球磨和热处理协同制备小尺寸羟基化六方氮化硼

摘要

针对六方氮化硼(h-BN)表面含有较少的活性基团导致其应用受限的问题，利用球磨和高温加热2种方式制备小尺寸羟基化的h-BN,采用红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜、热重分析仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、导热仪和接触角仪对改性的h-BN的结构、晶型、形貌、耐热性、元素含量、导热性和亲/疏水性进行表征。结果表明：球磨法不仅可以降低h-BN的尺寸和表面粗糙度，还能提高其导热性和疏水性，但是对其结构和晶型并未产生影响；随后继续采用高温加热方式，不仅能使h-BN小尺寸化和羟基化，而且还能有效降低其表面粗糙度，使h-BN的均方根表面粗糙度由1.56 nm降低到0.27 nm,但是此过程会导致羟基化的h-BN的耐热性降低，在800℃时，其失重率为21.14%(质量分数);此外，高温处理不仅可以降低h-BN的导热性，而且还能实现h-BN从疏水性向亲水性材料的转变。探讨了球磨和热处理协同制备小尺寸羟基化h-BN的新方法，为拓展改性h-BN材料在其他领域的应用提供了参考。

关键词

无机非金属材料 / 氮化硼 / 球磨 / 高温 / 小尺寸 / 形貌