纳米复合材料制备

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纳米复合材料的介绍

纳米复合材料的介绍

纳米复合材料的介绍纳米复合材料是一种由纳米尺度的颗粒或纤维与基体材料相结合而形成的新型材料。

它具有独特的结构和性能,广泛应用于诸多领域,如材料科学、能源、电子、医药等。

本文将从纳米复合材料的定义、制备方法、特点和应用领域等方面进行介绍。

纳米复合材料是由纳米颗粒或纤维与基体材料相结合而形成的材料。

纳米颗粒的尺寸通常在1到100纳米之间,纳米纤维的直径通常在1到100纳米之间。

与传统的材料相比,纳米复合材料具有更大的比表面积和更多的界面,这使得其具有独特的物理、化学和力学性能。

纳米复合材料的制备方法多种多样,常见的包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、溶液法、电化学沉积法等。

这些方法可以根据不同的需求和材料特性选择合适的制备方法。

例如,溶液法可以用于制备纳米颗粒的复合材料,而化学气相沉积法则适用于制备纳米纤维的复合材料。

纳米复合材料具有许多独特的特点。

首先,由于其纳米尺度的结构,纳米复合材料具有更好的机械强度和硬度。

其次,纳米颗粒或纤维的存在可以增强材料的导电性、导热性和光学性能。

此外,纳米复合材料还具有较好的化学稳定性和抗腐蚀性能。

这些特点使得纳米复合材料在材料科学和工程领域具有广阔的应用前景。

纳米复合材料在诸多领域有着广泛的应用。

在材料科学领域,纳米复合材料可以用于制备高性能的材料,如高强度、高导电性的复合材料。

在能源领域,纳米复合材料可以应用于太阳能电池、锂离子电池等领域,提高能源的转化效率和储存能力。

在电子领域,纳米复合材料可以用于制备高性能的电子器件,如柔性显示屏和传感器等。

在医药领域,纳米复合材料可以用于制备药物载体,实现药物的靶向输送和控释。

此外,纳米复合材料还可以应用于环境保护、食品包装等领域。

纳米复合材料是一种具有独特结构和性能的新型材料。

通过纳米颗粒或纤维与基体材料的结合,纳米复合材料展现出许多优异的特点,应用领域广泛。

随着纳米科技的不断发展,纳米复合材料将在各个领域发挥更加重要的作用,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文

《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文

《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注,光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。

纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂,具有广泛的应用前景。

本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能,为实际应用提供理论依据。

二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质,在光催化领域具有广泛的应用。

其制备方法、性能及应用已成为研究热点。

目前,制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。

其中,溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。

而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。

三、实验方法(一)实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。

所有材料均需符合实验要求,保证实验结果的准确性。

(二)制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。

具体步骤包括:将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合,加入溶剂进行搅拌,形成溶胶;然后进行凝胶化处理,得到凝胶;最后进行热处理,得到纳米TiO2复合材料。

(三)性能测试本实验通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。

同时,通过光催化实验测试其光催化性能,以降解有机污染物为评价指标。

四、实验结果与分析(一)表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。

结果表明,制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。

(二)光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标,对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。

