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时间:2019-05-10
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1、纳米高分子材料组员:张卉刘峙慧杨明张积辉张爽爽孙大吟纳米发展小史1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元什么是纳米材料纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,例如,人的头发丝的
2、直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。纳米材料的特性所有的纳米材料都具有三个共同的结构特点:(1)纳米尺度的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级(1-100nm);(2)有大量的界面或自由表面;(3)各纳米单元之间存在着或强或弱的相互作用。特殊效应1.表面效应2.小尺寸效应3.量子尺寸效应4.宏观量子隧道效应高分子纳米材料的应用目前,纳米陶瓷、纳米碳材料、纳米高分子材料、纳米复合材料
3、、微乳液、纳米纤维、纳米磁性材料、纳米储锂材料、纳米吸波材料等新型材料已经崭露头角,有的已经应用在实际产品中1.粘合剂和密封胶国外已将纳米材料如纳米SiO2作为添加剂加入到粘合剂和密封胶中,使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性都大大提高。其作用机理是在纳米SiO2的表面包覆一层有机材料,使之具有亲水性,将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构,即纳米SiO2形成网络结构掏胶体流动,固体速度加快,提高粘接效果,由于颗粒尺寸小,更增加了胶的密封性。2.涂料在各类涂料中添加纳米SiO2可使其抗老化性能、光洁度及强度成倍地提高,涂料的质量和档次自然升级。因纳米SiO2是一种抗紫外线辐射
4、材料(即抗老化),加之其极微小颗粒的比表面积大,能在涂料干燥时很快形成网络结构,同时增加涂料的强度和光洁度3.各种助剂橡胶纳米Al2O3粒子加入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐磨性。纳米SiO2可以作为抗紫外辐射、红外反射、高介电绝缘橡胶的填料。添加纳米SiO2的橡胶,弹性、耐磨性都会明显优于常规的白炭黑作填料的橡胶。塑料纳米SiO2对塑料不仅起补强作用,而且具有许多新的特性。利用它透光、粒度小,可使塑料变得更致密,可使塑料薄膜的透明度、强度和韧性、防水性能大大提高。在有机玻璃生产时加入表机经修饰的纳米SiO2可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;在有机玻璃中添加纳米Al
5、2O3既不影响透明度又提高了高温冲击韧性。纤维以纳米SiO2和纳米TiO2经适当配比而成的复合粉体作为纤维的添加剂,可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。用SiO2+TiO2+Al2O3+ZnO四合一粉体对人造纤维进行改性的研究正在进行中。化妆品纳米微粒与树脂结合用于紫外线吸收,如防晒油、化妆品中普遍加入纳米微粒。如纳米TiO2、ZnO、SiO2等。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。纳米材料研究展望正因为纳米材料具有与传统块材不同的结构、不同的特性与效应,使得纳米材料自上世纪80年
6、代以来,持续引发了各国科学家的巨大热情。虽然目前发展纳米科技存在科学理论、科学方法、科技创新和高风险等难点,但是纳米材料新奇的特性可能引发新一轮的技术革命,可能是21世纪人类文明继续发展的物质基础。谢谢大家!!!
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