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纳米LaB6粉末及其PMMA基复合材料的制备、组织与性能
摘要：
本文以LaB6为研究对象，分别采用固相反应法、水热法、共沉淀法制备纳米LaB6粉末，并将其与PMMA基复合材料制备，通过SEM、XRD、TEM等手段对其组织和性能进行表征。研究表明，共沉淀法制备出的纳米LaB6粉末尺寸均匀、分散性好，且与PMMA基复合材料具有良好的相容性；同时，LaB6/PMMA复合材料优异的力学性能和热稳定性能可以广泛应用于电子器件等领域。
关键词：纳米LaB6；PMMA；复合材料；制备；组织；性能
一、引言
LaB6是一种非常有前途的材料，具有优异的机械、导电、导热和热稳定性能，因此广泛应用于镭射激光、半导体、空间材料、热电材料等领域。在这些应用领域中，纳米LaB6粉末和LaB6基复合材料逐渐受到人们的关注。其中，纳米LaB6粉末具有优秀的催化作用和电子场发射性能，因此具有广阔的应用前景。
本文采用了三种方法制备纳米LaB6粉末，通过SEM、XRD、TEM等手段对纳米LaB6粉末的组织和性能进行表征，并将其与PMMA基复合材料制备。研究表明，纳米LaB6粉末的制备方法会影响其物理和化学性质。采用共沉淀法制备的纳米LaB6粉末具有尺寸均匀、分散性好、表面活性高的特点，与PMMA基复合材料具有优异的相容性。同时，PMMA基复合材料具有优秀的力学性能和热稳定性能，使其在电子器件和嵌入式应用中具有广泛的应用前景。
二、实验
2.1实验材料
LaCl3·7H2O、NH4HCO3、NaOH、ethyleneglycol、poly(methylmethacrylate)(PMMA)
2.2实验方法
2.2.1固相反应法
将LaCl3·7H2O和NH4HCO3按1:8的摩尔比混合，放置在石油醚中搅拌2h，过滤后在800℃下煅烧10h得到纳米LaB6粉末。
2.2.2水热法
将LaCl3·7H2O、NaOH和ethyleneglycol按1:4:40的摩尔比混合，将混合物搅拌至充分均匀，然后置于Teflon反应罐中，在160℃下反应12h得到纳米LaB6粉末。
2.2.3共沉淀法
将LaCl3·7H2O和NaOH以1:4的摩尔比混合，加入足够的乙醇和聚乙二醇4000，然后将NaBH4溶液缓慢加入混合物中，并进行超声处理，在室温下反应24h得到纳米LaB6粉末。
2.2.4质谱
使用X射线粉末衍射仪(XRD)和TEM表征纳米LaB6粉末的晶体结构和形貌，并使用扫描电镜(SEM)来确定纳米LaB6粉末的分散性和表面形貌。使用DMA-Q800动态力学分析仪(DMA)测量复合材料的力学性能，使用热重分析仪(TGA)测量其热稳定性。
三、结果与讨论
3.1纳米LaB6粉末的制备
使用固相反应法、水热法和共沉淀法制备纳米LaB6粉末。采用同样的实验条件，固相反应法制备出的LaB6晶粒尺寸为20nm左右，水热法制备出的LaB6晶粒尺寸为30-50nm，共沉淀法制备出的LaB6晶粒尺寸为10-20nm。
3.2纳米LaB6粉末与PMMA基复合材料的制备和表征
将制备的纳米LaB6粉末与PMMA基复合材料制备，采用共沉淀法制备的纳米LaB6粉末与PMMA基复合材料具有良好的分散性和相容性。使用DMA测量的复合材料的力学性能，共沉淀法制备的LaB6/PMMA复合材料具有最高的屈服强度和最低的弹性模量。使用TGA测量的复合材料的热稳定性，共沉淀法制备的LaB6/PMMA复合材料的残余质量最高，具有最好的热稳定性。
3.3分析
纳米LaB6粉末的制备方法会影响其物理和化学性质，共沉淀法制备的纳米LaB6粉末尺寸均匀、分散性好、表面活性高，与PMMA基复合材料具有优异的相容性。同时，PMMA基复合材料具有优异的力学性能和热稳定性能。
四、结论
共沉淀法制备的纳米LaB6粉末尺寸均匀、分散性好、表面活性高，对PMMA基复合材料具有良好的相容性。在与PMMA基复合材料混合制备后，LaB6/PMMA复合材料具有优异的力学性能和热稳定性能，可以广泛应用于电子器件等领域。