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纳米/微米功能复合材料的制备及应用研究

纳米/微米复合技术是纳米材料领域的一门新型技术。利用该技术可以获得纳米粒子无团聚、纳米功能特性得到充分发挥、纳米粒子在体系中分散较好的纳米复合粒子。本文选择了在军民各领域应用较广泛的、在纳米材料领域比较典型的几种材料,通过复合粒子的三种复合形式的研究,分别对颗粒复合型和膜复合型纳米/微米复合粒子的复合技术及其复合原理进行了研究;在对前面两者研究的基础上,把两种复合方式进行了有机的结合,制备出了性能优异的纳米壳/膜/微米核型的功能复合粒子。通过对颗粒复合型、膜复合型及纳米颗粒壳/膜/核复合型三方面的粒子设计方法的全面研究,为制备新型的纳米功能复合粒子提供了新的思路,为粒子复合技术提供了较好的理论依据和实验基础。首先,以RDX和Al粉作为原材料,研究了纳米/微米复合技术中的颗粒复合型材料的制备方法及其对复合材料的结构性能的影响。采用自制的YLG型高效研磨机,通过调节不同的液体研磨介质(水、乙醇),制备出了复合效果不同、结构性能有差异  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
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多形聚膦腈微纳米材料及其复合材料的可控化制备、功能化及应用探索

本论文基于膦腈化学合成的特性,从介观尺度自组装的角度,建立了一种模板诱导自组装理论(组装基元为纳米粒子,基元间的连接为化学键连接),不同于常规的分子尺度自组装(组装基元为小分子或大分子,分子间的作用为非化学键连接)。一方面,提供一种新型的制备一维聚合物纳米材料的方法,拓展介观尺度自组装的研究内容;另一方面,借助纳米技术,探索环交联型聚膦腈纳米材料在高端技术领域内的应用。具体研究内容及结果如下:(1)在以六氯环三膦腈(HCCP)与4,4′-二羟基二苯砜(BPS)作为共聚单体,三乙胺(TEA)作为缚酸剂,丙酮为溶剂的反应体系中,分别考察了温度、超声功率、单体浓度和投料方式对产物形貌的影响,进而优化出聚膦腈(PZS)纳米纤维的制备方案。在优化方案条件下,借助SEM、TEM等手段,通过追踪PZS纳米纤维的演变过程,建议了一种PZS纳米纤维的形成机理——原位模板诱导自组装,依据此机理制备出了直径在40~60 nm,长度数微米,初始热分解温...  (本文共182页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

几种含碳纳米管复合体系的制备、表征及相关应用研究

随着对原子级制造工艺越来越多的认识,纳米技术成为21世纪各个领域都十分关心的重点技术,碳纳米管(CNTs)以其优异的性能倍受科学界的关注,被认为具有广泛的应用前景。碳纳米管作为一种新型的材料,显示出了现有传统纤维无法比拟的优异特性,有望成为先进复合材料的理想增强体。尤其是在聚合物基和无机非金属基复合材料方面,含CNTs复合材料的研究已取得了不少研究成果,在改善基体性能方面取得了明显效果。为了对CNTs与聚合物、金属粉末的复合行为及体系性能进行更深入的研究,本论文对CNTs进行表面改性,并将其与环氧树脂和金属银进行复合,以改进环氧树脂材料的力学性能、电学性能;将CNTs与微/纳米铁粉复合,并对体系的流变特性进行系统评价,以研究其对金属粉末注射成型的影响,以解决注射成型工艺中存在的一些关键问题。主要研究结果如下:1.采用超声波分散及真空浇铸成型法制备的碳纳米管/环氧树脂复合材料能明显提高环氧树脂的力学性能和电性能。碳纳米管的添加量在...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

遗态功能复合材料的制备及电磁性能研究

近年来,由于电磁干扰现象日趋严重,因而研究新型轻质、高效、宽频以及能满足不同环境和应用场合的电磁屏蔽和吸波材料已成为重要而且迫切需要解决的问题。设计研究新型电磁屏蔽/吸波材料要求基于电磁波的传播及电磁波与物体的相互作用原理,结合材料的微观结构、组分与功能的内在关系,构造形态、组分、结构屏蔽/吸波相结合的设计思路,研制多种屏蔽/吸波机制于一体的新型材料。而当前纳米材料和多孔结构的前沿研究为新型电磁屏蔽/吸波材料的设计和制备提供了新的思路和途径。在自然界中,植物材料秉承自然界亿万年进化的结果,具有精细的微米、纳米分级多孔结构。可以设想通过选取具有分级多孔结构的植物材料为模板,利用化学物理耦合处理方法遗传植物材料原有的精细形貌和多孔结构,并通过调控工艺改变和组装各种所需的纳米结构和成分,可制备既具有植物材料天然的分级多孔结构,又有人为赋予特性的新型电磁屏蔽和吸波材料。基于上述学术思想,本研究选取三种典型植物材料为模板,利用化学物理耦合...  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海大学
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橡胶基纳米复合材料制备及性能研究

橡胶基纳米复合材料是以橡胶为连续相,以无机或有机纳米粒子为分散相而制备的复合材料。由于分散相的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应,橡胶基纳米复合材料在结构、性能及应用方面优于传统的橡胶复合材料,为制备高性能、多功能的复合材料提供了新途径。本论文以高性能橡胶基纳米复合胎面材料、功能材料、密封材料为应用指向,研究了基于纤维状无机纳米填料、层状无机纳米填料、颗粒状无机纳米填料、功能化无机纳米复合填料以及聚合物纳米填料的橡胶基纳米复合材料的制备、结构与性能,主要研究内容及结论主要包括:以纤维状凹凸棒石(AT)为纳米无机填料,分别采用硅烷偶联剂及季铵盐为改性剂对其进行改性,采用机械共混法制备了天然橡胶基凹凸棒石纳米复合材料。研究表明,改性AT与橡胶基体有良好的界面相容性,AT棒晶在橡胶基体中的均匀解离、取向以及良好橡胶/填料界面的形成是实现AT增强效应的关键。同时考察了以四针状氧化锌晶须(T-ZnO_w)及纳米氧化锌(...  (本文共198页) 本文目录 | 阅读全文>>

南昌航空大学
南昌航空大学

TiO_2纳米管阵列环境功能复合材料的制备及应用研究

环境污染和能源危机是当今影响人类社会生存与发展的两大重要问题。TiO2具有优良的光学性能、化学稳定性并且成本低廉,因此,在光催化领域展现出独特的优势。然而,由于禁带宽度大(金红石相为3.0eV,锐钛矿相为3.2eV),载流子复合几率高,以及对有机污染物吸附能力较差,TiO2在实际应用中受到严重限制。本课题采用阳极氧化法直接在钛基底上原位制备TiO2纳米管阵列(TiO2NTs),然后分别采用窄带隙半导体复合、贵金属沉积以及石墨烯负载等方式,对TiO2纳米管进行改性,以提高其光催化性能。并将其应用于光催化氧化有机污染物、还原重金属以及CO2资源化等方面。具体研究内容如下:(1)采用阳极氧化法制备高度有序的TiO2纳米管阵列,煅烧晶化后通过脉冲电沉积技术在乙二醇(EG)溶剂中制备三维Bi2S3于纳米管阵列基底上。通过调控脉冲电沉积的温度、电压和时间等参数,探索结晶良好、形貌理想的Bi2S3纳米材料的制备条件。研究发现,当沉积电压为-1...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>