[发明专利]通过模板法制备膨胀六方氮化硼的方法

说明书

在一个实施方案中，用于制备膨胀六方氮化硼的方法包括：将硼化合物和碳模板混合在有机溶剂中；除去所述有机溶剂以提供所述硼化合物和所述碳模板的干燥混合物；在有效地提供包含六方氮化硼的粗制产物的条件下将所述干燥混合物暴露于含氮气体；从所述粗制产物中除去所述碳模板以提供所述膨胀六方氮化硼。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月13日提交的中国专利申请系列号201610822221.6的权益。相关申请通过引用整体并入本文。

背景技术

膨胀石墨是通过使天然石墨鳞片经高温膨化而获得的疏松多孔物质。除了具有天然石墨本身的优异特性之外，膨胀石墨还具有天然石墨没有的特性，例如柔软性、压缩回弹性、吸附性、与生态环境的协调性、生物相容性和耐辐射性。由于这些有益特性，膨胀石墨在诸如高能电池材料、密封材料、生物医学、相变储热材料和环境保护的领域中逐渐获得许多重要应用。然而，石墨是良好的电导体，因此无法用于许多需要绝缘的应用，例如微电子封装。

六方氮化硼的晶体结构与石墨相似，二者均具有六方晶系和通过分子键连接的多个层的层状结构。六方氮化硼具有非常好的润滑效果，常被称为“白石墨”。六方氮化硼不仅具有与石墨材料相似的结构和特性，而且还具有石墨没有的一些优异特性，例如电绝缘性、耐腐蚀性和良好的高温性能。如果可以制备出类似膨胀石墨结构特征的膨胀六方氮化硼，则其将在诸如电子、机械、环保和原子能的领域中具有广阔的应用前景。然而，六方氮化硼的层间结合的分子键远强于石墨的层间结合的分子键，使得通过采用通常用于制备膨胀石墨的方法(即插层、水洗、干燥和高温膨化)极难打开六方氮化硼的层间结合的分子键。因此，目前尚没有膨胀六方氮化硼产品，也没有关于制备膨胀六方氮化硼的报道。

因此，存在用于成功制备六方膨胀氮化硼的方法。

发明内容

本文公开了制备六方膨胀氮化硼的方法以及由其制造的六方膨胀氮化硼。

在一个实施方案中，用于制备膨胀六方氮化硼的方法包括：将硼化合物和碳模板混合在有机溶剂中；除去有机溶剂以提供硼化合物和碳模板的干燥混合物；在有效地提供包含六方氮化硼的粗制产物的条件下将干燥混合物暴露于含氮气体；从粗制产物中除去碳模板以提供膨胀六方氮化硼。

本文还公开了膨胀六方氮化硼。

还公开了包含膨胀六方氮化硼和聚合物的复合材料。

还公开了包含膨胀六方氮化硼的热管理组合件。

还公开了包含膨胀六方氮化硼的制品。

上述和其他特征通过以下附图和详细描述来例示。

附图说明

以下附图是示例性实施方案，是为了说明制造六方膨胀氮化硼的方法和由其制造的六方膨胀氮化硼而提供的。附图为说明性实例，其不旨在将根据本公开内容制造的装置限制于本文所述的材料、条件或工艺参数。

图1是实施例1中合成的膨胀六方氮化硼的X射线衍射谱的图示；

图2是实施例1中合成的膨胀六方氮化硼的显微结构的扫描电子显微(SEM)图像；

图3是实施例2中合成的膨胀六方氮化硼的X射线衍射谱的图示；

图4是实施例4中合成的膨胀六方氮化硼的X射线衍射谱的图示；

图5是实施例4中合成的膨胀六方氮化硼的形貌的扫描电子显微图像；以及

图6是实施例4中合成的膨胀六方氮化硼的形貌的扫描电子显微图像。

具体实施方式