纳米复合材料的研究进展

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1、纳米复合材料的研究进展摘要：本文主要讲述了纳米复合材料的类型，并対各种类型的组成、产牛•、功能及性能的介绍。同时简单介绍了纳米复合材料的询景与展望。关键词:纳米涂料复合材料前景与展槊Summary:Thisarticledescribesthetypeofnano-composites,andvarioustypesofcomposition,origin,functionandperformanee.AtthesametimesimpledescribesNanocompositcsprospect・Keywords:Nano-coatingsc

2、ompositesprospectsandOutlook引言：新材料的性能提升，可强化产业体质，开拓产业多元化经营及产品垂直整合，和客八一起成长，满足客八新产甜设计之需求，共同创造帀场利基。目前全世界己商业化生产主要仍是以龙尼系列纳米复合材料为主，其产品用途以汽车零组件及阻气包装膜为主；但其实纳米尼龙复合材料可取代的主要用途相当广泛。纳米复合材料应用於电子通讯、运动休闲、交通运输、机械及民生用品等产业，可促进我国产业升级，确保国际竞争优势。新材料的性能提升，可强化产业体质，开拓产业多元化经营及产品垂直整合，和客户一起成长，满足客户新产品设计之需求，

3、共同创造市场利基。目前，全壯界已商业化生产主要仍是以龙尼系列纳米复合材料为主，其产品用途以汽车零组件及肌气包装膜为主；但英实纳米尼龙复合材料可取代的主要用途和当广泛。一、简介所谓的纳米复合材料是指分散相尺寸在1到lOOnm的复合材料，分散相一般为纳米金属微粒、纳米氧化物微粒等，载体通常是无机载体或聚合物载体。纳米复合材料是将制备好的纳米颗粒以分散在基体材料中的状态存在的。根据纳米颗粒在基体材料屮的分散状态大致可分为三类：笫一类是由不同成分、不同相或者不同种类的纳米粒子复合而成的纳米固体，这种复合体的纳米粒子可以是金属与金属、金属与陶瓷、金属与高分子

4、、陶瓷与陶瓷、陶瓷与高分了等，所构成的纳米复合体；第二类是将纳米粒子分散到常规的三维固体中，如把金属纳米粒子分散到另一种金属或合金中，或者放入常规的陶瓷材料或高分子中；纳米陶瓷粒子（氧化物、氮化物）放入常规的金属、高分子或陶瓷中;第三类是将纳米微粒分散到二维的薄膜材料屮。乂叮以分为均匀弥散和非均匀弥散两类。均匀弥散是指纳米微粒在薄膜屮均匀分布，人们可以根据需要控制纳米粒了的粒径和粒间距。非均匀弥散是指纳米微粒随机地、混乱地分散在薄膜基体中。此外，有人还把纳米层状结构也归结为纳米材料，由不同材质构成的多层膜也称为纳米复合材料。儿年來出现的介孔固体，同

5、样也可以作为纳米复合材料的母体，通过物理或化学的方法，将纳米粒子填充在固体中的纳米级或亚微米级孔洞中，形成介孔复合体，也被归类到纳米复合材料屮。目前，关于纳米复合材料的研究很多，主要集屮在以下儿个方面:纳米复合涂层材料、纳米高力学性能材料、磁性材料、光学材料、高价电材料及仿生材料。研究新型纳米复合材料涉及冇机、无机、物理、化学、材料生物等多学科知识，对其研究将是一项重大的课题。二、纳米复合材料的类型2・1、纳米涂层材料纳米涂层材料具有高强、高韧、高硬度的特性，在材料表面防护和改性方面具有广阔的应用前景。纳米涂层材料是将纳米技术与表面涂层技术相结合，

6、而发展起來的。2.1.1、纳米涂层材料的组成根据纳米涂层的组成可以讲纳米涂层材料分为三类：一类是完全由一种纳米材料构成的体系，在这种体系中除这种纳米材料外，没有其它组分；第二类是由两种或以上纳米材料构成的复合体系；第三类是将纳米材料添加在其它非纳米基体中形成的复合体系。完全由一种纳米材料构成的涂层离商业化尚冇相当一段距离，只冇在军事上冇所应用。但借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可使传统涂层的功能得到飞跃捉高，技术上勿需增加太大的成本。因此，第三类纳米涂层在市场方而展示出强劲的应用势头。利用现冇的涂层技术，针对涂层的性能，添加纳米材料，都可以获得

7、纳米复合体系涂层。纳米涂层的实施对彖既可以是传统材料基体，也可以是粉末颗粒或是纤维，用于表面修饰、包覆、改性或增添新的特性。2.1.2、纳米涂层的产生与功能凡是传统表面涂层技术，都可以用来或者稍加改造，实现纳米材料复合涂层。在硬度高的、耐磨涂层中添加纳米相，可进-步提高涂层的硕度和耐磨性能，并保持较高的韧性。将纳米颗粒加入到表面涂层屮，可以达到减小摩擦系数的效果，形成自润滑材料，甚至获得超润滑功能。在一些涂层中添加C60、碳纳米管等，可以制备出超级润滑新材料。涂层屮引入纳米材料,可显著地提高材料的耐高温、抗氧化性。如，在Ni的表面沉积纳米Ni-La

8、203涂层，由于纳米颗粒的作用，阻止了線离了的短路扩散，改善了氧化层的生长机制和力学性质。纳米材料涂层可以提高基体的腐蚀防