PS/粘土纳米复合材料的研究进展

聚苯乙烯(PS)与粘土复合是一种快速有效制备纳米复合材料的途径。PS／粘土纳米复合材料具有更高的强度、韧度等力学性能和热稳定性，并具有一定的阻燃性和离子电导性。就粘土的改性与复合材料的制备方法、纳米复合材料的物理、力学性能及间规PS／粘土纳米复合材料中间规PS的结晶性进行了综述。     

有机/无机纳米复合材料的研究进展

随着现代科学技术的发展,有机/无机纳米复合材料逐渐成为研究热点。综述了有机/无机纳米复合材料的制备方法及各种方法的优缺点和性能特点,展望了有机/无机纳米复合材料的发展前景。     

基于数字图像处理和有限元预测纳米颗粒增强聚合物基复合材料的弹性模量

运用数字图像处理技术,对有机粘土纳米颗粒增强聚丙烯复合材料的微观形貌进行处理,获取有机粘土纳米颗粒的形状及其在聚丙烯基体中的分布情况,进而建立充分反映其微观结构的二维代表体积元(RVE)模型;对该模型用有限元方法进行拉伸模拟,通过计算模型的平均应力和应变,预测了复合材料的弹性模量,并对其内部的应力和应变分布进行了分析。结果表明:弹性模量的计算结果与试验结果差异较小,验证了借助数字图像处理和有限元分析技术预测纳米颗粒增强聚合物基复合材料弹性模量是可行的。     

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的电子束辐照改性

采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯/有机蒙脱土（PP/OMMT）纳米复合材料,讨论了电子束辐照处理对纳米复合材料性能的影响.结果表明：通过辐照处理,可以使PP基体与纳米填料的相容性增加,两者之间的界面相互作用得到了加强,材料的弹性模量上升,断裂伸长率明显下降,整体强度有所上升,材料缺口敏感性增加,缺口冲击强度下降.     

水润滑条件下聚丙烯/有机改性蒙脱土纳米复合材料摩擦磨损性能研究

针对2种有机改性蒙脱土(OMMT,TJ-2型和KH-V6型),研究了熔融插层法制备的聚丙烯(PP)/OMMT纳米复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜观察分析了复合材料的磨损表面.结果表明:2种PP/OMMT纳米复合材料的摩擦因数和磨损率都随OMMT含量的增加先减小后增加.当TJ-2型OMMT质量分数为1.5%时,复合材料的摩擦因数和磨损率分别为纯PP的88%和48%;当KH-V6型OMMT质量分数为2%时,复合材料的摩擦因数和磨损率分别为纯PP的92%和50%.此外,在水介质中,随OMMT填充量的增加,PP/OMMT纳米复合材料的主要磨损形式依次是磨粒磨损、粘着磨损和磨粒磨损.     

聚氨酯/TiO2纳米复合材料冲蚀磨损特性研究

以纳米TiO2作为填料,制备耐磨蚀聚氨酯纳米复合材料.用相对抗磨损性法评价了聚氨酯纳米复合材料的冲蚀磨损性,通过扫描电镜观察聚氨酯纳米复合材料的磨损形貌,尝试解释纳米TiO2增强聚氨酯复合材料抗含沙冲蚀磨损性能的机理.试验结果表明,纳米粒子均匀分散于聚氨酯中,使聚氨酯弹性体耐磨蚀性得以提高.聚氨酯/TiO2纳米复合材料的抗冲蚀磨损性能分别是45#钢的10.67倍,2Cr13钢的6倍,纯聚氨酯的1.28倍,TiN/聚氨酯复合材料的1.09倍.     

纳米二氧化钛的光催化与减摩性能研究进展

纳米二氧化钛(TiO₂)作为一种环境和能源领域出色的光催化剂以及一种新型的发动机纳米润滑油添加剂,受到越来越多的关注。综述纳米TiO₂复合材料在不同掺杂方式下在光催化方面的研究及应用进展,以及纳米TiO₂及其复合材料作为润滑油添加剂的研究及应用进展;总结了综合考虑纳米TiO₂复合材料光催化与减摩性能的研究现状,指出将纳米TiO₂及其复合材料作为发动机润滑油添加剂时,应综合考虑其光催化与减摩性能,从而实现在减摩的同时降低污染物排放。     

