I réimsí ardteicneolaíochta cosúil le gléasanna leictreonacha, feithiclí nua fuinnimh, agus soilsiú LED, tá ábhair éifeachtúla diúscartha teasa ríthábhachtach. Go ginearálta léiríonn polaiméirí traidisiúnta seoltacht theirmeach lag, agus teipeann orthu na ceanglais maidir le diomailt teasa a bhaineann le feistí ardchumhachta a chomhlíonadh. Chun aghaidh a thabhairt air seo, ionchorpraíonn taighdeoirí líontóirí ardseoltacht teirmeach i bpolaiméirí. Tá go leor aird tarraingthe ag nítríde bórón (BN) mar gheall ar a seoltacht theirmeach den scoth, insliú leictreach, agus cobhsaíocht cheimiceach. Mar sin féin, is minic a bhíonn sé deacair bealaí seolta teirmeacha leanúnacha agus éifeachtacha a chruthú trí líontóirí BN amháin a úsáid. Dá bhrí sin, trí dhearadh agus rialáil d’aon ghnó, ag tosú ó dhá ghné – “sineirgíocht líonta iltoiseach” agus “tógáil líonra tríthoiseach” – is féidir líonra seoltachta teirmeach éifeachtach a thógáil ag lódálacha líontóirí atá sách íseal, rud a tháirgeann comhchodanna seoltachta ard.
I. nítríde bórón agus cumasc líontóra iltoiseach
Maidir le filler BN amháin, is gnách go gcruthóidh an struchtúr agus an méid céanna folús sa pholaiméir, agus cuireann seoltacht teirmeach bocht an aeir teorainn le feabhas a chur ar fheidhmíocht theirmeach an ábhair. Tá na príomhbhuntáistí seo a leanas ag baint le húsáid líontóirí hibrideacha:
① Baineann an éifeacht sineirgisteacha i measc líontóirí de chruthanna éagsúla amach seoltacht teirmeach níos airde ag líonadh níos ísle agus ag an am céanna dea-airíonna meicniúla agus próiseála an pholaiméir;
② Is féidir le líontóirí feidhmeanna eile a thabhairt don ábhar freisin, mar shampla moilliú lasair agus hidreafóbacht.
01 BN le líontóirí tríthoiseach nialais: teaglaim “pointe-eitleán”.
Tá líontóirí tríthoiseach nialasacha gráinneach. Comhcheanglaíonn líontóirí déthoiseacha seoltacha teirmeacha BN agus nialas ar bhealach “pointe-eitleán”, ag líonadh bearnaí idir lamellae, ag méadú dlús pacála, agus ag éascú foirmiú líonraí seoltachta teirmeach. I measc na líontóirí déthoiseach seoltacha teirmeacha atá hibridithe le h-BN tá cáithníní cairbíde sileacain (SiC), nanacháithníní airgid (AgNPs), cáithníní alúmana (Al₂O₃), agus cáithníní shilice (SiO₂).
02 BN le -líontóirí aontoiseacha amháin: teaglaim “líne-eitleáin”.
Tá struchtúir fheadáin nó líneacha ag líontóirí aontoiseacha. Comhcheanglaíonn BN agus líontóirí déthoiseach seoltacha teirmeacha ar bhealach “líne-eitleán”, ag gníomhú mar “dhroichid” a nascann an maitrís polaiméire agus h-BN, rud a fhágann go bhfuil an líonra seoltachta teirmeach inmheánach níos dlúithe, ag laghdú friotaíocht teirmeach idir-éadan, agus ag feabhsú éifeachtúlacht aistrithe teasa. I measc na líontóirí déthoiseach seoltacha teirmeacha atá hibridithe le h-BN tá nanafeadáin charbóin (CNT), nanaifírí cairbíde sileacain (SiCNW), nanaifírí airgid (AgNW), nanaifibéirí aramid (ANF), agus snáithíní carbóin (CF).
03 BN le - líontóirí dháthoiseacha: teaglaim "eitleán-eitleáin".
Tá struchtúir cosúil le calóga ag ábhair dháthoiseacha. Díríonn taighde ar BN agus líontóirí déthoiseacha go príomha ar ocsaíd graphene (GO). Léiríonn an dá nasc dlúth-aghaidh, meaitseáil speictrim fónóin maith, agus friotaíocht teirmeach íseal idir-éadan, ag feabhsú go sineirgisteacha i-seoltacht theirmeach eitleáin. Feabhsaítear an dlúthphacáil líontóirí in-haistriú teasa eitleáin agus trí-eitleáin, rud a chuireann deireadh de réir a chéile le haineatrópacht seoltachta teirmeach.
04 Líontóirí ilchomhpháirteacha seoltacha go teirmeach
Tá hibridiú h-BN le cineálacha iomadúla líontóirí seoltacha teirmeacha ina láthair te taighde anois. Cruthaíonn méadú ar éagsúlacht na líontóirí seoltacha teirmeach cosáin seoltacha teirmeacha níos casta, cuireann sé aistriú teasa tapa chun cinn, agus féadann sé feidhmeanna iomadúla a thabhairt don ábhar, mar shampla moilliú lasair agus hidreafóbacht. Mar sin féin, de réir mar a mhéadaíonn na cineálacha líontóirí seoltacha teirmeacha, méadaíonn na neamhchinnteachtaí san ailtireacht filler freisin.
