武明义
,
孙强
,
贾瑜
,
梁二军
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.07.04
二维材料由于存在“膜效应”,即在垂直于薄膜方向的热涨落,使得沿着二维薄膜面内方向出现反常的负热膨胀现象.这种热效应对薄膜的稳定性及电子性质可产生重要影响.基于第一性原理计算和准谐近似,系统地研究了二维单层石墨烯、h-BN和石墨烯/h-BN异质结构的电子、声子以及热膨胀性质,计算了3种结构不同振动模式的格林奈森参数,讨论了引起这3种结构负热膨胀的振动模式.计算表明,由于垂直薄膜方向的热振动,石墨烯和h-BN在薄膜面内均具有较大的负热膨胀系数;它们形成的异质结构依靠弱的范德瓦尔斯相互作用结合在一起,这种层间弱相互作用对薄膜垂直方向的热振动产生影响,使得形成的异质结构的负膨胀系数介于石墨烯和h-BN之间.通过分析异质结构的振动模式,发现引起面内热收缩的ZA振动模式受到了层间范德瓦尔斯相互作用影响,导致异质结构的负热膨胀系数大于石墨烯而小于h-BN.研究表明,可以在实验中通过范德瓦尔斯相互作用来改变层状结构材料的负热膨胀性质,从而提高薄膜材料结构和电子性质的热稳定性.
关键词:
石墨烯
,
h-BN
,
负热膨胀
,
格林奈森参数
,
范德瓦尔斯相互作用
王培
,
叶源盛
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.08.008
目的：优化钛合金激光熔覆固体润滑涂层的熔覆工艺参数,提高钛合金表面耐磨性能。方法采用Nd：YAG激光器,分别在高功率和低功率条件下,在TC4钛合金表面制备h-BN固体自润滑涂层。观察分析熔覆陶瓷层的宏观形貌、物相组成、显微组织和硬度,采用摩擦磨损试验仪对熔覆层的摩擦学性能进行研究。结果低激光功率下,熔覆材料上浮流失严重,熔覆层的相成分主要是TiN,TiB,TiB2等硬质相,硬度较高,存在裂纹。高激光功率下,基材的熔化稀释较好地抑制了润滑相h-BN的上浮,减少了溅射损失,发生了包晶反应,生成了单质金属Ti,熔覆层硬度低,但摩擦磨损试验表明,涂层中润滑相h-BN含量的增加使得形成了更好的润滑膜,降低了摩擦系数。结论在输出电流400 A,脉宽5 ms,频率12 Hz,扫描速度120 mm/min,搭接率50%~60%的条件下进行激光熔覆,所得熔覆层的表面状态平整,耐摩擦性能最好。
关键词:
激光熔覆
,
TC4钛合金
,
h-BN
,
自润滑涂层
,
摩擦系数
,
耐磨性能
刘景辉
,
汪礼敏
,
杨中元
,
张景怀
,
闫世凯
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.05.014
采用水热氢还原法制备了用于可磨耗涂层的镍包六方氮化硼(Ni/h-BN)复合粉末,并使用等离子喷涂制备了相应的涂层.采用金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射等分析测试手段,对所制备的粉末及涂层的微观结构、形貌及相组成进行了分析表征.结果表明,通过h-BN的预处理活化的过程,可以使镍在其表面制备均匀完整的包覆,所制备的涂层孔隙率约为26%.
关键词:
复合粉末
,
h-BN
,
可磨耗涂层
,
预处理
刘孟
,
宋仪杰
,
徐晓虹
,
徐国涛
,
薛改凤
,
刘继雄
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.009
为了开发适合用于薄带连铸生产的侧封板材料，以 h-BN 为主要原料，采用热压烧结工艺于1800℃制备了 BN－SiC－ZrO2系、BN－Si3 N4系以及 BN－MgAl2 O4系三种 BN 基复合材料，并测试和分析了烧结试样的力学性能、热性能、物相组成、显微结构以及薄带连铸效果。结果表明：最佳侧封板试样为1800℃热压烧结的 BN－Si3 N4系试样，其抗折强度为260．3 MPa，维氏硬度为343．5 kg·mm －2，热膨胀系数为2．8×10－6℃－1，1100℃水冷热震次数＞30次；XRD 分析显示其主要晶相是 h-BN、β-Si3 N4以及 SiAlON 相，SEM观察显示试样中晶体均被 SiAlON 相包裹。薄带连铸试验显示，开发的 BN－Si3 N4系侧封板试样的耐磨性能及抗侵蚀性能均优于熔融石英质侧封板的。
关键词:
薄带连铸
,
热压烧结
,
h-BN
,
力学性能
,
热性能
,
显微结构
李永利
,
张久兴
,
乔冠军
,
金志浩
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.025
通过原位化学包覆工艺制备的可加工Al2O3/BN纳米复合材料,其抗热震性能明显优于Al2O3基体材料.热震温差△Tc从195℃提高到约395℃,抗热震损伤性能也得到相应的改善.高的抗热震断裂性能源于材料的弹性模量的大幅下降和保持了较高的强度;而优良的抗热震损伤性能则是因为具有弱层间结合的BN易产生大量的微裂纹,屏蔽了热弹性应变能,从而使热震裂纹趋向于准静态扩张.
