《纳米复合材料》ppt课件

《《纳米复合材料》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、纳米复合材料复合概念材料科学中复合是指不同相、不同物质组成的体系之间的组合。对于纳米材料领域，复合材料是多相体系，其中相的尺寸至少有一维在纳米尺度，并对材料性能有重要影响，这种材料可称为纳米复合材料。复合材料定义为：由两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相分散相，称为增强材料。自组装结构通常为分散相，而作为支撑物的膜就是连续相。复合材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料，而且还可具有组分单独不具有的独特性能。纳米复合材料与常规的复合材料相比增添了许多新的研究内容。含有纳米颗粒相的纳米复合材料，是

2、纳米材料工程的重要组成部分，成为当前纳米材料发的新方向。纳米复合材料中的高分子基纳米复合材料，是一类值得研究的新型材料。复合材料的组成基体Matrix增强体Reinforcement界面Interface复合材料分类1.复合材料按用途结构纳米复合材料，功能纳米复合材料，智能纳米复合材料。2.按基体类型分为高分子基复合材料RMC（PloymerMatrixComposite）金属基复合材料MMC（MetalMatrixComposite）陶瓷基复合材料CMC（CeramicMatrixComposite）3.按增强体的形态与排布方式颗粒增强复合材料、连续纤维增强复合材料、短纤维

3、或晶须增强纤维；晶片增强复合材料按基体形状分，0-0复合，0-1复合，0-2复合，0-3复合。按复合方式分，晶内型，晶间型，晶内-晶间混合型，纳米-纳米型。由能承受载荷的增强体组元（如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等）与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元（如树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等）构成。结构材料通常按基体的不同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。结构复合材料主要作为承力结构使用的材料包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料

4、，具有广阔的发展前途。未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料，成为复合材料发展的主流。未来复合材料的研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生复合材料和发展多功能、智能、天然复合材料等领域。功能复合材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。1.聚合物基纳米复合材料聚合物基复合材料就是纳米级分散相与聚合物基体复合所得到的材料.聚合物基纳米复合材料性能的改善.纳米微粒性能的增强应用纳米粘土阻燃性、阻隔性、相容性包装、建筑、电子行业碳纳米管导电性，电荷转移电力、电子行业，光电转换Ag抗菌医药用品ZnO紫外吸收紫外防护SiO2粘度控制涂料、粘结剂CdSe，CdTe

5、电荷转移光伏电池石墨导电性、阻隔性、电荷转移电力、电子行业多面齐聚倍半硅氧烷（POSS）热稳定性、阻燃性传感器、LED陶瓷基纳米复合材料在陶瓷材料中早已存在纳米结构，比如很多粘土烧结的陶瓷材料。电学陶瓷的扫描电镜图片，大的晶粒是石英，它们之间是包含在玻璃相中的针状多铝红柱石。金属基纳米复合材料金属基纳米复合材料以其高比刚度、高比韧性、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳及电、热等功能特性广泛应用在航天航空、汽车、机械、化工和电子等领域。金属基复合材料的性能可以通过调整增强相的含量来控制.纳米复合材料的性能制备复合材料的目的之一就是增大材料的强度。复合材料的最大力值依赖于材料中最脆弱的断裂路

6、径。当基体中加入硬度较大的粒子时，其对材料整体力学性能有两种不同的影响：粒子导致应力集中，从而使材料整体性能下降；粒子阻碍了裂纹的生长，而使材料整体力学性能增强。纳米复合材料的性能在强度相对较弱的基体中添加硬度很大的微米或纳米级的无机填充粒子，都可以令复合材料的硬度有较大的提高。力学性能的提高很大程度依赖于基体与添加粒子之间应力的转移。基体与粒子之间“结合紧密”（具有化学键等强烈的界面作用力），那么基体所受到的应力能有效地转移到增强粒子上，从而表现为复合材料整体的强度增大。基体与粒子之间结合力很弱，（特别是微米级的粒子经常出现这种情况），基体所受到的应力不能转移到粒子上，复合

7、材料整体出现强度减小的情况。纳米复合材料性能纳米复合材料的力学性能主要具有如下的特点：高强度、高韧性；高比强度、高比模量；抗蠕变、抗疲劳性好；高温性能好；断裂安全性高等。把高强度、高模量、耐热性好的纳米颗粒、纳米晶片、纳米晶须、纳米纤维等弥散于基体材料中，可提高基体材料的强度、模量、韧性、抗蠕变和抗疲劳性、高温性能，有的可增加功能性或智能性。（1）高强度、高韧性陶瓷基纳米复合材料，特别是氧化物系陶瓷基纳米复合材料力学性能的明显改善大致可归结如下：(1)纳米级弥散相抑制了氧化物基体晶粒生长和减轻了晶粒的异