结果表明,该材料具有优异的光催化性能,能够有效降解有机污染物。

此外,我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响,为优化制备工艺提供依据。

五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。

纳米银复合材料的制备及其生物活性研究

纳米银复合材料的制备及其生物活性研究

纳米银复合材料的制备及其生物活性研究近年来,纳米技术的发展已经在许多领域得到了广泛的应用,其中纳米材料的特殊物性使其成为研究热点。

其中,纳米银复合材料是一类具有良好生物活性的材料,在生物医学领域应用广泛。

本文将介绍纳米银复合材料的制备方法及其生物活性研究进展。

一、纳米银复合材料的制备方法目前,纳米银复合材料的制备方法有很多种,主要包括物理法、化学法和生物法三种。

其中,化学法制备的纳米银复合材料应用最为广泛。

1. 物理法物理法制备纳米银复合材料包括溅射法、磁控溅射法和高能球磨法。

这些方法制备的纳米银颗粒粒径一般在10~100 nm之间,具有很高的晶格度和稳定性。

而由于这些方法制备过程中需要高温、高能、真空等特殊条件,导致制备成本较高,且所得产物晶粒尺寸难以控制。

2. 化学法化学法制备纳米银复合材料包括溶胶凝胶法、沉淀法、还原法、微波合成法等。

其中,还原法是目前应用最为广泛的一种方法。

该方法通过还原银离子制备纳米银颗粒,可以在常温下制备,且使用简单、成本低廉。

同时,该方法也可制备出形貌和结构不同的纳米银颗粒,如球形、棒状、四面体等。

由于该方法不需要高温、高能等特殊制备条件,因此,制备成本也相对较低。

3. 生物法生物法制备纳米银复合材料包括细菌法、真菌法、酵母法等。

这些方法主要利用了特定微生物的代谢产物,如还原酶等,来制备纳米银颗粒。

这种方法不仅环保、低成本,而且易于控制纳米颗粒粒径和形态。

但是,使用这种方法需要建立稳定的微生物培养体系,制备过程比较繁琐。

二、纳米银复合材料的生物活性研究纳米银复合材料由于表面积大、反应活性高、生物相容性良好等特点,具有广泛的应用前景。

目前,纳米银复合材料在医学领域、食品安全、环境污染等方面得到了广泛研究和应用。

1. 抗菌性能纳米银复合材料具有优异的抗菌性能,可广泛应用于水净化、医疗器械、餐具等领域。

研究表明,纳米银颗粒能够与细菌细胞膜上的蛋白质、DNA等结合,引起其结构和功能的改变,导致细胞死亡或抑制细胞生长。

制备和表征聚合物纳米复合材料的微结构及性能研究

制备和表征聚合物纳米复合材料的微结构及性能研究

制备和表征聚合物纳米复合材料的微结构及性能研究聚合物纳米复合材料被广泛应用于许多领域,如生物医学、电子和光学等。

然而,制备和表征这些复材料的微结构以及对其性能的研究仍然是一项具有挑战性的任务。

本文将探讨这方面的最新研究成果。

一、制备方法制备聚合物纳米复合材料的常见方法包括溶液共混、自组装、热成型、浸涂、原位聚合和纳米压延等。

其中最常用的方法是溶液共混和自组装。

溶液共混通过将聚合物和纳米颗粒溶解在同一溶剂中,然后混合均匀,蒸发溶剂后得到复合材料。

自组装法则是通过离子吸附、静电相互作用、范德华力、氢键等相互作用力来组装纳米颗粒和聚合物。

二、表征方法了解聚合物纳米复合材料的微结构以及纳米颗粒和聚合物之间相互作用的特性对于解释其性能是非常重要的。

常用的表征方法包括透射电镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、热重分析和动态机械分析。

其中,透射电镜和扫描电子显微镜可以在纳米尺度下观察材料的微观结构和形貌,X射线衍射可以提供晶体结构和晶格参数等信息,红外光谱可以确定材料的化学成分和官能团,热重分析可以分析材料的热稳定性和分解动力学,动态机械分析可以测定材料的力学性能。

