纳米Al2O3/环氧树脂复合材料的制备及性能

在原位法制备纳米复合材料时，要使纳米粒子在树脂中分散均匀，必须首先获得稳定的单体悬浮体系。基于这一原理，本文通过对纳米Al2O3表面改性即选择合适的分散剂，获得稳定的纳米Al2O3/丙酮悬浮液，然后将环氧树脂溶解于其中，制得纳米Al2O3／环氧树脂复合材料。运用透射电子显微镜，观察了纳米Al2O3在环氧基体中的分散情况。分析并讨论了纳米Al2O3含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明：利用稳定的悬浮体系能制得分散较为均匀的纳米复合材料，在纳米Al2O3含量为5％的情况下，纳米复合材料的力学性能达到最优。     

选区激光烧结制备PS/Al2O3纳米复合材料的研究

试探性地利用选区激光烧结制备PS／Al2O3纳米复合材料，利用乳液聚合方法改性纳米Al2O3，并在相同工艺条件下对PS／Al2O3纳米复合材料成型粉末（NH1）与纯聚苯乙烯（PS）粉末选区激光烧结试样的力学性能进行了比较结果表明，NH1烧结试样（PS／Al2O3纳米复合材料）较纯PS的拉伸强度提高了2倍左右，最大值达到29．8MPa；缺口冲击强度提高了20％～50％，最大值达到10．5kJ／m^2；洛氏硬度仅增加约5％；并利用场发射扫描电子显微镜对试样的冲击断面进行了微观结构分析．发现纳米Al2O3经乳液聚合改性后在基体中分散良好，起到很好的增强增韧作用．     

纳米Al_2O_3/PTFE复合材料的制备及其力学性能

以纳米Al2 O3 为填料 ,制备了纳米Al2 O3 填充PTFE复合材料 ,研究了纳米Al2 O3 的含量对PTFE复合材料性能的影响。结果表明 ,纳米Al2 O3 的加入使PTFE的拉伸强度和断裂延伸率有所下降 ,硬度增加 ;当Al2 O3 的质量分数为10 %时 ,PTFE复合材料的综合力学性能最佳 ;随着Al2 O3 含量的逐渐增加 ,会使PTFE复合材料从韧性材料向脆性材料转化     

纳米Al2O3／PTFE复合材料的制备及其力学性能

以纳米Al2O3为填料,制备了纳米Al2O3填充PTFE复合材料,研究了纳米Al2O3的含量对PTFE复合材料性能的影响。结果表明,纳米Al2O3的加入使PTFE的拉伸强度和断裂延伸率有所下降,硬度增加;当Al2O3的质量分数为10％时,PTFE复合材料的综合力学性能最佳,随着Al2O3含量的逐渐增加,会使PTFE复合材料从韧性材料向脆性材料转化。     

纳米Al2O3填充液体橡胶／环氧树脂复合材料的性能研究

用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂制得端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶／环氧树脂聚合物（ETPB）。在ETPB中分别加入质量分数5％和10％的纳米Al2O3,并选择适宜的固化剂固化,制得ETPB／Al2O3复合材料。考查了ETPB与ETPB／Al2O3复合材料的力学性能,研究了该材料的滑动摩擦磨损率与滑动速度之间的关系,并用扫描电子显微镜（SEM）对几种材料磨损表面进行了观察。结果表明,通过填充纳米Al2O3无机粒子可显著提高ETPB的性能,当填充量为5％时,ETPB／Al2O3复合材料性能最佳。     

PTFE/Al2O3纳米复合材料的摩擦磨损性能研究

利用MM—200型摩擦磨损试验机研究了PTFE／Al2O3纳米复合材料的摩擦磨损性能，并采用扫描电子显微镜观察、分析了试样磨屑形状及磨损机理。结果表明，经表面处理的纳米Al2O3能明显提高PTFE的耐磨损性并改变其磨屑形成机理；当表面处理纳米Al2O3含量为3％时，PTFE纳米复合材料的磨损量最小，但在试验范围内，表面处理纳米Al2O3含量变化对PTFE纳米复合材料的耐磨损性影响不大，而PTFE纳米复合材料的摩擦系数则随表面处理纳米Al2O3含量增加而略有增大，导致PTFE磨损的机理主要是粘着磨损。     

