靜電紡絲法制備氮化硼連續(xù)納米纖維.pdf

1、氮化硼纖維兼?zhèn)淞说鸩牧虾屠w維材料各自所特有的多種優(yōu)良性，極具良好的應(yīng)用前景。本研究以氧化硼為原料，采用溶液靜電紡絲技術(shù)制備了高質(zhì)量的氮化硼連續(xù)納米纖維。
　　首先，本研究采用靜電紡絲技術(shù)制備了氧化硼/聚乙烯縮丁醛(B2O3/PVB)復(fù)合纖維，并較為系統(tǒng)地考察了靜電紡絲工藝參數(shù)對B2O3/PVB纖維形貌的影響，主要包括聚合物(PVB)濃度、B2O3的濃度及電紡電壓三個參數(shù)。本論文進而研究了B2O3/PVB初級復(fù)合纖維的聚合物脫除

2、工藝和氮化工藝條件對氮化硼納米纖維產(chǎn)品的形貌和成份的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，聚合物的脫除與否對氮化硼納米纖維產(chǎn)品的純度具有明顯的影響。沒有脫除聚合物的產(chǎn)品，由于聚合物在高溫處理過程中發(fā)生碳化，所以產(chǎn)品中含有較多的碳雜質(zhì)；反之，脫除了聚合物后，氮化硼纖維中的碳雜質(zhì)含量很低。研究還表明，在進行聚合物脫除過程中，采用NH3氣氛保護是必要的。氮化工藝可以將B2O3轉(zhuǎn)變?yōu)锽N，本研究制備得到了純度較高的氮化硼納米纖維產(chǎn)品，其氧元素的摩爾含量低于1

3、.5％，說明所用氮化工藝條件能夠?qū)2O3徹底地氮化生成BN。與文獻中得到的皮包芯結(jié)構(gòu)不同，本論文得到了實心的氮化硼纖維，此與本研究采用靜電紡絲技術(shù)得到的初級纖維具有納米尺度的直徑，NH3和N2分子易于擴散至纖維中心密切相關(guān)。SEM和TEM表征的結(jié)果表明，氮化硼納米纖維產(chǎn)品的直徑可控制在200nm以下，且纖維表面比較光滑、直徑分布均勻。SEM結(jié)果還表明，氮化硼納米纖維產(chǎn)品對B2O3/PVB初級纖維的形貌有較大的繼承性。
　　本論文

4、采用FTIR、EDX、EELS及TGA等手段對氮化硼纖維產(chǎn)品的成份和抗氧化性能進行了表征。FTIR、EDX和EELS分析的結(jié)果證實，脫除聚合物后得到的氮化硼納米纖維產(chǎn)品中的主要成份是B和N兩種元素，不含或含微量的碳元素。FTIR和EELS結(jié)果還表明氮化硼主要以六方的形式存在。TGA結(jié)果顯示，氮化硼納米纖維具有良好的抗氧化性能，其在空氣氛中的起始氧化溫度約為890℃，而碳雜質(zhì)的存在使其起始氧化溫度下降約95℃。
　　此外，本論文對電