复合材料论文正文

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1、WORD格式整理复合材料论文—金属基纳米复合材料的制备及研究进展姓名：郑浩班级：金属材料学学号：201102710056专业资料值得拥有WORD格式整理金属基纳米复合材料的制备与研究进展摘要：本论文主要介绍了纳米复合材料的的设计（包括结构设计和功能设计），讨论了金属基复合材料的制备方法以及对所制备的金属基纳米复合材料的性能进行了分析，最后对金属基纳米复合材料的发展进行了展望。关键词：金属基纳米复合材料制备性能展望专业资料值得拥有WORD格式整理1.纳米复合材料简介纳米材料是由纳米量级(1—100nm)的纳米粒子组成的固体材料。纳米微粒有4个基本效应

2、：小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。因此，纳米材料表现出一些特殊性能，如高热膨胀系数、高比热容、低熔点、奇特的磁性、极强的吸波性能等。纳米微粒尺寸很小，纳米粒子的表面原子数与其总原子数之比随粒径尺寸的减小而急剧增大，所以纳米材料有高密度缺陷、高的过剩能、大的比表面积和界面过剩体积。纳米材料也因此具有许多特殊的性能，如高的弹性模量、较强的韧性、高强度、超强的耐磨性、自润滑性和超塑性等。由于纳米材料的特异性能，纳米材料有着广泛的应用。根据纳米复合材料的功能特性和使用时的侧重点，可将其粗略地分为结构纳米复合材料和功能纳米复合材料

3、两大类。前者主要用在产品或工程的结构部件上，着重在材料的结构强度、刚性、韧性、耐热性能等机械、物理、力学性质和耐化学腐蚀与耐恶劣环境能力上的赋予；后者侧重在利用材料的特殊光、电、声、热、磁敏感应答、信息贮存与传输、能量贮存与释放等性能及效应来实现某种功能。根据纳米复合材料的复合途径可分为：纳米一纳米复合材料，纳米相一常规块体复合材料及复合纳米薄膜。根据复合材料组分的性质可分为无机一无机，有机一有机纳米以及无机一有机纳米复合材料。2.纳米复合材料的设计简介纳米复合材料是纳米尺度上的混合，复合的两相间的界面面积非常太，界面间具有很强的相互作用，因此不但

4、复合相问具有极优良的粘接性能，还有可能在界面上发生一些化合反应，从而在有机地结合复合两相的优点的基础上还可以产生一些非纳米复合材料所不具备的新的性能。针对纳米复合材料的特殊优点和功能对材料进行设计，制造出适合要求的材料是科学界和工业界共同努力的目标。在进行材料设计之前，有必要先对它的发展趋势作一个简要介绍：在结构纳米复合材料的发展中，利用物理学、化学、界面科学在解决增强体和基体之间的结合强度、相容性问题，提高复合材料的质量，使各种基体(树脂、金属、陶瓷、石炭等)的复合材料得以蓬勃发展，这一类材料目前是结构复合材料中的主体，并将在今后一段时间占主导地

5、位。结构复合材料发展的研究热点是耐温复合陶瓷材料，包括耐高温纳米复合材料和低温纳米复合材料。功能性纳米复合材料的迅速发展充分地体现了纳米复合材料的发展，它已在整个纳米复合材料中占据了重要地位，如金属超细粒子具有内部压力、熔点和热阻等特殊的性质，正在开拓其广泛的用途。应用最快、最广的是磁性材料，它的磁带记录密度为Ijp庄的10倍以上。此外在电子功能材料、光子功能材料、化学和生物、医学功能材料、机械功能材料、热学功能材料等方面都有着广泛应用。2.1纳米复合材料结构和功能设计2.1.1结构设计专业资料值得拥有WORD格式整理有些复合材料是各向异性的，在设

6、计的过程中可利用其与向性有关的特性，包括耦合特性。由于各向异性和耦合特性的存在，可根据结构受力特点和使用功能上的需要对铺层方向和铺层次序进行设计和剪裁。纳米复合材料界面相的存在具有双重性，调整界面相作用可以使纳米材料分散与基质更为均匀。纳米晶须、纳米棒、纳米线、纳米束的介入，不但提供了定向增强的可能，同时保持了，宏观粒子填充增强时的加工便利。为最大程度的发挥纳米复合材料中不同界面的有利影响因数和协同效应，一般要对其表面进行适当的改性或处理，使之能与基材形成某种联系(例如共价键、氢键、分子间作用力等)，在其中达到最大程度的均匀分数和适当的结合。有些则

7、利用表/界面现象，增加表/界面或提供特殊结构和形态来加快反应，使催化性能提高。原位形成纳米结构和进行复合是最行之有效的复合方法。在特定分子量及其分布的聚乳酸中原位形成和复合纳米羟基磷酸钙和甲壳素及其改性物(chitinorchionsall)是制备生物医药相容性好、能生物降解、又有足够强度的人造骨材料的理想方法(其最佳方法目前尚在研究中)。利用材料的结构特性进行材料设计主要有嵌入法、模板法、包覆法、控制晶型法。嵌入法主要是利用一些物质的层间域或纳米空隙在其中填充另一些物质，如Ruiz—Hitzky等。将聚环氧乙烷(PEO)与不同交换性阳离子的蒙脱石

8、溶液混合搅拌，合成了新的具有二维结构的有机一无机复合材料。这种材料经不同的溶剂处理后，其PEO含量保持不变，显示了这种材料