二茂鐵-鎳對(duì)硼吖嗪轉(zhuǎn)化氮化硼結(jié)晶性的影響及其機(jī)理研究.pdf

1、硼吖嗪（B3H3N3H3）是氮化硼（BN）陶瓷的一種優(yōu)良先驅(qū)體，其熱解轉(zhuǎn)化BN的結(jié)晶性受熱解溫度影響較大。當(dāng)熱解溫度較低時(shí)（低于1200℃），BN的結(jié)晶性較差，導(dǎo)致其高溫抗氧化能力不佳，限制了先驅(qū)體熱解轉(zhuǎn)化BN陶瓷及其復(fù)合材料的應(yīng)用。本文在硼吖嗪熱解轉(zhuǎn)化BN的基礎(chǔ)上，將硼吖嗪溶解不同含量金屬茂（二茂鐵、二茂鎳）進(jìn)行交聯(lián)熱解，研究金屬納米顆粒對(duì)BN結(jié)晶性的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)金屬茂的含量在2wt.％左右時(shí)，BN結(jié)晶性顯著提高。
　　研究了硼

2、吖嗪熱解轉(zhuǎn)化 BN的結(jié)晶機(jī)理。聚硼吖嗪經(jīng)1000℃溫度熱解即可完成無(wú)機(jī)化過(guò)程轉(zhuǎn)化為BN，其結(jié)構(gòu)主要為無(wú)定形態(tài)；1200℃的熱解產(chǎn)物主要為六方氮化硼（h-BN）的過(guò)渡態(tài)稱(chēng)之為湍層氮化硼（t-BN）；1400℃和1600℃熱解產(chǎn)物為h-BN，且隨著熱解溫度的升高h(yuǎn)-BN的結(jié)晶性不斷提高。討論了BN的結(jié)晶機(jī)理：首先，無(wú)定形態(tài)BN中的B、N原子遷移重排形成具有h-BN層狀結(jié)構(gòu)的原子團(tuán)簇，在適當(dāng)條件下原子團(tuán)簇越過(guò)形核勢(shì)壘，以固相均質(zhì)形核的方式析出

3、h-BN晶核；然后，母相原子在晶核的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上定向堆積，完成晶體的生長(zhǎng)。
　　研究了溶解有金屬茂的硼吖嗪熱解轉(zhuǎn)化BN的結(jié)晶機(jī)理。1200℃熱解后，二茂鐵分解形成Fe納米顆粒；二茂鎳分解形成Ni納米顆粒；硼吖嗪轉(zhuǎn)化為BN。當(dāng)金屬茂含量在2wt.%左右時(shí)：（1）XRD譜圖顯示，h-BN的結(jié)晶性明顯提高。（2） TEM圖像顯示，熱解產(chǎn)物形成類(lèi)似洋蔥結(jié)構(gòu)的核殼結(jié)構(gòu)。其外部殼結(jié)構(gòu)為結(jié)晶良好的片狀h-BN，殼層厚度約10nm；內(nèi)部核結(jié)構(gòu)分別為