金屬納米復合材料

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. 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。

C. 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。

D. 什麼是納米生物復合材料

從材料學角度來看，生物體及其多數組織均可視為由各種基質材料構成的復合材料。具體來看，生物體內以無機-有機納米生物復合材料最為常見，如骨骼、牙齒等就是由羥基磷灰石納米晶體和有機高分子基質等構成的納米生物復合材料。人們通過仿生礦化方法制備納米生物復合材料，獲得了優於常規材料的力學性能。

按照生物礦化過程原理，美國科學家找到了一種兩親性肽分子，該兩親分子一端為親水的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)，另一端含有磷醯化的氨基酸殘基，親水的RGD序列有利於材料與細胞的粘連，而磷醯化的氨基酸殘基可與鈣離子相互作用。此兩親性肽分子能組裝成納米纖維以期促進生物礦化，使之成為模板指導羥基磷灰石(HA)結晶生長。此兩親分子納米纖維溶液可形成類似於骨的膠原纖維基質的凝膠，因此可將疑膠注射至骨缺損處作為生成新骨組織的基質。研究表明將凝膠置於含酸和磷酸鹽離子的溶液中，20min後體系仿生礦化，HA結晶沿纖維生長，轉變成羥基磷灰石-肽復合材料，該納米生物復合材料堅硬如真骨。

清華大學研究開發的納米級羥基磷灰石-膠原復合物在組成上模仿了天然骨基質中無機和有機成分，其納米級的做結構類似於天然骨基質。多孔的納米羥基磷灰石-膠原復合物形成的三維支架為成骨細胞提供了與體內相似的微環境。細胞在該支架上能很好地生長並能分泌骨基質。體外及動物實驗表明，此種羥基磷灰石-膠原復合物是良好的竹修復納米生物材料。

E. 制備陶瓷基，金屬基及聚合物基納米復合材料主要有哪些方法

聚合物基復合材料種類主要：

（1）玻璃纖維增強樹回脂答基復合材料；
（2）纖維增強樹脂基復合材料；
（3）碳纖維增強樹脂基復合材料；
（4）芳綸纖維增強樹脂基復合材料；
（5）金屬纖維增強樹脂基復合材料；
（6）特種纖維增強聚合物基復合材料；
（7）陶瓷顆粒樹脂基復合材料；
（8）熱塑性樹脂基復合材料；（聚乙烯聚丙烯尼龍聚苯硫醚（PPS）聚醚醚酮（PEEK）聚醚酮酮（PEKK））
（9）熱固性樹脂基復合材料；（環氧樹脂聚醯亞胺聚雙馬醯亞胺（PBMI）飽聚酯等）
（10）聚合物基納米復合材料

F. 什麼是一維納米復合材料

什麼是納米材料

廣義地說，所謂納米材料，是指微觀結構至少在一維方向上受納米尺度（1nm——100nm）調制的各種固體超細材料，它包括零維的原子團蔟（幾十個原子的聚集體）和納米微粒；一維調制的納米多層膜；二維調制的納米微粒膜（塗層）；以及三維調制的納米相材料。簡單地說，是指用晶粒尺寸為納米級的微小顆粒製成的各種材料，其納米顆粒的大小不應超過100納米，而通常情況下不應超過10納米。目前，國際上將處於1—100nm納米尺度范圍內的超微顆粒及其緻密的聚集體，以及由納米微晶所構成的材料，統稱為納米材料，包括金屬、非金屬、有機、無機和生物等多種粉末材料。

納米材料按其結構可以分為四類：具有原子蔟和原子束結構的稱為零維納米材料；具有纖維結構的稱為一維納米材料；具有層狀結構的稱為二維納米材料；晶粒尺寸至少一個方向在幾個納米范圍內的稱為三維納米材料。還有就是以上各種形式的復合材料。

按化學組份，可分為納米金屬、納米晶體、納米陶瓷、納米玻璃、納米高分子和納米復合材料。

按材料物性，可分為納米半導體、納米磁性材料、納米非線性光學材料、納米鐵電體、納米超導材料、納米熱電材料等。

按應用，可分為納米電子材料、納米光電子材料、納米生物醫用材料、納米敏感材料、納米儲能材料等。

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. 納米材料與納米復合材料的分析表徵方法有區別嗎

地震開始發生的抄地點稱為震源襲，震源正上方的地面稱為震中。破壞性地震的地面振動最烈處稱為極震區，極震區往往也就是震中所在的地區。地震常常造成嚴重人員傷亡，能引起火災、水災、有毒氣體泄漏、細菌及放射性物質擴散，還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災害。

I. 納米復合材料的介紹

納米復合材料抄是以樹脂、橡膠、陶瓷和金屬等基體為連續相，以納米尺寸的金屬、半導體、剛性粒子和其他無機粒子、纖維、納米碳管等改性劑為分散相，通過適當的制備方法將改性劑均勻性地分散於基體材料中，形成一相含有納米尺寸材料的復合體系，這一體系材料稱之為納米復合材料。