三、性能研究聚合物纳米复合材料的性能研究包括力学性能、电学性能、热学性能等方面。

力学性能很大程度上受到纳米颗粒的尺寸、形状和聚合物基体的性质的影响。

近年来,许多研究表明,纳米颗粒的添加可以显著提高复合材料的刚度和强度。

电学性能的研究重点是探索聚合物纳米复合材料作为电极、传感器和储能材料等领域的应用潜力。

同时,热学性能的研究也逐渐受到了越来越多的关注,尤其是在制备高性能导热材料方面。

四、应用前景聚合物纳米复合材料具有广泛的应用前景,在诸如催化、药物传递、水处理、环境保护、能源储存和转化等方面都有潜在的应用。

近年来,许多研究工作已经展示出了这些复合材料在这些领域的应用潜力。

例如,聚合物基复合材料的可持续性和低毒性使其成为有前途的代替传统材料的候选材料。

有机无机纳米复合材料的合成及性能表征

有机无机纳米复合材料的合成及性能表征

有机无机纳米复合材料的合成及性能表征纳米材料的出现和应用,是人类材料科学领域的一次伟大革命。

其中有机无机纳米复合材料因其优异的性能备受关注。

本文将介绍有机无机纳米复合材料的合成方法及其性能表征。

一、有机无机纳米复合材料的合成方法1. 溶胶-凝胶法溶胶凝胶法是合成无机有机纳米复合材料最重要的方法之一。

这种方法利用无机某些物质,例如硅酸三乙酯、钛酸酯等,在溶剂中制备出乳状溶胶,然后通过退火、焙烧等处理方式,最终获得相关纳米复合材料。

溶胶凝胶方法具有操作简便、成本低廉、制备周期短等优点。

2. 真空旋转涂布法真空旋转涂布法(VAC method)是复合材料制备的一种快速、简单、成本低廉的方法。

该方法利用真空吸附技术将有机材料温度控制在50~200℃,然后通过旋转混合的方式制备出有机无机复合薄膜。

VAC方法对于制备微纳米薄膜有很好的应用价值。

3. 热解法热解法是一种高温方式制备无机有机纳米复合材料。

通常采用两步加工,首先在常温下将有机物质与无机物质在某些溶剂中混合,形成溶胶。

然后在高温条件下热解,得到有机无机复合材料。

这种方法制备出的纳米复合材料晶体纯度高,晶粒大小均匀,但需要较高的制备技术。

4. 电沉积法电沉积法基于电化学原理设计的一种制备纳米复合材料的方法。

在外加电场作用下,金属离子在电极表面还原,同时有机分子在电场下定向积聚形成有机无机复合材料。

电沉积法可以制备出非常规形态的有机无机纳米复合材料,并且具有高度的可控性。

二、有机无机纳米复合材料的性能表征1. 感光性能如何增强复合材料的感光性能是当前研究的热点之一。

有机无机纳米复合材料具有较高的紫外吸收能力,同时对于光子的感应性能也比较高,还可以通过分子工程等方法进行增强。

这种材料可以被用作开关、存储、感测器等领域。

2. 光催化性能有机无机纳米复合材料的催化性能也受到了广泛的研究。

复合材料的光催化性能主要由金属氧化物、活性小分子、有机分子等组成,其中的能带结构和光吸收特性会影响催化反应。

纳米复合含能材料的研究进展

纳米复合含能材料的研究进展

纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是近年来材料科学领域中的研究热点之一,其研究旨在开发出具有高能量密度、高热稳定性和安全性的含能材料。