关键词:
纳米复合材料
,
Al2O3
,
h-BN
,
抗热震性
周洋
,
周万城
,
罗发
,
朱冬梅
材料导报
阐述了BN界面相的结构和性能,综述了SiG/SiC复合材料BN界面相的制备方法及其对复合材料性能的影响,提出了BN界面相的结晶度不高是当前制备体系下的主要问题,并归纳总结了BN界面相有序化处理的一些方法,最后指出获得均一有序的BN界面相将是以后研究的焦点.
关键词:
SiCf/SiC复合材料
,
h-BN
,
界面相
,
涂层
田博
,
薛宸
功能材料与器件学报
利用碳原子在铜镍合金中有限的溶解度,采用两步化学沉积法(Two-Regime CVD),实现直接以铜镍合金为衬底生长石墨烯/氮化硼纵向异质结.为了表征石墨烯/氮化硼异质结构的存在以及晶格质量,我们采用了共聚焦拉曼光谱仪对转移到二氧化硅衬底上的样品进行探测,并进一步利用扫描电子显微镜对样品的表面形貌进行表征.最后还提出探究该异质结构对石墨烯电学和热传导性质的影响.
关键词:
石墨烯
,
氮化硼
,
CVD
,
异质结构
陈辉
,
肖光春
,
陈照强
,
马骏
,
许崇海
人工晶体学报
利用St(o)ber法,以氨水为催化剂,通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解与缩合反应,在片状微米六方氮化硼(h-BN)表面包覆一层纳米球形二氧化硅(SiO2),制备出一种以h-BN为核、SiO2为壳的h-BN@SiO2核壳结构复合粉体.采用XRD、SEM、EDS和TEM分别对包覆前后粉体进行表征,结果显示由球形纳米SO2组成的包覆层完整、致密,且与h-BN基体结合紧密、牢固.研究了TEOS与氨水添加方式对包覆效果的影响,结果表明先将氨水添加至h-BN的乙醇悬浮液中,然后分次缓慢逐滴向其中添加TEOS,每次滴加完成后间隔一段时间再进行下一次滴加得到的包覆效果最佳.
关键词:
核壳结构
,
包覆
,
二氧化硅
,
六方氮化硼
,
固体润滑剂
龙国宁
,
黄小忠
,
陈金
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.014
目的：在碳纤维表面制备六方氮化硼涂层,以提高纤维的抗氧化、耐高温性能,拓宽其在高温领域的应用。方法以硼酸、尿素、氨气和氮气作为原始材料,先通过浸渍法在碳纤维表面涂覆硼酸和尿素的混合溶液,然后将其放置在氨气和氮气氛围中进行高温热解。采用电子显微镜分析涂层的形貌,观察涂层与碳纤维的结合是否良好；采用傅里叶红外光谱、X射线电子能谱及X射线衍射等测试技术对涂层的成分和结构进行表征。结果碳纤维表面的涂层连续,形貌良好。红外光谱中,在1399,799 cm-1处存在B—N键和B—N—B键的特征峰。 X射线衍射图谱中,在43.64。和53.93。存在六方氮化硼(001)晶面和(004)晶面的特征峰。 X射线电子能谱分析表明,涂层中存在O,B,C和N四种元素,且B与N的原子比接近1：1。结论实验中成功制备了h-BN涂层碳纤维,且涂层和碳纤维结合较好。涂层中的h-BN结晶度良好,纯度较高,但少量氧化物的存在会对h-BN涂层碳纤维耐高温性的提升有所影响,如何进一步提高h-BN涂层的纯度有待研究。
关键词:
碳纤维
,
六方氮化硼
,
溶液浸渍法
,
热处理
,
耐高温
,
表面形貌
金灿灿
,
王太保
,
胡春峰
,
梁田
,
杨建
,
丘泰
人工晶体学报
以氮化铝(AlN)粉和高活性六方氮化硼(h-BN)粉为原料,不添加烧结助剂,采用热压烧结法制备了AlN/BN(20vol％)复相陶瓷.研究了烧结温度(1750～1900℃)对复相陶瓷相对密度、物相组成、显微结构、力学性能、热导率及介电性能的影响.结果表明,在1850℃以上可以制备出相对密度大于98.6％的致密AlN/BN复相陶瓷.试样显微结构均匀,晶粒细小,晶界干净,无明显杂质相,h-BN未形成明显的卡片房式结构.随着烧结温度的提高,试样的相对密度、力学性能、热导率及介电性能(1 MHz)均显著提高.1900℃烧结的试样性能最优,相对密度99.3％,抗弯强度482±42 MPa、断裂韧性4.4±0.4 MPa·m1/2、维氏硬度8.56±0.33GPa、热导率47.2 W·m-1·K-1、介电常数7.64,介电损耗4.62×10-4.
关键词:
氮化铝
,
六方氮化硼
,
热压烧结
,
力学性能
,
热导率
,
介电性能
