軟化學(xué)方法中低溫合成BN的物相控制研究.pdf

1、納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸范圍或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。納米材料不僅在諸多領(lǐng)域具有潛在的技術(shù)應(yīng)用前景，而且在體材料和分子材料間性質(zhì)的轉(zhuǎn)變的研究方面具有十分重要的學(xué)術(shù)意義。納米技術(shù)是一種人工獨(dú)特的結(jié)構(gòu)技術(shù)，是受量子論支配的，是21世紀(jì)的三大尖端技術(shù)(信息科學(xué)技術(shù)，生命科學(xué)技術(shù)與納米科學(xué)技術(shù))之一。它們的關(guān)鍵技術(shù)都是由量子效應(yīng)決定的，納米技術(shù)的應(yīng)用有可能引發(fā)信息革命，生物工程革命。對(duì)納米材料的制備方法、反應(yīng)機(jī)理及納

2、米材料的性質(zhì)進(jìn)行深入的研究，不僅有助于進(jìn)一步了解納米材料的性能，而且可為納米材料的實(shí)際應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。 氮化硼是一種集多種優(yōu)異功能于一身的多功能材料。由于具有高穩(wěn)定性、高熱導(dǎo)率、高硬度以及寬帶隙特點(diǎn)，在半導(dǎo)體光電子器件的研制、特種高通透窗口、超硬防護(hù)涂層研制等方面具有十分廣闊的應(yīng)用前景，倍受材料科研工作者和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。在對(duì)氮化硼材料的合成、應(yīng)用等方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，本文作者采用結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)效應(yīng)法、混合氮源法

3、、改變?nèi)芤旱膒H值等新穎的制備方法和反應(yīng)路線，制備出了接近純相的立方氮化硼(c-BN)晶體。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析并結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道，分別對(duì)BN的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探討。本論文所述工作取得了一些創(chuàng)新性的結(jié)果，其主要內(nèi)容可以被概括如下： 1．利用誘導(dǎo)效應(yīng)，在溶劑熱條件下，選擇立方結(jié)構(gòu)的納米級(jí)化合物磷化鎵(GaP)晶粒和納米級(jí)金屬鎳單質(zhì)作為誘導(dǎo)劑，通過(guò)改變起始原料和反應(yīng)溫度等研究外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在溶劑熱條件下制備了立方相氮化

4、硼，根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果并結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道，提出了合理的反應(yīng)機(jī)理。 2．在總結(jié)氮化物合成方法共性的基礎(chǔ)上，首次使用混合氮源(NaNH<,2>和Li3N)進(jìn)行了氮化硼的合成。制備出了物相較純的立方相氮化硼。借鑒已有的勢(shì)壘模型，初步探討了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理，對(duì)混合氮源合成氮化硼的反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)單解釋。 3．在水熱條件下，研究了水溶液的pH值對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，降低溶液的pH值有利于立方相BN的生成和樣品結(jié)晶質(zhì)