MC尼龙/纳米Al2O3复合材料力学性能的研究

采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3增强单体浇铸(MC)尼龙复合材料,用扫描电子显微镜观察其断口形貌纳米粒子分布状况,并测试、分析了纳米Al2O3含量对对材料力学性能的影响。结果表明，采用原位聚合技术可获得的纳米粒子分布均匀、综合性能优良的纳米复合材料，当纳米Al2O3质量分数的4%时，MC尼龙/纳米Al2O3复合材料的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度均达到最大值，分别比纯MC尼龙提高了19%、33%和11%。     

Y-TZP/Al_2O_3/Mo纳米复合材料的制备及其力学性能

纳米复相陶瓷材料是目前最接近于产业化的纳米陶瓷材料,已成为国际研究热点。添加金属第二相有可能同时提高纳米复相陶瓷材料的力学和摩擦学性能。为此,在钇稳定多晶氧化锆(yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystals,Y–TZP)/Al2O3纳米陶瓷的基础上,用ZrO2–Y2O3–Al2O3纳米复合粉体和金属Mo粉采用热压烧结的方法成功制备了Y–TZP/Al2O3/Mo纳米陶瓷–金属复合材料。研究了Mo含量对材料显微结构和力学性能的影响。结果表明:复合材料结构主要由晶界型、晶内型和纳米–纳米型3种类型的混合型组成,这种结构使材料具有非常高的断裂韧性,在Mo的质量分数为60%时,断裂韧性可达20.8MPa·m1/2。     

尼龙6/纳米A12O3复合材料与铜摩擦副的摩擦磨损性能

采用双螺杆挤出机共混制备尼龙6／纳米Al2O3复合材料,考察了复合材料的硬度及与铜摩擦副的摩擦磨损性能。试验表明,加入纳米Al2O3可使尼龙6的硬度提高。在低载荷时,复合材料的摩擦系数随载荷的增加而减小;当载荷超过一定值后,摩擦系数增大;载荷一定时,摩擦系数随纳米A120,含量的增加呈上升趋势。当纳米Al2O3含量达到10份时,复合材料的磨损量较小;当纳米Al2O3超过10份时,纳米Al2O3粒子的团聚会造成其与基体尼龙6的结合力降低,最终导致尼龙6／纳米Al2O3复合材料磨损量增大。     

颗粒增强ZA27室基复合材料的界面

通过对复合材料的界面研究发现，在SiCp／ZA27复合材料中SiC颗粒不能作为初生α相的形核衬底，金属化合物CuZn4依附于SiC颗粒形核、长大。而在Al2O3p／ZA27复合材料中，Al2O3颗粒和Al液有良好的浸润性,使α相优先在颗粒周围形核。SiCp／ZA27及Al2O3p／ZA27复合材料界面处无反应物或反应层，且Al2O3p／ZA27复合材料的界面结合强度优于SiCp／ZA27复合材料。     

La_2O_3对氧化铝陶瓷机电性能的影响

研究了La2O3添加对氧化铝基板性能的影响。结果表明,0.5%La2O3的引入,可使陶瓷基板抗折强度的分散性得到明显改善,并使抗折强度得到明显提高,但对电性能无明显影响。     

Ni3Al增韧Al2O3陶瓷机理的研究

以Ａｌ２Ｏ３，Ｎｉ３Ａｌ为原料热压烧结得到高韧性复合材料，并对材料进行了机械性能测试，从Ｎｉ３Ａｌ的晶体结构、合金化、拔出现象、裂纹偏转等方面对Ｎｉ３Ａｌ增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷机理作了深入研究。     

氧化铝基纳米复合陶瓷显微结构的研究

考察了Al2O3-SiC和Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC纳米复合陶瓷的断裂方式。由于SiC的加入,材料以穿晶断裂为主。通过透射电镜观察,研究了纳米复合陶瓷中材料SiC颗粒的分布,证明所制备的材料为晶内型纳米复合陶瓷。在Al2O3-ZrO3(3Y)-SiC纳米复合陶瓷中,小的ZrO2颗粒分布于Al2O3晶粒内,大的ZrO2晶粒位于Al2O3晶粒间,ZrO2的分布影响Al2O3晶粒的形状。通过高分辨透射电镜,观察了Al2O3-SiC和Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC纳米复合陶瓷中Al2O3/Al2O3,Al2O3/SiC,Al2O3/ZrO2的界面。在两颗晶粒间的晶界几乎没有玻璃相的存在,证明纳米复合材料中晶界得到了加强,有利于力学性能的提高。     

