纳米颗粒增强铜基复合材料的最新研究动态及发展趋势

纳米颗粒增强铜基复合材料具有独特的结构特征、优异的力学性能,与纯铜近似的导电、导热性能,是一种有着广泛应用领域的功能材料.综述了纳米颗粒增强相的类型及选用原则,论述了纳米颗粒增强铜基复合材料的制备方法以及颗粒增强相的类型、颗粒增强相的含量、制备工艺三方面对复合材料性能的影响,并对将来材料的研究方向进行了展望.     

邻苯二甲腈聚合物高性能化及功能化技术途径

该文主要就性能优异的邻苯二甲腈聚合物的高强度、高模量、高热稳定性及其特种功能化技术进行探讨,重点开展聚合物合成结构的化学反应功能化设计,获得了较好加工、方便交联固化反应的热固性树脂体系,为先进复合材料的RTM或RIM加工技术的应用提供了高性能基体树脂。通过分子结构的设计将二茂铁结构引入双邻苯二甲腈树脂结构中,获得具有居里温度大于300℃的有机磁性材料。利用邻苯二甲腈与金属或金属盐的反应特点,获得了无机-有机杂化磁性功能复合材料。通过碳纳米管表面-CN化获得了反应功能一体化的CNT/邻苯二甲腈纳米功能复合材料,通过化学控制合成技术制备了高介电常数的超支化酞菁铜,得到了高强度的聚芳醚腈介电薄膜。探讨了电场、磁场以及剪切应力场等加工方式对聚合物微结构的影响。这些功能化技术途径的探索对邻苯二甲腈聚合物的研究开发与应用具有重要的科学意义和现实意义。     

纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子的制备与表征

通过无皂乳液聚合制备了纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子,研究了单体用量对单体转化率和包覆率的影响。利用TGA、TEM、SEM、分光光度计等仪器分析了复合粒子的包覆率、结构形态及其在甲苯中的分散性和稳定性。结果表明:在适当的单体用量下,苯乙烯能以较高转化率聚合并包覆于纳米CaCO3表面;改性后的纳米CaCO3复合粒子在甲苯中的分散性和稳定性良好。将复合粒子分散于苯乙烯中原位合成纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合材料,该复合材料的冲击性能比纯聚苯乙烯明显提高。     

纳米VO_2/PEDT复合膜的制备及阻温特性的研究

将纳米VO2粉体与聚3,4-乙撑二氧噻吩复合,制备出一种新型的负电阻温度系数特性的聚合物基复合材料。通过计算复合膜简化模型的等效电阻网络,结果表明串联电阻结构有利于复合膜表现出高电阻相二氧化钒的电阻温度特性。同时,由于掺杂过的VO2粉体相和聚3,4-乙撑二氧噻吩导电聚合物相的共同作用,这种复合膜的电阻随温度变化量可达到一个数量级以上。最后,给出了复合膜的扫描电子显微镜图像结构。     

聚合物基纳米复合材料

聚合物基纳米复合材料以其独特的性能受到人们的重视。主要介绍聚合物基纳米复合材料的制备方法、性能、应用及国内外研究现状。     

氧化锌压敏陶瓷的制备与表征

简析纳米氧化锌压敏陶瓷材料的概念、特性、表征、应用现状,以及制备纳米氧化锌的常见方法和工艺流程,并探讨了纳米氧化锌压敏陶瓷的结构、电参数和导电机理.     

超临界二氧化碳中原位分散聚合制备PSAN/OMMT纳米复合材料

采用原子转移自由基聚合(ATRP)合成了结构可控、分子量分布窄的含氟嵌段共聚物聚(苯乙烯-无规-丙烯腈)-嵌段-聚甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PSAN-b-PFOMA)。并以此共聚物为稳定剂,在超临界二氧化碳(ScCO2)介质中采用原位分散聚合制备了聚苯乙烯-丙烯腈/蒙脱土(PSAN/OMMT)纳米复合材料,并采用小角X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)和热失重分析(TGA)对产物的结构和热性能进行了表征。结果表明:与PSAN相比,PSAN/OMMT纳米复合材料的耐热性和热稳定性有所提高;通过调节蒙脱土的含量,可以制备形态结构不同的PSAN/OMMT纳米复合材料;该复合材料的耐热性和热稳定性在蒙脱土质量分数为0.05时达到最佳。     

