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從液氮溫度到1000℃具有超柔韌性的氮化硼氣凝膠

發布日期:2019-08-27 作者: 點擊:

        具有優異力學性能的氣凝膠具有廣泛的應用前景,因而引起了人們廣泛的興趣。然而,現有的氣凝膠通常缺乏必要的柔韌性,尤其在極端條件下使用時。目前報道的關于氮化硼氣凝膠的制備方法不少,但制備出來的氮化硼氣凝膠柔韌性較差。納米技術與納米仿生研究所Li等人采用氫鍵組裝法制備的二硼酸三聚氰胺前驅體,經高溫氨化反應制備了一種由氮化硼納米帶構成的、具有不隨溫度而變的超柔韌性的氣凝膠。該氣凝膠由大量交叉糾纏在一起的納米帶構成,此獨特結構賦予該氣凝膠優異的壓縮/彎曲/扭轉彈性、耐切削性和可恢復性。其力學柔性從液氮溫度(-196°C)到高于1000°C的大溫度范圍內都得到了保持,因此該氣凝膠有可能在極端環境中發揮功用。

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BN納米帶氣凝膠的柔韌性:a)不同體積比水/TBA混合溶液中BN氣凝膠的應變-應力曲線。b) BN-57的加載-卸載循環和應變-應力曲線,隨應變從5%增加到75%。c)壓縮試驗50次加載-卸載循環的應變-應力曲線。d) BN納米帶氣凝膠壓縮后恢復原狀的照片。e-g) BN氣凝膠在彎曲狀態(e)扭轉狀態(f)和剪切狀態(g)下的照片和SEM圖像。

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BN納米帶氣凝膠在液態N2和火焰中的柔韌性:a - a3)將BN氣凝膠浸入液態N2中進行壓縮釋放。b)用鋒利的鑷子擠出液氮。c-c2)擠出液氮,將液氮倒入BN氣凝膠中。d,e) BN氣凝膠再次進行火焰測試,通過表面加載d - d3和線性加載e- e2進行壓縮和釋放。f)大氣中BN納米帶氣凝膠的TGA曲線。(f)中的插圖是BN納米帶氣凝膠在1018-1020℃空氣氣氛的管式爐中的照片。



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