本文将对纳米复合含能材料的研究进展进行综述。

一、纳米复合含能材料的定义和分类纳米复合含能材料是指将纳米材料与含能物质粒子相互结合形成的一种新型材料。

根据纳米材料的种类和含能物质的类型,纳米复合含能材料可以分为纳米金属-含能物质复合材料、纳米氧化物-含能物质复合材料和纳米化学燃料-含能物质复合材料等。

二、纳米复合含能材料的制备方法纳米复合含能材料的制备方法多种多样,主要包括物理方法和化学方法两类。

1.物理方法物理方法包括球磨法、熔融法、气相沉积法等。

球磨法是将纳米金属粉末和含能物质粉末一起放入球磨罐中,在高速球磨的作用下,两者发生摩擦碰撞,形成纳米复合含能材料。

熔融法是将金属和含能物质一起加热熔融,然后迅速冷却得到纳米复合含能材料。

气相沉积法是利用高温气相反应将纳米金属颗粒和含能物质分子在气相中反应生成纳米复合含能材料。

2.化学方法化学方法包括溶液法、凝胶法、共沉淀法等。

溶液法是将金属盐和含能物质在溶剂中溶解,然后通过控制反应条件,使得纳米材料和含能物质分子发生反应生成纳米复合含能材料。

凝胶法是将金属盐和含能物质溶解在溶胶中,通过溶胶-凝胶过程得到纳米复合含能材料。

共沉淀法是将金属盐和含能物质一起加入反应溶液中,通过添加共沉淀剂或调节反应条件使得纳米复合含能材料沉淀出来。

三、纳米复合含能材料的性能纳米复合含能材料具有许多优异的性能,主要包括高能量密度、高热稳定性和安全性。

1.高能量密度纳米材料的特殊结构使得纳米复合含能材料具有高能量密度。

纳米材料具有较大的比表面积和较小的颗粒尺寸,有利于提高含能物质的氧化还原反应速率,从而提高能量输出效果。

2.高热稳定性纳米复合含能材料具有较好的热稳定性,能够抵抗高温条件下的热分解、氧化或爆炸。

纳米材料的高表面能和界面作用使得其能够吸收和释放能量,从而对抗高温下的热分解。

石墨烯纳米复合材料的制备及应用

石墨烯纳米复合材料的制备及应用

石墨烯纳米复合材料的制备及应用随着材料科学技术的不断发展,石墨烯这种特殊材料被越来越多地应用于诸如高强度材料、高导电材料、高热导材料等领域。

但是石墨烯纯粹的形态在某些领域中不一定能够满足要求,因此需要与其他材料结合起来形成复合材料,以期获得更好的性能。

本文将介绍石墨烯纳米复合材料的制备方法及其应用。

一、石墨烯纳米复合材料制备方法1.机械混合法这是一种较为简单的制备方法,将石墨烯和其他纳米材料一起经过机械混合后再进行压制成材料。

但是这种方法难以获得优秀的分散效果和界面相容性,因此在性能方面存在局限。

2.沉积法这是一种常见的制备方法,通过将纳米材料分散在溶液中,然后将石墨烯沉积在纳米材料上面。

这种方法可以获得较好的分散效果和界面相容性,但是需要进行复杂的前处理和后处理过程。

3.化学还原法这种方法通过化学反应来制备石墨烯纳米复合材料。

将还原剂与石墨烯和其他纳米材料混合,利用还原剂产生的化学反应来将石墨烯还原,然后与其他纳米材料结合形成材料。

这种方法具有优秀的分散效果和界面相容性,制备操作简单,成本低廉,因此被广泛应用。

二、石墨烯纳米复合材料的应用及优势1.高强材料石墨烯具有优秀的强度和刚度,而与其他材料结合可以进一步提高强度。

例如,与纳米碳管混合的石墨烯可以形成更加坚韧且抗弯曲的材料,因此可以应用于强度要求较高的结构材料中。

2.高导电和高热导材料石墨烯本身具有优秀的导电和热导性能,当与其他材料结合可以形成具有更高导电和热导性能的材料。

例如,与金属纳米颗粒混合的石墨烯可以形成高效的热界面材料,用于导热和散热。

3.吸附材料石墨烯和其他纳米材料结合可以形成高效的吸附材料,例如,与氧化镁纳米颗粒混合的石墨烯可以应用于吸附有机污染物的处理。

4.传感器石墨烯和其他纳米材料结合可以形成高灵敏、高精度的传感器,例如,与金属纳米颗粒混合的石墨烯可以应用于制备高灵敏的压力传感器。

综上所述,石墨烯纳米复合材料可以应用于很多领域,具有优良的性能和广阔的应用前景。

《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文

《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文

《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,聚乳酸(PLA)作为一种可生物降解的聚合物材料,在环保和可持续性方面得到了广泛的关注。