MC尼龙／Sm2O3纳米复合材料的制备及性能研究

用原位分散聚合法制备了一系列MC尼龙/Sm2O3纳米复合材料,并对其结构和力学性能进行了表征.结果表明,纳米Sm2O3使MC尼龙晶格尺寸发生了一定程度的改变;纳米Sm2O3的加入可以明显改善MC尼龙的力学性能,对MC尼龙同时具有增强和增韧双重效果;MC尼龙/Sm2O3纳米复合材料的力学性能随着纳米Sm2O3用量的增加呈先升高后降低的趋势.当纳米Sm2O3的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率达到最大值,分别比MC尼龙提高了18.8%和91.5%,当纳米Sm2O3的质量分数为1.0%时,复合材料的缺口冲击强度、穹曲强度和弯曲弹性模量达到最大值,分别比MC尼龙基体提高了36.6%、11.2%和11.5%.     

A comparative study on H2S removal using Mg-Al spinel (MgAl2O4) and MgO/Al2O3 nanocomposites

In this work MgO/Al2O3 nanocomposites with weight ratios from 5％ to 25％ were synthesized by precipitation-impregnation method and their structural properties were characterized.In the next step,the capability of the nanocomposites in H2S removal compared to Mg-Al spinel (MgAl2O4),synthesized through ion-pair complex precursor route and alumina samples,prepared via sol-gel precipitation methods,was investigated.The results indicated that among the studied sorbents Mg-Al spinel presents a distinctly higher H2S removal.In addition,the MgO/Al2O3 nanocomposites compared to the alumina sorbents,exhibited much better performance in H2S removal.Also CO2-TPD analysis reveals higher amounts of basic sites for Mg-Al spinel compared to 25 wt％ MgO/75 wt％ Al2O3 nanocomposite.     

不同温度下PTFE纳米复合材料摩擦学性能的研究

用高温气氛摩擦磨损试验机研究了温度对聚四氟乙烯(PTFE)纳米复合材料摩擦学性能的影响,并用扫描电子显微镜对PTFE纳米复合材料的磨损表面进行了微观分析.结果表明,填充纳米氧化铝(nano-Al2O3)提高了PTFE纳米复合材料的耐磨损性能,纯PTFE和PTFE/nano-Al2O3复合材料的耐磨损性能均随着温度的升高而降低,摩擦系数也随着温度的升高而降低;纯PTFE的磨损机理为粘着磨损,而PTFE/nano-Al2O3复合材料的磨损机理为磨粒磨损和黏着磨损共同作用.     

PP/凹凸棒土纳米复合材料的制备与性能研究

采用超声波分散方法将凹凸棒土在甲苯中进行分散，然后采用硅烷偶联剂KH—570对凹凸棒土纳米棒晶进行表面处理，将经表面处理的凹凸棒土与聚丙烯复合制备纳米复合材料，研究了纳米复合材料的晶体结构与性能。结果表明，当凹凸棒土含量为10％时，复合材料的拉伸强度达最大值；而冲击强度在凹凸棒土含量为2％时出现峰值。凹凸棒土的加入并没有改变聚丙烯的晶型，复合材料的加工性能在一定程度上得到改善。     

ZTA纳米复相陶瓷的研究进展

介绍了改善Al2O3陶瓷性能的3种方式，综述了ZTA复相纳米陶瓷的主要性能、结构、增韧机理及粉体制备和烧结方式对材料的影响，论述了添加剂和籽晶的引入对降低ZTA陶瓷的烧结温度，改善显微结构和力学性能的研究情况并分析了改善机制，3种改善方式在ZTA陶瓷中能得到综合体现。     

Analysis of the intragranular microstructure in ceramic nanocomposites and their effect on the mechanical properties

The formation of intragranular microstructure in Al₂O₃/ZrO₂ and Si₂N₂O/Si₃N₄ nanocomposites was analyzed, and the effect of intragranular microstructure on the mechanical properties of nanocomposites was investigated. Results suggest 3 requisite conditions for the formation of intragranular microstructure and the role of intracrystalline glass phase and scar microstructure. In case of Al₂O₃/ZrO₂, the intragranular microstructure leads to the formation of transgranular fracture, which in turn improves the mechanical properties via strengthening and toughening. On the other hand, in case of Si₃N₄/Si₂N₂O nanocomposites, intragranular microstructure reduces the possibility of bridging, pulling out, and crack deflection, thereby leading to the deterioration of strength and toughness. Based on these results, we can conclude that the formation of intragranular microstructure does not necessarily improve the mechanical properties in all kinds of materials. Rather, the effect of intragranular microstructure on the mechanical properties of nanocomposites is related to the strengthening and toughing mechanism of matrix materials.