用自组装法制备聚合物纳米复合膜

建立在静电相互作用原理基础上的自组装法是一新型制备聚合物纳米复合超薄膜的方法。文章比较了自组装法（self—assembly,SA）与Langmuir—Blodgett技术（LB）及其它方法在制备有机复合膜时的优劣。SA法由于操作简单、适用范围广、膜的结构稳定性较高,因此较LB技术等具有更大的实用价值。利用SA法,可以制备各种有机聚电解质与其带相反电荷的有机聚电解质、粘土类片状化合物及无机纳米颗粒、生物大分子等组成的聚合物纳米复合膜,为实现复合膜的功能化创造了条件。     

环氧树脂/粘土纳米复合材料的制备及研究现状

本文描述了粘土的结构牲和有机化蒙脱土的制备，详细介绍了插层复合法的基本原理及其在环氧树脂/粘土纳米复合材料制备中的应用，介绍了近年来国内外环氧树脂/粘土纳米复合材料(PLS)的研究现状．     

微波合成纳米TiO_2/MnO_2/Fe_2O_3复合材料及其光催化性能研究

将微波加热水解法制备的纳米TiO2/MnO2浸入Fe(OH)3胶体中,加热反应3h,制备了纳米TiO2/MnO2/Fe2O3复合材料.通过XRD,DTA,SEM,US-Vis等方法表征了其结构,并研究了其光催化活性.实验结果表明,纳米TiO2/MnO2/Fe2O3复合材料在UV-Vis光谱上的吸收阈值显著红移;在日光下,该纳米复合材料对有机染料直接湖蓝有很好的降解活性,当日光照射45 min后,对直接湖蓝的降解率可达到98.3%.     

纳米碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料的微结构及界面行为

选择微米、亚微米和纳米级碳酸钙增韧聚氯乙烯复合材料,研究了填料粒度对聚氯乙烯(PVC)复合材料微观结构、材料力学性能及界面行为的影响。结果发现少量CaCO3填充PVC复合材料使体系的加工流动性变好,大粒径颗粒填充PVC复合材料的流动性能更好。纳米CaCO3/PVC复合材料断面出现大量的拉丝结构。采用纳米CaCO3填充PVC可使材料产生脆韧转变,显著提高PVC复合材料的韧性;微米CaCO3对PVC基本上没有增韧作用,拉伸强度随着填充量的增加而下降,而且粒径越大拉伸性能下降的趋势也越大。引入了TPT方程的半经验参数B对不同粒径的CaCO3填充PVC复合材料的界面粘接情况进行定量描述,发现碳酸钙颗粒粒径越小,界面作用越大。     

PVDF/PDDA静电自组装超薄膜的制备与表征

提出了一种制备纳米量级铁电聚合物PVDF/PDDA超薄膜的新方法。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和极化处理后的聚偏氟乙烯(PVDF)复合超薄膜是通过层与层的静电自组装(LbL-SA)方法制备的,厚度约30～150nm,每层膜厚度约为9nm。PVDF/PDDA多层膜通过石英晶振微天平(QCM)、红外频谱仪、原子力显微镜(AFM)进行了测试与表征。QCM表征结果表明,PVDF与PDDA超薄膜能较好地交替组装;AFM表明PVDF/PDDA聚合物超薄膜的表面均匀、薄膜致密。与PVDF厚膜的电阻性能相比,PVDF/PDDA复合超薄膜的电阻性能有了很大提高。     

空气冲旋钻头牙齿失效分析与新材料实验研究

针对目前空气冲旋钻头钻进中牙齿频繁断裂、脱落以及磨损严重，导致破岩效率低、使用寿命短等问题，采用纳米改型技术，在硬质合金中掺杂纳米Al₂O₃制备出Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料，对其性能、组织结构进行分析，对其耐磨性、耐冲击性进行实验研究，结果表明：加入3%的纳米Al₂O₃并添加适量的抑制剂和稀土元素能明显改善Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料的组织结构、细化晶粒，复合材料的耐磨性和耐冲击性能得到大幅提高，较硬质合金YG8提高4～8倍。为大幅度提高钻头破岩效率，延长钻头使用寿命提供了可能性。     

基于超弹性基体的大应变复合材料制备与性能研究

采用物理共混工艺制备了聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管(PDMS/MWNTs)复合大应变敏感材料,研究了掺杂比例对其大应变敏感特性的影响;在形貌表征基础上建立了敏感机理模型。初步探索了MWNTs和石墨填充PDMS复合材料的大应变特性。结果表明,PDMS/MWNTs复合材料相对电阻变化率与大应变成良好的线性特性,其中MWNTs掺量为9 wt%时复合材料表现出最优的应变特性,应变系数达到3.1;MWNTs和石墨填充PDMS复合材料电阻变化随大应变表现出非线性特性,分析认为MWNTs的远程导电网络和石墨的近程导电网络相互补充,搭建起更加稳定的导电通路,从而减缓了电阻的线性增大。     