而纳米复合材料以其优异的物理和化学性能,为聚乳酸的改进提供了新的可能。

本文旨在研究聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能表现,以期为该领域的研究和应用提供参考。

二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料,首先需要选择合适的纳米填料。

常见的纳米填料包括纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米粘土等。

本文选择纳米二氧化硅作为主要研究对象。

2. 制备方法制备聚乳酸纳米复合材料,主要采用熔融共混法。

该方法通过将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混,使纳米填料均匀地分散在聚乳酸基体中,从而得到聚乳酸纳米复合材料。

三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验和冲击试验,对聚乳酸纳米复合材料的力学性能进行了研究。

实验结果表明,添加纳米二氧化硅后,聚乳酸纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度均有所提高。

这主要是由于纳米填料的加入,增强了聚乳酸基体的分子间作用力,提高了材料的力学性能。

2. 热稳定性通过热重分析(TGA)实验,对聚乳酸纳米复合材料的热稳定性进行了研究。

实验结果表明,添加纳米二氧化硅后,聚乳酸纳米复合材料的热稳定性得到了显著提高。

这主要是因为纳米填料的加入,提高了材料的热传导性能,降低了材料的热分解速率。

3. 生物降解性虽然聚乳酸本身具有良好的生物降解性,但纳米复合材料的生物降解性仍需进行研究。

通过实验发现,聚乳酸纳米复合材料在特定条件下的生物降解性与纯聚乳酸相比,并未发生明显变化。

这表明纳米填料的加入并未对聚乳酸的生物降解性产生负面影响。

四、结论本文研究了聚乳酸纳米复合材料的制备方法和性能表现。

实验结果表明,通过熔融共混法将纳米二氧化硅与聚乳酸共混,可以成功制备出聚乳酸纳米复合材料。

该材料在力学性能和热稳定性方面得到了显著提高,而生物降解性未受影响。

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方法:
1.1溶胶一凝胶法
溶胶一凝胶法是一种制备纳米复合材料的重要方法,它是将无机相的前驱体(例如:正硅酸乙醋)和聚合单体、低聚物或高聚物在液态状态下相互混溶,实现分子级水平的均匀混合后,发生溶胶一凝胶反应,生成的纳米复合材料的各组分之间可以形成相互连接的范德华力、氢键或者是化学键,防止了相分离的发生。

溶胶凝胶法的特点在于,该方法反应条件温和,分散均匀,甚至可以达到“分子复合”的水平。

目前溶胶一凝胶法是应用最多、也比较完善的方法之一。

但它也有一些缺点,如前驱物大都是正硅酸烷基酷,价格昂贵而且有毒;干燥过程中由于溶剂、小分子的挥发,使材料内部产生收缩应力,致使材料脆裂,很难获得大面积或较厚的纳米复合材料等。

1.2原位聚合法
原位聚合,即在位分散聚合,是制备具有良好分散效果纳米复合材料的重要方法。

该方法将纳米粒子在单体中均匀分散,然后在一定条件下就地聚合,形成纳米复合材料。

(由于这些原位生成的第二相与基体间的界面有着理想的原位匹配,能显着改善材料中两相界面的结合状况。

而且,原位复合省去了第二相的预合成,简化了工艺。

此外,原位复合还能够实现材料的特殊显微结构设计并获得特殊性能,同时避免因传统工艺制备材料时可能遇到的第二相分散不均匀,界面结合不牢固以及物理、化学反应使组成物相丧失某些特性等不足的问题。

