BN纳米管(BNNT)具有与碳纳米管(CNT)相媲美的热导率和良好的热稳定性。本项目系统研究了BNNT的制备、纯化与分散机理,并系统比较了BNNT和h-BN作为第二相在SPS条件下对基体AlN的致密化、结构与性能的影响。结果表明,模板法和CVD法可以得到无缺陷直通管状的BNNT。在高温时,Fe、Mg元素的共同作用能够促进气相前驱体B2O2的生成,提高BNNT的产率。SPS产生的局部高温能够在低的烧结温度下生成晶界相并形成液相,较高的添加剂含量则会加速晶界相的扩散、连通和更大量地蒸发,从而形成干净的AlN晶界,使h-BN的影响被结构优化所抑制,显著地提高了热传导性能。引入BNNT后,AlN的热导率则出现了先扬后抑的规律。结构分析发现,这是由于BNNT的高热导率和巨大的界面热阻这两个相反的因素在基体中的相对作用强弱造成的。含量较低时,具有极高热导率的BNNT的贡献占主导地位,总的热导率表现为随BNNT含量增加而提高。含量较高时,界面热阻的不利影响就会起决定性的作用。碳参杂的BNNT兼顾了CNT优异的电性能和BNNT的热稳定性,可以使材料保持良好的高导热和吸波性能。
英文主题词BNNT;AlN;SPS;thermal conductivity;dielectric property