纳米及微米石墨/聚四氟乙烯复合材料的力学与耐磨性能

用热压成型法分别制备了纳米、微米石墨填充聚四氟乙烯(PTFE)的复合材料,对纯PTFE和复合材料进行了硬度、耐磨性和拉伸试验,用SEM观察了拉伸断口形貌.结果表明:纳米和微米石墨均能提高复合材料的硬度和耐磨性,而复合材料的抗拉强度和断后伸长率均有所下降;纳米石墨/PTFE复合材科的硬度、耐磨性、抗拉强度和断后伸长率均比微米石墨/PTFE复合材料的高;当纳米石墨质量分数为7%时,复合材料的综合性能较好,当质量分数大于7%后,复合材料的断后伸长率迅速下降;纳米石墨与PTFE相容性较好,在PTFE中的分布均匀.     

纳米金属粉填充Ekonol/PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

评价了分别用不同体积含量的纳米镍粉和纳米铜粉填充聚苯酯/聚四氟乙烯(Ekonol/PTFE)复合材料体系的力学性能,利用M-200型磨损试验机研究了纳米Ni、纳米Cu含量对Ekonol/PTFE复合材料摩擦学性能的影响,借助扫描电子显微镜和能谱分析手段考察试样磨损表面和磨屑,并探讨其摩擦磨损机制。结果表明,纳米Ni能在一定范围内增加Ekonol/PTFE复合材料的冲击强度;纳米金属粉填入量较小时均能增加复合材料的洛氏硬度。纳米Ni与纳米Cu均能增加Ekonol/PTFE复合材料的摩擦因数并降低磨损率。其原因在于纳米金属粉在复合材料摩擦表面富集,通过金属分子间的吸引作用,增大复合材料的摩擦因数。     

纳米氧化物/聚四氟乙烯复合材料的研究

用共混烧结法制备了纳米TiO2 /聚四氟乙烯和纳米SiO2 /聚四氟乙烯两种复合材料 ,考察了纳米材料含量、载荷对复合材料的摩擦磨损性能和力学性能的影响 ,结果表明 ,两种复合材料的磨损量比纯聚四氟乙烯降低了 1～2个数量级 ,当纳米TiO2 含量为wt .15 %左右时 ,聚四氟乙烯复合物的综合性能最佳。     

纳米石墨/铝基复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金和热压烧结的方法制备了纳米石墨/铝基复合材料,分析了纳米石墨加入量对复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:纳米石墨的加入量为1%时,在基体中易于分散,可以显著降低复合材料的摩擦因数;但随着纳米石墨含量的增加,材料的磨损量也相应增大.     

纳米Ti02改性塑料的抗菌及分解内毒素特性研究

研究了纳米TiO2的制备、相结构及抑菌作用,含0.7%TiO2的纳米TiO2/PS复合材料的分解内毒素及抑菌作用.结果表明锐钛矿型纳米TiO2对常见的菌种具有良好的抑制作用.纳米TiO2/PS复合材料具有明显的分解细菌内毒素的作用和良好的抑菌效果;对内毒素的分解率可达90%以上,对常见细菌的杀菌率达到99%以上.     

尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的摩擦学特性及磨损机理

用熔融插层法制备了不同蒙脱土含量的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料,并与45钢进行了环块对磨试验.结果表明：该材料与45钢对磨的摩擦因数随有机蒙脱土含量的增加而减小;纯尼龙6和2%有机蒙脱土复合材料的磨损属于机械和粘着磨损;4%有机蒙脱土复合材料的磨损属于疲劳磨损;6%和8%有机蒙脱土复合材料的磨损以机械磨损为主;10%蒙脱土复合材料的磨损主要以疲劳磨损为主.     

Al/Fe3Al网状结构复合材料的制备

采用机械合金化及退火工艺制备纳米级Fe3Al金属间化合物粉体;利用有机前驱体烧蚀技术,氩气保护下在真空热处理炉中经过1460℃热处理,制备具有高气孔率、高尺寸稳定性、耐高温的Fe3Al金属间化合物网状结构;采用负压浸渗法制备Al/Fe3Al网状结构复合材料,材料的耐磨性能明显优于基体材料,在100N载荷、400r/min转速的试验条件下,摩擦时间为20min时,Al/Fe3Al复合材料的磨损量较纯Al试样降低66%.     