原位聚合法可在水相,也可在油相中发生,单体可进行自由基聚合,在油相中还可进行缩聚反应,适用于大多数聚合物基有机一无机纳米复合体系的制备。

)原位聚合法反应条件温和,制备的复合材料中纳米粒子分散均匀,粒子的纳米特性完好无损。

同时在聚合过程中,只经次聚合成型,不需热加工,避免了由此产生的降解,从而保持了基本性能的稳定。

但其使用有较大的局限性,因为该方法仅适合于含有金属、硫化物或氢氧化物胶体粒子的溶液中使单体分子进行原位聚合制备纳米复合材料。

1.3插层法
插层复合法是将单体或插层剂插层于具有层状结构的硅酸盐(粘土、云母等)、石墨、金属氧化物等无机物中,然后单体在无机片层之间聚合。

在此过程中,单体进入无机片层之间,并因聚合可使片层间距扩大甚至剥离,使层状填料在聚合物基体中达到纳米尺度的分散,从而获得纳米级复合材料。

1.3.1溶剂插层法(大分子或预聚物插层法)
该方法首先将层状硅酸盐在一种溶剂(可以是有机溶剂或水)中剥离成单片层,然后将聚合物(对于不溶解聚合物,可使用预聚物)溶解在该混合物中,由于聚合物与层状硅酸盐片层有一定的吸附作用,当除去溶剂后,层状硅酸盐发生聚集,将聚合物夹在层状硅酸盐之间,得到具有一定规整结构的纳米复合材料。

对于水溶性基体,如氧化聚乙烯PEo[聚乙烯醇PV A[s]都使用该方法得到了插层型纳米复合材料,而聚己酸内醋PCL和聚交酷PLA溶解在氯仿中也使用该方法得到了纳米复合材料件。

对于不能溶解的一些聚合物,则将其预聚物溶解在含有剥离层状硅酸盐的溶液中,使预聚物吸附在层状硅酸盐上,然后采用物理或化学方法将预聚物转化为目标聚合物,如聚酞亚胺。

1.3.2原位插层聚合法
将层状硅酸盐在液体单体(或单体溶液)中溶胀,然后单体在层间引发聚合,引发可以采
用光、辐射等,也可以采用引发剂,引发剂可以在溶胀前通过离子交换固定在层状硅酸盐上。

实施这种原位聚合的聚合方式并没有特别限制,如采用乳液法,则先将层状硅酸盐在水中分散形成悬浮分层体系,然后在此体系中进行乳液聚合。

如采用溶液法,则是通过把层状硅酸盐改性成能在特定溶剂中分层的有机层状硅酸盐,用这种层状硅酸盐的有机溶液和聚合体系混合,并完成聚合。

这种方法所利用的是化学力将层状硅酸盐扩开,因此,可以得到完全剥离型或剥离与插层混合型纳米复合材料,但聚合过程中需要控制和考虑的条件比较苛刻,更增加了聚合过程的复杂性,很难在工业中大量应用。

但对于一些需要特殊性能或特殊聚合物,若严格控制聚合条件,则可以采用此方法。

1.3.3熔融插层法
该方法将层状硅酸盐与聚合物基体在熔融状态下直接共混,使聚合物分子直接插入层状硅酸盐片层之间. 与原位插层聚合法及溶液法相比较,它不需任何其他介质,不污染环境,适用面广,是近年来研究的热点,但该方法中层状硅酸盐需要预先改性,其成本相对也较高。

1.3.4乳液插层法
是近年来开发的一种制备聚合物层状硅酸盐纳米复合材料的方法,该方法充分利用层状硅酸盐的水化膨胀特性及大多数商用橡胶具有胶乳形式的优点,将胶乳与层状硅酸盐悬浮液共混,从而使层状硅酸盐在橡胶基质中达到纳米分散,加入电解质絮凝,二者的微观纳米复合结构便会被“固化”下来,从而形成纳米复合材料。

