【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料制备，具体涉及一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法。
技术介绍
1、氮化硼纳米管(bnnt)与碳纳米管具有相似结构，在一个类石墨层上，相互交替的硼原子和氮原子完全取代碳原子，其中原子间距几乎没有改变。硼-氮单元和碳-碳单元具有相同的价电子数目，在六方氮化硼平面中，一个硼原子和一个氮原子以sp2杂化后形成3个硼-氮共价键，形成一个类石墨的平面六角网状结构。
2、氮化硼纳米管作为绝缘材料，具有极高的机械强度和热导率，热稳定性强。现有的氮化硼纳米管制备方法大多集中在化学气相沉积法、球磨法等。如cn101717077a号中国专利公开了将硼粉和金属氧化物混合，以还原金属颗粒作为催化剂，通入氮气高温保温生成氮化硼纳米管的技术方案，但该法存在氮化硼纳米管径难以控制，工艺稳定性差、纯度低，效率低等弊端。
3、cn107758633a号中国专利公开了将硼粉和催化剂球磨成硼粉直接用含铁球磨珠球磨得到活性较高的前驱体后，再在含氮源的高温沉积炉中反应生成氮化硼纳米管的技术方案。但该法存在品质较低，存在其他氮化硼杂质，结晶性能较差等问题。因此急需提供一种既能批量制备氮化硼纳米管又能较大幅度提高氮化硼纳米管品质的技术方案。
4、us8679300b2号美国专利公开了一种在加压腔室中使用激光加热硼源，随后使用冷凝器冷却硼蒸汽使其与腔室中的氮源反应制备氮化硼纳米管的技术方案。该法可以得到结晶度高，少壁的氮化硼纳米管。但由于未使用催化剂，存在制备效率低的弊端。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，该方法包括下列步骤：
3、(1)将硼源放入容器中，在所述容器上方架设金属网；
4、(2)在含氮气氛下，使用激光照射所述容器；
5、(3)照射结束后，将容器降温，收集产物。
6、优选的，步骤(1)中所述硼源为氧化硼、硼粉、硼酸、六方氮化硼、氨硼烷中的至少一种。
7、优选的，步骤(1)中所述金属网为不锈钢网、铜网、镍网、铁网、锌网、铝网、铅网、钼网、铬网、钴网中的一种。
8、优选的，步骤(1)中所述金属网孔径为1-5000目。
9、优选的，步骤(1)中所述金属网距离硼源的高度为2-200cm。
10、优选的，步骤(2)中含氮气氛为氨气、氮气、一氧化氮、二氧化氮中的至少一种。
11、优选的，步骤(2)中含氮气氛气压为0.2mpa-5mpa。
12、优选的，步骤(2)中激光有效功率为200w-10kw。
13、根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了利用上述方法制备得到的氮化硼纳米管。
14、根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了上述氮化硼纳米管在绝缘材料中的应用。
15、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
16、1.本专利技术的工艺在激光辐射的基础上增添了金属网，金属网的存在一方面提高了氮气分子活性，使得氮化硼纳米管反应速率和产量提高，另一方面又避免了在硼源中直接放置金属颗粒使得产物中引入金属杂质，导致电绝缘性变差。
17、2.本专利技术使用优选功率的激光束轰击硼靶，可快速使得硼源升温至蒸发温度，进而诱导氮化硼纳米管生长所需的硼纳米液体产生，不会产生其他前驱体或副产物，既提高了制备产率又保证了产物纯度。
18、3.本专利技术的工艺反应过程迅速，数到数十分钟内即可得到氮化硼纳米管产物，另外硼源、金属网的来源广泛，大大节约了能耗以及工艺成本。
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1.一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述硼源为氧化硼、硼粉、硼酸、六方氮化硼、氨硼烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属网为不锈钢网、铜网、镍网、铁网、锌网、铝网、铅网、钼网、铬网、钴网中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属网孔径为1-5000目。
5.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属网距离硼源的高度为2-200cm。
6.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(2)中含氮气氛为氨气、氮气、一氧化氮、二氧化氮中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(2)中含氮气氛气压为0
8.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(2)中激光有效功率为200W-10kW。
...【技术特征摘要】
1.一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述硼源为氧化硼、硼粉、硼酸、六方氮化硼、氨硼烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属网为不锈钢网、铜网、镍网、铁网、锌网、铝网、铅网、钼网、铬网、钴网中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种激光辅助大批量制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属网孔径为1-5000目。
...【专利技术属性】
技术研发人员：龙胡，史铁林，马炳阳，罗钰龙，王哲，段暕，张翼，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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