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國內(nèi)科研團(tuán)隊合作開發(fā):氮化硼塊體導(dǎo)熱和高溫結(jié)構(gòu)材料
信息來源:本站 | 發(fā)布日期: 2024-04-25 13:19:37 | 瀏覽量:167126
3月15日,自然材料(Nature Materials)期刊發(fā)表由清華大學(xué)深圳國際研究生院、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、金屬研究所等國內(nèi)研究團(tuán)隊合作開發(fā)的研究成果,在近室溫(45℃)制備氮化硼塊體導(dǎo)熱和高溫結(jié)構(gòu)材料。論文地址:https://www.nature.com/articles/s41563-024-01840…
3月15日,自然材料(Nature Materials)期刊發(fā)表由清華大學(xué)深圳國際研究生院、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、金屬研究所等國內(nèi)研究團(tuán)隊合作開發(fā)的研究成果,在近室溫(45℃)制備氮化硼塊體導(dǎo)熱和高溫結(jié)構(gòu)材料。
論文地址:
https://www.nature.com/articles/s41563-024-01840-0
氮化硼塊體材料制備機理及應(yīng)用
傳統(tǒng)的塊體范德華(vdW)材料制造需要1000℃以上的溫度,由相應(yīng)的顆粒燒結(jié)而成。這項研究中,不是在如此高的溫度下直接燒結(jié)石墨或氮化硼顆粒,而是以極低的能耗將這些顆粒剝離成二維(2D)納米片。隨后,采用45℃(甚至室溫)下的成型工藝將這些納米片轉(zhuǎn)化為機械強度高的塊狀范德華材料,材料的孔隙率<0.1%。
機理研究表明,水介導(dǎo)的范德華相互作用的激活是形成堅固而致密的塊體材料的原因。最初,吸附在二維納米片上的水起潤滑作用并促進(jìn)排列。隨后的擠壓會關(guān)閉排列整齊的納米片之間的間隙,并將其致密化為堅固的塊體材料。水?dāng)D壓還會產(chǎn)生應(yīng)力,并且應(yīng)力會隨著成型溫度的升高而增加,溫度過高會導(dǎo)致片間錯位;因此,近室溫成型工藝是首選。該技術(shù)提供了一種節(jié)能的替代方法,可以設(shè)計出具有定制成分和特性的各種致密塊體范德華材料。該方法適用于多種二維材料,包括MXene和過渡金屬二硫化物。此外,無添加劑的范德華材料有助于實現(xiàn)二維材料基聚合物復(fù)合材料失效的高溫應(yīng)用。
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2024-10-15 09:49:51
常見的六方相氮化硼(hBN)因化學(xué)穩(wěn)定、導(dǎo)熱性能好以及表面無懸掛鍵原子級平整等特點,被視為理想的寬帶隙二維介質(zhì)材料。菱方相氮化硼(rBN)可以保持h…
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2024-10-07 09:23:20
多數(shù)晶體內(nèi)原子、分子排列并非完美無暇,也因此會形成晶體缺陷,而科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)層狀二維材料存在的單原子缺陷,竟無需其他特殊條件就可在室溫下保留幾…
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2024-09-28 09:33:56
氮化硼是由氮原子和硼原子構(gòu)成的晶體,除了常見的六方氮化硼(白石墨)外,還有立方氮化硼(CBN)、菱方氮化硼(RBN)、纖鋅礦型氮化硼(WBN)等變體,…
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2024-09-20 15:44:30
氮化硼(Boron Nitride, BN)是一種重要的無機化合物,廣泛應(yīng)用于電子、新能源、航空航天等多個高科技領(lǐng)域。其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì),如高熱導(dǎo)率、電絕…
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2024-09-14 08:27:33
莫爾超晶格已被證明是一個非常豐富的材料平臺,通過改變扭轉(zhuǎn)角、摻雜或電場來設(shè)計電子帶,可以實現(xiàn)不同的物質(zhì)相。然而,現(xiàn)有的莫爾系統(tǒng)在各個方面都存在…
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2024-09-07 08:26:32
六方氮化硼(h-BN)納米材料,如氮化硼納米顆粒(BNNPs)、氮化硼納米管(BNNTs)、氮化硼納米纖維(BNNFs)、氮化硼納米片(BNNSs),被認(rèn)為是近年來最…