探索大量制備耐磨板的技術(shù),簡(jiǎn)化耐磨板制備工藝過(guò)程,降低成本,具有重要的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。利用BNNTs與CNTs結(jié)構(gòu)的相似性,發(fā)展了一種以CNTs作模板,大量制備BNNTs的方法,并對(duì)其合成機(jī)理進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于Al2O3和Si3N4陶瓷中,通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)和性能的表征,分析BNNTs作為增強(qiáng)相對(duì)于陶瓷材料的作用機(jī)理。

當(dāng)通入氮?dú)鈺r(shí)得到的是耐磨板管長(zhǎng)為幾百納米到幾個(gè)微米,且結(jié)晶性很好；而通入氨氣時(shí)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,均一性很差,即有微米管,也有納米管,納米管有平直狀也有彎曲狀的,而且產(chǎn)物中有一些副產(chǎn)物存在。具有獨(dú)特的物理、化學(xué)、電子學(xué)和力學(xué)性能,引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。大量的研究成果證明,耐磨板是一種非常有前途的復(fù)合材料增強(qiáng)相。通過(guò)添加CNTs在高分子和陶瓷材料中,獲得了性能優(yōu)異的高分子基和陶瓷基復(fù)合材料。耐磨板是一種結(jié)構(gòu)同CNTs非常類似的一維納米材料,由六方氮化硼層卷曲而成。

BNNTs具有與CNTs相當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ亢屠鞆?qiáng)度,也被認(rèn)為是一種很有前途的復(fù)合材料增強(qiáng)相。同時(shí),BNNTs具有比CNTs更好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,抗氧化溫度高達(dá)900℃,更有希望作為高溫陶瓷材料的增強(qiáng)相。目前,制備BNNTs存在設(shè)備和工藝流程復(fù)雜、反應(yīng)溫度較高、催化劑污染、成本高等缺點(diǎn),嚴(yán)重制約了耐磨板相關(guān)性能的探索及應(yīng)用。因此,發(fā)展大量制備BNNTs的技術(shù)迄今仍然是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的工作。