II. Líonra tríthoiseach seolta teirmeach a thógáil
Cé gur féidir le líontóirí ilchodacha de mhéideanna agus moirfeolaíochtaí éagsúla na gcáithníní foirmiú bealaí seoltachta teirmeacha taobh istigh den ábhar a chur chun cinn go héifeachtach, tá méadú ar fhriotaíocht theirmeach idir-éadan mar thoradh ar thabhairt isteach líontóirí. Ní hamháin go laghdaítear an t-achar teagmhála idir líontóirí agus maitrís trí líonra seoltachta teirmeach 3D a thógáil agus laghdaítear friotaíocht teirmeach interfacial ach freisin bunaítear líonra seoltachta teirmeach leanúnach agus cobhsaí, ag feabhsú seoltacht teirmeach an chomhchodaigh go héifeachtach ag lódálacha íseal líonta. Faoi láthair, tá ceithre phríomh-mhodh ann chun líonraí seoltacha teirmeacha 3D a thógáil:
01 Modh teimpléid: inrialaithe go struchtúrach, éasca le feidhmiú
Úsáidtear an modh teimpléid go forleathan chun struchtúir thríthoiseacha a thógáil i gcomhchodanna. Áirítear ar na buntáistí a bhaineann leis rialú beacht ar struchtúr an líonra, infheidhmeacht maidir le líontóirí agus maitrísí éagsúla, agus oibriú simplí. Mar sin féin, ní féidir leis an ábhar filler a mhéadú go mór.
Modh teimpléid oighir: Úsáideann sé reo treo na dtuaslagán uiscí, áit a bhfásann criostail oighir i dtreoshuímh shonracha, chun líonra seoltachta teirmeach 3D a thógáil. Cuirtear i bhfeidhm go forleathan é mar gheall ar a simplíocht agus éascaíocht oibríochta.
Modh teimpléid cúr: Úsáideann sé cúr mar theimpléad simplí, le líontóirí seoltachta ard-teirmeacha mar phríomh-chomhpháirt. Insreabhann teicnící tuilte polaiméir leachta isteach i struchtúr líonra diúltach tríthoiseach réamhchruthaithe. Déanann comhbhrú meicniúil an líonra seoltachta teirmeach a dhlúsú agus a ailíniú, rud a tháirgeann comhchodanna seoltacha teirmeacha ardfheidhmíochta le haghaidh feidhmeanna ilfheidhmeacha.
Modh teimpléid íobartach: Baintear teimpléad tosaigh chun líonra seolta teirmeach idirnasctha tríthoiseach a chruthú. Bhain go leor staidéir úsáid as -siúcra intuaslagtha salann agus uisce mar theimpléid íobartach chun struchtúir líonra 3D a ullmhú i gcomhchodanna seoltacha teirmeacha.
02 Féin-modh cóimeála
Teicníc ina gcruthaíonn aonaid struchtúracha bhunúsacha (móilíní, nana-ábhair, miocrón- nó substaintí ar scála níos mó) struchtúir ordaithe go spontáineach trí idirghníomhaíochtaí neamhchomhfhiúsacha. I gcomparáid leis an modh teimpléad, tá sé níos simplí, níos ísle i gcostas, agus ceadaíonn sé teorainn uachtarach níos airde d'ábhar filler. Mar sin féin, féadfaidh sé ceanglóirí nó líontóirí ardseoltaí a thabhairt isteach, rud a chuireann isteach ar fheidhmíocht inslithe.
03 Modh brúite-te
Úsáidtear téamh agus brú chun struchtúr líonra 3D atá dírithe a thógáil, a fhéadfaidh seoltacht teirmeach agus neart meicniúil a fheabhsú go héifeachtach. Baintear é seo amach go ginearálta trí chur isteach meicniúil. Tá paraiméadair an phróisis bhrúite te in-intuite, rud a chumasaíonn rialú treoshuímh, agus tá sé infheidhme maidir le raon leathan córas ábhar agus neartaíonn sé cobhsaíocht struchtúrach inmheánach.
04 3Modh priontála D
Múnla-teicneolaíocht scríbhneoireachta dírí saor in aisce arb iad is sainairíonna é ardsaoirse dearaidh, costas íseal agus próiseáil thapa. Le linn an phróisis, tarlaíonn easbhrúite leá agus sreabhadh lomadh treoshuíomh ard BNNSanna sa mhaitrís polaiméire, rud a fhágann go gcuirtear feabhas ar neart meicniúil agus seoltacht theirmeach. Úsáidtear an teicneolaíocht seo go forleathan i dtaighde agus i ndéantúsaíocht thionsclaíoch.
05 Modhanna tógála eile
Is féidir le teicnící nuálaíocha tógála líonra 3D (m.sh., leictreaspining, modhanna meicniceimiceacha) seoltacht theirmeach a mhéadú go suntasach agus airíonna eile cosúil le feidhmíocht mheicniúil agus leictreach a fheabhsú. Mar sin féin, athraíonn éifeachtacht na modhanna seo, agus tá teorainneacha le sárú acu mar easpa solúbthachta nó coinníollacha turgnamhacha éilitheacha.