如何設計納米復合材料
A. 納米復合材料分哪幾種類型
納米復合材料大致包括三種類型 :納米微粒與納米微粒復合(0-0復合),納米微粒與常規塊體復合(0-3復合)及復合納米薄膜(0-2復合)。此外,有人把納米層狀結構也歸結為納米材料,由不同材質構成的多層膜也稱為納米復合材料。這一類材料在性能上比傳統材料也有極大改善,已在有些方面獲得了應用。
(1)復合塗層材料:市場上大力宣傳的「納米洗衣機」、「納米冰箱」等,實際上是採用了納米塗層材料,這種材料具有高強、高韌、高硬度的特點,在材料表面防護和改性上有著廣泛的應用前景。如MoSi2/SiC復合納米塗層,經500℃,1小時熱處理,塗層硬度可達20.8Gpa,比碳鋼提高了幾十倍。
(2)超塑性陶瓷:用粒徑30nm的被Y2O3穩定化的四方ZrO2,並加入20% Al2O3,製成的陶瓷材延伸率可達200%,具有超塑性。甚至有人做到了延伸率800% 。這是由於納米材料燒結溫度低,燒結過程中速度快和有良好的界面延展性。
(3)高分子基納米復合材料:將經高能球磨製成的納米晶FexCu100-x粉體與環氧樹脂混合製成了具有極高硬度的類金剛石刀片。日本松下電器公司已研製成功樹脂基納米氧化物復合材料,其靜電屏蔽性能優於常規樹脂基碳黑復合材料,而且可以根據氧化物類型改變顏色,在電器外殼塗料方面有廣闊的應用前景。利用納米TiO2粉體的紫外吸收特性可以制防曬膏和化妝品。
(4)磁性材料:由納米四方Fe14Nd2B顆粒和10~15nm 的α-Fe粒子組成的復合材料具有高的矯頑力和高的剩餘磁化強度。高矯頑力來源於Fe14Nd2B相很強的磁-晶各向異性和納米粒子的單磁疇特性。
(5)光學材料:純的Al2O3和純的Fe2O3納米材料在可見光范圍是不發光的,但如果把納米Al2O3和納米Fe2O3摻和到一起 ,獲得的納米粉體或塊體在可見光范圍藍綠光波段出現了一個較寬的光致發光帶,發光的原因是Fe3+離子在納米復合材料中所提供的大量低有序度界面所致。
(6)仿生材料:研究表明,動物的骨骼是由膠質的基體與納米或亞微米的羥基磷灰石組成的一種復合體。納米或亞微米的羥基磷灰石起增強作用。科學家們已按照這樣的思路在實驗室中製造出了人造骨。以上只列舉了一些簡單的例子,目前納米復合材料的研究仍方興未艾。
B. 使用ansys模擬納米復合材料
想用ansys模擬一種新材料的力學性能,之前用儀器做拉伸測出了彈性模量等數據,但是不知道泊松比,
C. 如何設計超疏水和超雙疏納米界面材料
納米材料、微納復合材料尤其是具有特殊浸潤性(如超疏水性、超雙疏性等)的微納復合材料在人們的日常生活和國民生產各個部門都有著廣泛的應用前景,因而也引起科學界的廣泛關注。由於固體表面的浸潤性決定於其表面的化學組成和表面形貌,因此通過改變固體的表面自由能和表面形貌可以實現對固體材料表面浸潤性控制。本論文正是基於這一理論從固體的表面化學組成和表面微觀結構兩個方面入手,利用多種技術手段和各種化學物質構築了微納米結構的表面,同時控制所制備結構的表面自由能,實現了對固體表面浸潤性的控制,為功能納米界面的進一步應用奠定了基礎。主要內容如下:
1.利用聚合物二次復形的方法在PDMS表面復制了並還原了玫瑰花表面的微觀形貌,制備出了具有高粘滯力特性的仿生超疏水表面。經研究表明:所制備表面之所以具有高粘滯和超疏水的特性是由於其特殊的乳突狀微米結構、凹槽狀納米結構和PDMS表面化學組成所決定的。此外,由於其具有高粘滯超疏水特性和一定的防酸鹼腐蝕的作用,使得所制備表面可以在微量液體尤其是腐蝕性液體的傳輸上獲得應用。
2.採用自組裝的方法在金屬銅、鋅等表面構築了具有微納復合結構的超雙疏表面。該方法十分簡單,並且所制備的表面具有優良的疏水疏油性能,對水和油的接觸角都超過160°,水滴和油滴很容易從所制備的表面滾落,滾動角也都小於5°。此外,所制備的表面還具有出色的化學和熱穩定性。各種表徵結果和理論分析表明:所制備表面具有的優良的超雙疏和穩定性是有其自身所具有的特殊的化學結構和表面微觀形貌所決定的。
