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氮化硼纳米管

氮化硼纳米管是下一代纳米材料,将引领第四届工业革命。

氮化硼纳米管(BNNT)是另一种形式的氮化硼。他们于1994年预测,并在1995年通过Chopra N. G.等人进行了实验发现[1]

在结构上,它们类似于碳纳米管,其是具有亚微米直径的圆柱体和微米长度,除了通过组合硼和氮气构成的六边形氮化物构成,而碳纳米管(CNT)具有碳构造的六方结构。

表示BNNT的关键特征是轻量级和机械强度,如CNT。

然而,BN纳米管的性质非常不同:而碳纳米管可以是金属或半导体,根据滚动方向和半径,BN纳米管是具有〜5.5eV的带隙的电绝缘体。

另外,分层BN结构比石墨层状结构更热和化学稳定。BNNTS在比CNTS的热和化学稳定性上展示出色的热和化学稳定性,它们具有比CNT的热中子吸收能力较高的200,000倍。

BNNTS VS CNT(概述)

碳纳米管(CNT)

氮化硼纳米管(BNNT)

电气特性

金属或半导体

电绝缘
(〜5.5 ev带隙)

机械性能
(杨氏模量)

1.33 TPA

1.18 TPA.

导热系数

60 - 40,000 w / mk

〜3,000 w / mk(Cu = 400 w / mk)

热氧化耐药

空气中稳定高达300-400˚C

空气中稳定高达800˚C

热中子
吸收横截面

c = 0.0035 b
(谷仓= 10-24 cm2)

B11 = 767b(b10 =〜3800 b),n = 1.9 b
优秀的中子屏蔽

极性

共价键,
(没有偶极物)

永久偶极子,
压电(0.25-0.4 C / m2

生物医学

细胞毒性

非细胞毒性

颜色

黑色的

白色/灰色

表面形态学

光滑的

瓦楞

热膨胀系数

-1x10-6

-1x10-6

相似之处

强度,刚度,导热系数,纵横比,SP2键合,结构

应用程序:

电绝缘热导材料(IT):

最近,IT行业面临着解决散热问题的挑战,这是由电子产品的高集成,小型化,多功能和较轻的重量造成的散热问题。在这种情况下,释放的热量会导致故障并缩短设备的寿命。

高效的散热是IT和电子行业的关键技术因素。上述问题的解决方案可以是含有BNNT的电绝缘散热环氧基复合材料。

  • 电绝缘/散热片/粘合剂材料
  • 高亮的LED包装材料
  • 压电传感器(能量收集)
  • 超小型紫外激光/纳米电缆
  • 可见光发射器等。

高温结构材料(核和空间)

BNNT的热和化学稳定性优于CNT,它具有比CNT的热中子吸收能力高200,000倍,使其能够用作航空航天行业的屏蔽轻质结构材料,需要超越辐射屏蔽性能。

此外,BNNT被认为是由于核电站运行日复一日地积累的放射性废物容器中最合适的材料之一。中子屏蔽和吸收器。改善是由于强烈的中子吸收10.B.

  • 空间和人造卫星的光和韧性结构材料
  • 高温超级塑性陶瓷
  • 飞机/增强陶瓷材料用于宇宙飞船
  • 中子检测传感器用于高温

BNCT药物目标(生物医学)

对BNNT的毒理学调查表明,BN纳米管的增强化学惯性有利于生物相容性。结果,其在生物医学领域的用途是纳米载体和纳米换能器的用途

  • BNCT药物目标
  • 药物递送癌症剂(电穿孔)
  • 非细胞毒性神经/骨骼再生药物递送剂等。

海水淡化膜(能量)

  • 氢气储存
  • 海水淡化膜
  • 电绝缘阻燃电缆
  • 太阳能销售涂料材料

188金博宝aGoodfellow提供两种BNNTS粉末:

  • 化学纯化前的产品纯度为70%或更高。它针对希望使用BNNT产品进行应用研究的客户。
  • 通过特定的热处理方法获得高度纯化的BNNT,纯度为90wt%或更高。它旨在通过高纯度产品进行特征研究的研究人员。

188金博宝aGoodfellow还有其他形式的氮化硼(BN):

  • 六边形 - 氮化物粉
  • 单晶(2D)

在以下等级中的床单,管和棒中:

  • 热解Bn.
  • 热压BN
  • 热水等静电

    [1]CHopra,N.g ;;等等。(1995)。“氮化硼纳米管”。科学。269.(5226):966-7。迪伊10.1126 / science.269.5226.966