1)树脂的合成工艺:①降低F/U的摩尔比;②分次加入尿素;(2)使用甲醛捕捉剂;(3)合理选用固化剂;(4)对人造板后处理;利用甲醛具有还原性的特点,将甲醛氧化。 14、常用氨基树脂胶黏剂有哪些 脲醛树脂胶黏剂、三聚氰胺胶黏剂、三聚氰胺·尿素共聚合胶黏剂 15、干性油、半干性油与不干性油性的区别 干性油:在空气中易氧化形成富有弹性的柔韧的固态膜 半干性油:在空气中局部氧化成非完全固态而有黏性的膜 不干性油:在空气中不能氧化形成固态膜 16、三段式脲醛树脂合成工艺特点 三段式脲醛树脂合成工艺:(弱)碱-(弱)酸-(弱)碱工艺 特点:(1)加成反应:在(弱)碱性条件下进行加成反应,生成羟甲基,为缩聚提供的活性基团 (2)缩聚反应:在(弱)酸性条件下进行缩聚反应,生成具有一定量的脲醛树脂聚合物 (3)贮存:最后在弱碱性条件下进行贮存,保证脲醛树脂具有一定的贮存期和贮存稳定性 17、硝基漆的组成及其作用。 组成:硝化棉、合成树脂、增塑剂、颜料、溶剂与稀释剂 作用:用于机床、机器设备及工具的保护装饰 18、作为涂料的合成树脂应具备性能 易于涂饰;干燥速度快;尽可能地减少涂饰次数,并能形成所要求的涂膜;与基材附着性好,并 且涂膜坚韧;对颜料的分散性好;耐久性,耐候性优良,不易受污染;耐水性,耐药品性好 19、聚氨酯软段和硬段对胶黏剂的性能影响(这个不会,有点答非所问的样子) 软段:聚酯型比聚醚型具有更高的强度和硬度。醚基较易旋转,分子柔顺性较好,有优越的低温柔软性,同时醚基的耐水性也比 酯基好 硬段:具有对称结构的异氰酸酯能使分子结构规整,促进结晶,能使粘合剂具有较高的机械强度。 20、环氧树脂胶以有机胺为固化剂的反应原理 一级胺对环氧树脂固化作用按亲核加成机理进行,每一个活泼氢可以打开一个环氧基团,使之交联固化。①与环氧基反应生成二级胺②与另一环氧基反应生成三级胺③生成的羟基与环氧树脂反应 21、硝基漆的助溶剂 不能直接溶解硝化棉的醇类,但在一定数量限制内与真溶剂混合便能溶解硝化棉,甚至还能提高真溶剂的溶解力 22、木材用胶粘剂中,使用最多的合成胶粘剂是甲醛类胶粘剂

氮化硼三种合成方法的讨论

氮化硼三种合成方法的讨论 摘要:氮化硼是一种重要的化工原料,它是一种耐高温的材料,一页是一种优良的绝缘材料,在耐火材料和电子工业中已得到广泛的应用。本文从反应方向,原料价格及环保等方面对三种氮化硼合成方法进行了比较和探究。 一、引言 1、氮化硼简介 氮化硼的分子式为BN,它是由氮原子和硼原子组成的化合物。具有四种不同的结构:六方氮化硼(HBN)、菱方氮化硼(RBN)、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(WBN)。氮化硼于碳是等电子体,具有抗化学侵蚀性质,不被无机酸和水侵蚀。1200℃以上开始在空气中氧化,稍低于3000℃时开始升华,真空时约2700℃开始分解。微溶于热酸,不溶于冷水,相对密度2.25,熔点3000℃。 硼,原子序数5,原子量10.811。硼为黑色或银灰色固体。晶体硼为黑色,熔点约2300℃,沸点3658℃,密度2.34克/立方厘米;硬度仅次于金刚石,较脆。 氯化硼,无色发烟液体或气体,有强烈臭味,易潮解。熔点 -107.3℃沸点:12.5℃溶解性溶于苯、二硫化碳 三氧化二硼(化学式:B2O3)又称氧化硼,是硼最主要的氧化物。它是一种白色蜡状固体,一般以无定形的状态存在,很难形成晶体,但在高强度退火后也能结晶。它是已知的最难结晶的物质之一。

二、 反应方法分析 合成氮化硼有以下三种方法: 1、 用单质B 与N 2反应: B(s) + 1/2N 2(g) = BN(s) 2、 用BCl 3与NH 3反应: BCl 3(g) + NH 3(g) = BN(s) + 3HCl(g) 3、 用B 2O 3与NH 3反应: B 2O 3 (s) + 2NH 3(g) = 2BN(s) + 3H 2O(g) a 、反应方向 查找书后附录可知: 1、 B(s): 1()f m kJ mol H -Θ? = 0;1 ()f m G kJ mol Θ-? = 0; 11()f m S J mol K Θ--?? = 5.86; N 2(g): 1()f m kJ mol H -Θ? = 0;1 ()f m G kJ mol Θ-? = 0; 11()f m S J mol K Θ--?? =191.50; BN(s): 1()f m kJ mol H -Θ? = -254.39;1 ()f m G kJ mol Θ-? = -228.45; 11()f m S J mol K Θ--?? =14.81; 1()r m kJ mol H -Θ? = -254.39;11 ()r m S J mol K Θ--?? =-86.8; 该反应的标准吉布斯函数变为:

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