3.採用一步電化學沉積的方法在各種金屬及合金(銅、鐵、鈦、鋅、鋁,銅鋅合金等)上制備出了具有防腐特性的穩定的超疏水表面。本方法操作簡單,反應速度快並且具有非常好的普適性。此外,利用上述方法可以在金屬網上構築超疏水/超親油的網狀結構,實現油水分離。
D. 納米復合材料的性能
這個問題太泛了,請再具體一點。
E. 納米復合材料有哪幾種類型如何進行穩定化設計
納米復合材料是由兩種或兩種以上的固相至少在一維以納米級大小(1-100
nm)復內合而成的復容合材料。這些固相可以是非晶質、半晶質、晶質或者兼而有之,而且可以是無機物、有機物或二者兼有。納米復合材料也可以是指分散相尺寸有一維小於100nm的復合材料,分散相的組成可以是無機化合物,也可以是有機化合物,無機化合物通常是指陶瓷、金屬等,有機化合物通常是指有機高分子材料。當納米材料為分散相,有機聚合物為連續相時,就是聚合物基納米復合材料。
F. 用二氧化鈦 和蒙脫石如何制備成納米復合材料,求實驗步驟,謝謝^ω^
查文獻
G. 1.什麼是納米復合材料與復合材料相比有何主要差別
復合材料由於其優良的綜合性能,特別是其性能的可設計性被廣泛應用於航空航天、國防、交通、體育等領域,納米復合材料則是其中最具吸引力的部分,近年來發展很快,世界發達國家新材料發展的戰略都把納米復合材料的發展放到重要的位置。該研究方向主要包括納米聚合物基復合材料、納米碳管功能復合材料、納米鎢銅復合材料。
在納米聚合物基復合材料方面,主要採用同向雙螺桿擠出方法分散納米粉體,分散水平達到納米級,得到了性能符合設計要求的納米復合材料。我們制備的納米蒙脫土/PA6復合材料中,納米蒙脫土的層間距為1.96nm,處於國內同類材料的領先水平(中國科學院為1.5~1.7nm),蒙脫土復合到尼龍基體中後完全剝離成為厚度1~1.5nm的納米微粒,其復合材料的耐溫性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常優秀,此材料已經實現了產業化;正在開發的納米 TiO2/聚丙烯復合材料具有優良的抗菌效果,納米TiO2粉體在聚丙烯中分散達到60nm以下,此項技術正在申報發明專利。由於納米聚合物復合材料的成型工藝不同於普通的聚合物,本方向還積極開展新的成型方法研究,以促進納米復合材料產業化的進行。
碳納米管是上個世紀九十年代初發現的一種新型的碳團簇類纖維材料,具有許多特別優秀的性能。我們在碳納米管取得的研究成果主要包括:
1)大規模生產多壁碳納米管的技術,生產出的碳納米管的質量處於世界先進水平,生產成本也很低,為碳納米管的工業應用創造了條件。
2)開發了製造碳納米管為電極材料的雙電層大容量電容器的技術。
3)開發了製造具有軟基底定向碳納米管膜的技術。
鎢銅復合材料具有良好的導電導熱性、低的熱膨脹系數而被廣泛地用作電接觸材料、電子封裝和熱沉材料。採用納米粉末制備的納米鎢銅復合材料具有非常優越的物理力學性能,我們採用國際前沿的金屬復合鹽溶液霧化乾燥還原技術成功制備了納米鎢銅復合粉體和納米氮化鎢-銅復合粉體,目前正在加緊其產業化應用研究。
H. 納米復合材料怎麼樣有什麼用途
納米復合材料的范圍很大,不同的材料有不同的用途。例如有納米填料改性的樹脂材料可以改善分散性之類的。
I. 納米復合材料為什麼具有良好的性能
其特殊性能都是來源於其尺度。納米是10^(-9)m,微觀的原子是0.1納米的尺度,而版納米材料則權是幾十個甚至幾個原子的尺度,這時,納米材料中處於邊緣部分的原子就變得重要起來,它們有些電子沒有形成化學鍵,這足以改變整個材料的性能。一家之言,如有不妥,敬請賜教。