Tăng cường các tính chất nhiệt–cơ học của vật liệu compozit polymer với các chất độn nano boron nitride lai

Applied Physics A Solids and Surfaces - Tập 114 - Trang 331-337 - 2013
Haiyan Yan1, Yanxia Tang2, Juling Su3, Xiaoyan Yang3
1School of Materials and Chemical Engineering, Xi’an Technological University, Xi’an, People’s Republic of China
2Department of Mathematics, College of Science, Hebei North University, Zhangjiakou, People’s Republic of China
3Chengdu College of Engineering and Technology, Chengdu, People’s Republic of China

Tóm tắt

Công trình hiện tại tập trung vào việc điều tra các tính chất nhiệt–cơ học của các vật liệu compozit epoxy với các ống nano boron nitride lai (BNNTs) và tấm nano boron nitride (BNNSs). Các phân tán ổn định của BNNTs–BNNSs được tạo ra thông qua việc chức năng hóa không cộng hóa trị với axit pyrene carboxylic. Các vật liệu compozit epoxy/BNNTs–BNNSs thu được thể hiện sự phân tán đồng đều của BNNTs–BNNSs và một tương tác mạnh giữa phần filler và ma trận. Các vật liệu compozit cho thấy sự gia tăng 95% trong độ dẫn nhiệt và cải thiện 57% trong modulus Young chỉ với việc thêm 1% thể tích BNNTs–BNNSs. Trong khi đó, các vật liệu compozit vẫn giữ được điện trở cao của epoxy tinh khiết. Nghiên cứu của chúng tôi do đó cho thấy tiềm năng của BNNTs–BNNSs lai có thể được sử dụng thành công làm các chất độn nano cho các vật liệu compozit polymer trong các ứng dụng ở các vật liệu giao diện nhiệt cách điện.

Từ khóa

#boron nitride #nanofiller #epoxy composites #thermal conductivity #Young's modulus #electrical insulation

Tài liệu tham khảo

A. Yu, P. Ramesh, M.E. Itkis, E. Bekyarova, R.C. Haddon, J. Phys. Chem. C. 111, 7565 (2007) D. Chung, J. Mater. Eng. Perform. 10, 56 (2001) P. Kim, L. Shi, A. Majumdar, P. McEuen, Phys. Rev. Lett. 87, 215502 (2001) S. Ghosh, I. Calizo, D. Teweldebrhan, E. Pokatilov, D. Nika, A. Balandin, W. Bao, F. Miao, C.N. Lau, Appl. Phys. Lett. 92, 151911 (2008) A.A. Balandin, S. Ghosh, W. Bao, I. Calizo, D. Teweldebrhan, F. Miao, C.N. Lau, Nano Lett. 8, 902 (2008) V. Goyal, A.A. Balandin, Appl. Phys. Lett. 100, 073113 (2012) K.M. Shahil, A.A. Balandin, Nano Lett. 12, 861 (2012) A.A. Balandin, Nat. Mater. 10, 569 (2011) K.M. Shahil, A.A. Balandin, Solid State Commun. 152, 1331 (2012) C. Zhi, Y. Bando, C. Tang, Q. Huang, D. Golberg, J. Mater. Chem. 18, 3900 (2008) D. Golberg, Y. Bando, Y. Huang, T. Terao, M. Mitome, C. Tang, C. Zhi, ACS Nano 4, 2979 (2010) C. Zhi, Y. Bando, T. Terao, C. Tang, H. Kuwahara, D. Golberg, Adv. Funct. Mater. 19, 1857 (2009) C. Zhi, Y. Bando, C. Tang, S. Honda, K. Sato, H. Kuwahara, D. Golberg, Angel. Chem. Int. Edit. 44, 7932 (2005) C. Zhi, Y. Bando, C. Tang, S. Honda, H. Kuwahara, D. Golberg, J. Mater. Res. 21, 2794 (2006) T.J. Simmons, J. Bult, D.P. Hashim, R.J. Linhardt, P.M. Ajayan, ACS Nano 3, 865 (2009) S.H. Song, K.H. Park, B.H. Kim, Y.W. Choi, G.H. Jun, D.J. Lee, B.S. Kong, K.W. Paik, S. Jeon, Adv. Mater. 25, 732 (2013) D. Lee, S.H. Song, J. Hwang, S.H. Jin, K.H. Park, B.H. Kim, S.H. Hong, S. Jeon, Small 9, 2602 (2013) R. BruceáWeisman, J. Mater. Chem. 17, 1909 (2007) F.J. Gómez, R.J. Chen, D. Wang, R.M. Waymouth, H. Dai, Chem. Commun. 190 (2003) R. Gulotty, M. Castellino, P. Jagdale, A. Tagliaferro, A.A. Balandin, ACS Nano 7, 5114 (2013) A. Yu, P. Ramesh, X. Sun, E. Bekyarova, M.E. Itkis, R.C. Haddon, Adv. Mater. 20, 4740 (2008) G.-W. Lee, M. Park, J. Kim, J.I. Lee, H.G. Yoon, Compos. Part A. 37, 727 (2006) T. Zhou, X. Wang, X. Liu, D. Xiong, Carbon. 48, 1171 (2010) S.Y. Pak, H.M. Kim, S.Y. Kim, J.R. Youn, Carbon. 50, 4830 (2012) C. Zhi, Y. Bando, C. Tang, D. Golberg, Mater. Sci. Eng. R. 70, 92 (2010) K. Chu, W. Li, H. Dong, Appl. Phys. A. 1 (2013) Y. Itoh, B. Kim, R.I. Gearba, N.J. Tremblay, R. Pindak, Y. Matsuo, E. Nakamura, C. Nuckolls, Chem. Mater. 23, 970 (2011) M. Powers, M. Benjamin, L. Porter, R. Nemanich, R. Davis, J. Cuomo, G. Doll, S.J. Harris, Appl. Phys. Lett. 67, 3912 (1995) L. Zhang, C. Liu, Q. Jin, X. Zhu, M. Liu, Soft Matter. 9, 7966 (2013) R. Geick, C. Perry, G. Rupprecht, Phys. Rev. 146, 543 (1966) S. Tsuzuki, K. Honda, T. Uchimaru, M. Mikami, K. Tanabe, J. Am. Chem. Soc. 124, 104 (2002) K. Chu, W. Li, F. Tang, Phys. Lett. A 377, 910 (2013) K. Chu, W. Li, C. Jia, F. Tang, Appl. Phys. Lett. 101, 211903 (2012) S.T. Huxtable, D.G. Cahill, S. Shenogin, L. Xue, R. Ozisik, P. Barone, M. Usrey, M.S. Strano, G. Siddons, M. Shim, Nat. Mater. 2, 731 (2003) J.N. Coleman, U. Khan, W.J. Blau, Y.K. Gun’ko, Carbon. 44, 1624 (2006)