基于碳纳米管的偶氮纳米复合材料的制备及光电导性能研究

通过改进的液相直接沉淀法制备了2,5-双(1'-偶氮基-2'-羟基-3'-萘甲酰基-邻-氯苯胺)噁唑(AZO)的纳米微粒,并将AZO纳米级颗粒固定在多壁碳纳米管上(MWCNT-AZO).利用透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见光吸收光谱表征了AZO纳米级颗粒和MWCNT-AZO纳米复合体系的结构.以AZO纳米微粒或MWCNT-AZO纳米复合材料作为载流子发生材料,制备单层光电导体,采用光致电压衰减法研究光电导体性能.结果表明,由于纳米尺寸效应,AZO纳米微粒的光电导性能要比本体AZO颗粒好的多.同时发现,相对于本体AZO和MWCNT/本体AZO复合材料,MWCNT-AZO纳米复合材料表现出更佳的光电导性能和更宽的光谱响应范围,这是MWCNT-AZO纳米复合材料的纳米尺寸效应以及AZO纳米微粒向MWCNT的电荷转移引起的.     

锂离子电池负极用硅/碳纳米复合材料制备方法和性能的研究进展

介绍了近十年来锂离子电池负极用硅/碳纳米复合材料的主要制备方法,包括热解法、化学气相沉积法、球磨法、水热法以及溶胶凝胶法等,以及硅/碳复合材料的微结构特征及其对复合材料比容量和循环性能的影响。最后,对硅/碳纳米复合材料的研究方向进行了展望。     

纳米复合材料摩擦磨损性能研究进展

介绍了纳米复合材料的组成、分类和制备方法,评述了纳米复合材料的摩擦磨损性能研究进展,总结了纳米复合材料摩擦学性能的主要影响因素,分析了纳米复合材料的摩擦磨损机制,指出了当前纳米复合材料摩擦学研究领域的发展趋势和有待于研究和解决的问题.     

纳米硬质合金刀具切削Al/SiCp复合材料实验

SiC颗粒具有较高的硬度,使Al/SiCp复合材料在切削时刀具磨损剧烈。纳米硬质合金具有较高的硬度、韧性及良好的抗磨损能力。制备了纳米硬质合金刀具WC-7Co,对Al/SiCp复合材料进行了切削实验,研究了纳米硬质合金刀具磨损机理和Al/SiCp复合材料的切屑去除机理,以及刀尖处后刀面磨损值。研究认为,纳米硬质合金刀具磨损的机理为SiC颗粒的微切削作用引起的磨料磨损,及SiC颗粒对刀尖刃口的高频、断续冲击引起的微崩刃及微破损,Al/SiCp复合材料的切削实质是断续切削;Al/SiCp复合材料去除机理为切屑的崩碎去除;纳米硬质合金后刀面磨损值较普通硬质合金小30%~50%。     

纳米硬质合金刀具切削Al/SiC_p复合材料的实验

针对SiC颗粒硬度高,切削Al/SiCp复合材料时刀具磨损剧烈,本文提出用具有较高硬度、韧性及良好抗磨损能力的WC-7Co制备纳米硬质合金刀具,并对Al/SiCp复合材料进行了切削实验。研究了纳米硬质合金刀具磨损机理和Al/SiCp复合材料的切屑去除机理,以及刀尖处后刀面磨损值。研究认为,纳米硬质合金刀具磨损的机理为SiC颗粒的微切削作用引起的磨料磨损,及SiC颗粒对刀尖刃口的高频、断续冲击引起的微崩刃及微破损;Al/SiCp复合材料的切削实质是断续切削;去除机理为切屑的崩碎去除;纳米硬质合金后刀面磨损值较普通硬质合金小30%～50%。实验表明,纳米硬质合金较普通硬质合金更适于加工Al/SiCp复合材料。     

纳米Cu粉填充碳纤维/PTFE复合材料的摩擦磨损性能

考察纳米Cu粉含量、粒径对碳纤维/PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜分析磨损面和对偶面转移膜形貌,并探讨其磨损机制。结果表明:纳米Cu粉能提高碳纤维/PTFE复合材料的耐磨性,在高载荷下,纳米Cu粉的增强效果更加明显;纳米Cu粉的粒径越小,复合材料的耐磨性越好;添加质量分数0.3%纳米Cu粉的碳纤维/PTFE复合材料耐磨性最优,1.4 m/s,200 N下实验条件下,其磨损率比未添加时降低了45%;SEM分析显示纳米Cu粉能在对偶面上形成平整致密的转移膜,具有显微增强作用。