绿色合成金颗粒负载石墨烯复合材料及其电催化性能研究

在汞灯辐射下,一步法制备还原石墨烯表面负载金纳米颗粒的复合材料。由于金纳米颗粒优异的催化性能和石墨烯良好的电化学性能,制备的Au负载石墨烯复合材料被应用于2,4,6-三硝基苯酚（TNP）的电化学传感。结果表明,石墨烯负载Au纳米复合材料对TNP有较强的电催化活性。     

多铁性复合体系室温附近磁电耦合系数增强研究

多铁性材料是近年来凝聚态物理、固体电子学和材料领域研究的热点，其研究成果极为丰富，在多铁性研究方面，已弄清多铁性、铁电性和铁电极化的物理机制；在多铁性复合材料磁电耦舍研究方面，提出了铁电相和铁磁相的颗粒复合、铁电相和铁磁相的层状复合、加入聚合物的铁电相和铁磁相的复合、在铁电相镀上铁磁相薄膜或铁磁相镀上铁电相薄膜等多铁性材料的制备方法。从这些研究成果中，可以看出实现多铁性复合体系室温附近磁电耦合系数增强的可能性，认为多铁性材料中磁电耦合的物理机制研究和材料的优化有可能取得突破：一是针对物理问题进行材料设计，二是通过结构和成分的优化。     

单晶中植入纳米晶微结构及光电性能研究

单晶α-Al_2O_3、MgO、YSZ和TiO_2在室温下分别注入Ni~ 和Zn~ 离子,然后在氧化气氛中退火,以形成金属及其氧化物纳米晶．形成的纳米复合结构分别采用X射线光电子能谱(XPS)表征各元素化学价态;用X射线衍射分析(XRD)检测纳米结构的结晶形态;用透射电子显微分析(TEM)观察纳米晶的微观结构及分布情况;吸收光谱和荧光光谱分别用来表征纳米复合结构的宏观光学性能;超导量子干涉磁强计(SQUID)测量磁性纳米晶的矫顽力及截止温度．研究表明:在几种单晶材料中分别形成的金属Ni和Zn具有表面等离子共振吸收效应,ZnO纳米晶具有较强的绿光发射,铁磁性金属Ni纳米晶具有比常规块材大的矫顽力。这些性能在光学滤波片、蓝/绿发光器件和磁存储器方面板具应用前景．     

纳米银导电油墨的制备研究与包装应用概论

纳米导电油墨具有独特的物理及化学性质,而导电填料则决定导电油墨的性能。概述了纳米导 电油墨的组成、分类及特点,主要论述了纳米银的特性,相较于其他填料,纳米银具备良好的导电性、 导热性、纳米光学性、高比表面积等特性,因而纳米银作为导电填料成为了制备导电油墨的首选;进一 步阐述了纳米银的制备方法及纳米银导电油墨的配方设计及制备工艺,通过不同的研究分析了纳米银导 电油墨性能的影响因素,以及纳米银导电油墨在不同包装应用的发展趋势,并对其应用研究提出了建议 。     

铁炭复合磁性载体的制备及性能测定

采用中和沉淀法对球磨法制备的Fe3O4/C初级复合磁性载体进行了表面改性,并经过固相高温还原得到了铁炭复合磁性载体。制备的载体分别用TEM、XRD、TG及TPM-7 BH仪进行了表征。考察了磁靶向药物载体的热稳定性,并对其在空气中磁性能的变化规律及其在类似人体的环境中磁性能的变化趋势进行了考察。结果表明:所制备的复合磁性载体能满足实际应用的要求。     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能表征

以4,4′-二氨基二苯基甲烷(DDM)为固化剂,通过插层法制备了环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料。根据样品在丙酮中的溶胀度,确定了纳米复合材料的最佳制备条件,在此条件下,制备了一系列蒙脱土含量不同的纳米复合材料。用X射线衍射(XRD)表征了蒙脱土在基体中的分散状态,测定了纳米复合材料的氧气透过系数,并研究了纳米复合材料的动态力学性能。结果表明:当蒙脱土的含量较低时,可以形成剥离型纳米复合材料;环氧树脂与蒙脱土复合后,阻隔性能大幅提高;蒙脱土的加入使纳米复合材料的储能模量和玻璃化转变温度明显提高。