这种技术较当今学界广泛研究的原位聚合插层或剥离技术、有机改性土一熔体共混技术更为简单、成本低,无需层状硅酸盐的预有机改性。

目前己经成功制备了多种体系的纳米复合材料。

该方法最大的优点是不需要进行层状硅酸盐的预先有机化处理,若采用有机改性层状硅酸盐,将有机层状硅酸盐经过适当处理也可以使用该方法。

1.4共混法
共混法将各种形态的纳米粒子通过各种方式直接与有机聚合物混合而得到的一类复合材料。

这类方法的优点是操作简单,容易实现工业化。

缺点是纳米粒子容易团聚,共混时在聚合物中实现均匀分散比较困难。

1.4.1机械共混
通过各种机械方法如搅拌、研磨等来制备纳米复合材料。

为了防止纳米粒子团聚,共混前要对纳米粒子进行表面处理。

除采用分散剂、偶联剂和表面改性剂等进行表面处理外,还可用超声波辅助分散。

1.4.2溶液共混
将基体树脂溶于良好溶剂中,加入纳米粒子,充分搅拌使之均匀分散,成膜或浇铸到模具中,除去溶剂制的样品。

1.4.3乳液共混
与溶液共混方法相似,只是用乳液代替溶液,在不适合溶液共混的情况下使用。

聚合物乳液与纳米粒子均匀混合,最后除去溶剂(水)而成型,乳液共混中有自乳化型与外乳化型两种复合体系。

自乳化型复合体系既能使纳米粒子更加稳定,分散更加均匀,又能克服外加乳化剂对纳米复合材料性能的影响,比外乳化型复合体系更可取。

1.4.4熔融共混
纳米粒子和聚合物在熔融状态通过各种分散方法均匀混合,其中所选聚合物的分解温度应高于其熔点。

熔融共混法较其它方法耗能少。

1.5配位均匀共沉淀法
制备纳米复合材料的基本原理是先将几种金属离子与某种合适的配位剂反应,生成能与沉淀剂离子共存的混合配合物溶液,然后改变反应体系的条件,使配位平衡向离解方向移动,当溶液中析出的金属离子达到一定浓度后,便与溶液体系中的沉淀剂反应生成沉淀。

由于金属离子和沉淀剂都是均匀地分散在整个溶液体系中,故金属离子与沉淀剂离子几乎是在分子水平上的反应,沉淀也是在整个溶液体系中均匀。

1.6 微乳液法
(纳米反应器)中的化学反应以制得所需纳米粒子的方法。

它是制备无机纳米粒子和聚合物纳米粒子(微乳液聚合)常用的方法。

最近,将微乳液聚合和纳米反应器两种技术结合在一起,制得了纳米复合材料。

由于纳米分散相具有比表面积大、界面相互作用强,纳米复合材料表现出不同于一般宏观复合材料的力学、热学、电学、磁学和光学性能,还可能具有原组分不具备的特殊性能和功能,为设计制备高性能、多功能材料提供了新的机遇
光/力/热/阻隔
1.7 溶胶- 悬浮液混合法
通过添加分散剂、调整pH 值, 先分别制备各组元充分分散的单相稳定悬浮液, 然后找出各相颗粒均能良好分散的混合悬浮液条件, 将各单相悬浮液混合, 再找出共同絮凝的条件, 去除水分, 干燥、煅烧制得纳米复合材料,此法适用于制备纳米相分散与分布较理想的纳米复合陶瓷.王昕等采用加热水解氧化锆及醇水混合液体, 制得单分散的纳米水合氧化锆溶胶和较高浓度的Al2O3 水悬浮液混合在一起, 经搅拌和超声分散, 最后在电动搅拌下加热蒸发, 至糊状时移至微波炉中烘干, 混合粉体经热压烧结制得两相混合均匀的ZrO2( n)-Al2O3 复合陶瓷.
1.8 包裹沉淀法
在分散的纳米颗粒外层包裹一层基质组元( 或其前驱物) 或其他组元, 可保证纳米相在混合以及其后的烧结过程中不再团聚,采用此法可以制备纳米包团结构.例如, 在SiO2 的外层包裹一层Al2O3, 可大大改善其分散效果.。

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