纳米颗粒对环氧树脂胶粘剂_钢铁附着强度的影响
纳米颗粒对环氧树脂胶粘剂／钢铁附着强度的影响
２０ ０ ７年 １月第 １ 卷 第 １ ６ 期
Ｖｏ ．６ Ｎｏ １ Ｊ ｎ２ ０ １ ． ，ａ ． ０ ７ １
中 国 胶 粘 剂
Ｃ ＮＡ ＨＥ Ｉ Ｓ ＨＩ ＡＤ Ｓ ＶＥ 一 １ 一 ９
纳米颗粒对环氧树脂胶粘剂／ 钢铁 附着强度的影响
体 之 间 附 着 强 度 的检 测 ， 此 现 象 产 生 的原 因进 行 了分 析 和 讨论 。 对
关键词 ： 环氧胶粘剂 ； 钢铁基体 ； 纳米颗粒 ；附着强度 中图分类号 ：Ｑ ３ ．３ 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ４ ２４ （０ ７ ０ － ０ ９ ０ Ｔ４３ ７ ４ Ａ １０ — ８ ９ ２ ０ ） １０ １－ ４
翟 兰 兰 ， 凌 国平
（ 江 大学 材 化 学 院 金 属 所 ， 江 杭州 浙 浙 ３ｏ ２ ） １ ０ ７
摘要 ： 采用纳米 Ａ２。纳米 Ｃ Ｃ 。纳米 Ｓ 三种纳米颗粒 ， Ｉ 、 ０ ａＯ、 ｉ Ｏ 机械混合对环氧树脂胶 粘剂进 行改性 ， 并对
纳米 颗粒 改性 的 环 氧 树 脂 胶 粘试 样进 行 了 附着 强 度 的检 测 。 结 果 发现 ， 过 改 变 纳 米 颗 粒 的 种 类 和含 量 ， 通 环
１ 试 验 部 分
所用环氧树脂胶粘剂为双组分环氧树Ｊ （ａｔ ￣ ］ Ｐ ｔｘ ￣ ｅ
收稿 日期 ：０ ６ １－ ０ ２０ — ０ １ 。
使 其充 分混 合 。然后 再将 和树 脂 同等质 量 的固化剂
挤 入胶碟 内 ， 用胶 棒 混合均 匀 。 然后将 加 入纳米 颗粒
表面 用丙 酮清洗 ， 以去除 其表 面 的铁 屑 油污等 ， 后 然
电吹 风烘 干 。
拉 力
．
钢材中纳米颗粒的特性及其影响研究
钢材中纳米颗粒的特性及其影响研究钢是一种非常重要的金属材料，主要由铁和碳组成，并掺杂了一些其他元素以改善其特性。
钢具有高强度、高硬度、可塑性好等优良特性，因此广泛应用于建筑、汽车、航空、航天等领域。
然而，随着科技的发展，纳米科技逐渐成为钢材研究的一项新领域。
本文将主要介绍钢材中纳米颗粒的特性及其影响研究。
一、纳米材料的概念纳米颗粒是指直径在1~100纳米之间的微粒。
由于其颗粒尺寸非常小，因此纳米颗粒具有许多独特的性质。
例如，纳米颗粒的比表面积非常大，导致其表面变得非常活性。
而且，纳米颗粒具有独特的光学、电学、磁学等性质，这使得它们在材料科学、生物医学、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
二、钢材中纳米颗粒的来源钢材中的纳米颗粒主要来源于两个方面。
一方面，纳米颗粒可能是在钢材的制造过程中形成的。
例如，在钢材合金化的过程中，掺杂了一定量的金属元素。
这些元素会在钢材中形成均匀分布的纳米颗粒，从而改善钢材的特性，如硬度、抗腐蚀性等。
另一方面，纳米颗粒也可能是外界因素污染钢材后引起的。
例如，工业生产会放出许多有害物质，这些物质可能会在大气中形成颗粒物。
这些颗粒物会附着在钢材表面，从而在钢材中形成一些杂质或纳米颗粒，影响钢材的材质特性。
三、钢材中纳米颗粒的特性钢材中的纳米颗粒具有很多特性，如下所述。
（1）高比表面积：纳米颗粒具有非常高的比表面积，这意味着单位质量的钢材中包含更多的表面积。
这使得钢材中的纳米颗粒对周围环境更加敏感。
（2）高表面活性：由于其比表面积较大，纳米颗粒表面的化学特性会发生变化。
这使得纳米颗粒具有非常高的表面活性，能够与周围的原子和分子进行反应，从而在材料的各种性质中发挥着重要的作用。
（3）尺寸效应：钢材中的纳米颗粒由于其尺寸非常小，其特性会因材料颗粒尺寸的改变而发生变化。
尺寸效应会影响材料的强度、硬度、热稳定性等性质。
（4）量子效应：当纳米颗粒的尺寸越来越小时，它的物理特性会发生戏剧性的变化。
二氧化硅纳米颗粒对碳纤维与环氧树脂基体粘合强度的增强
第22卷第324期2007年8月实 验 力 学J OU RNAL OF EXPERIM EN TAL M ECHANICSVol.22No.324Aug.2007文章编号:100124888(2007)03&0420359208二氧化硅纳米颗粒对碳纤维与环氧树脂基体粘合强度的增强3蒋震宇1,张 晖2,刘 生2,张 忠2(1.Institute for Composite Materials,University of Kaiserslautern,Erwin2Schroedinger Str.58,67663Kaiserslautern,Germany;2.国家纳米中心,北京100080,中国)摘要:纤维与基体的粘合强度是决定纤维增强高分子复合材料性能的关键因素。
本文采用横向纤维束拉伸实验的方法研究了碳纤维与经过纳米颗粒改性的环氧树脂基体间的粘合强度。
平均直径为25纳米的二氧化硅纳米颗粒用特殊的溶胶-凝胶法引入环氧基体(由Hanse ChemieA G提供),可以达到很高的含量,同时保持较为理想的分散状态。
实验结果表明,二氧化硅纳米颗粒对于碳纤维与改性环氧基体的粘合强度有显著的增强效应。
当纳米颗粒含量为14vol.%时,横向纤维束拉伸的断裂强度相比纯环氧基体提高了104%。
通过对横向纤维束拉伸样品断裂面的扫描电镜观察,以及二氧化硅纳米颗粒改性环氧树脂基体材料的力学性质的测量,可以发现横向纤维束拉伸的断裂强度与改性环氧基体本身的断裂韧性之间存在良好的相关性。
由此可推测纳米颗粒对环氧树脂基体材料的增韧是碳纤维与基体间界面增强的一个重要原因。
关键词:高分子复合材料;碳纤维;粘合强度;纳米颗粒;断裂韧性中图分类号:TQ323;TB383 文献标识码:A0 引言碳纤维增强高分子复合材料结合了碳纤维密度小(1.70～1.80g/cm3)、强度高(1200～7000 M Pa)、模量高(200～400GPa)和高分子材料的易于加工、可回收利用以及良好的耐腐蚀性等优点,作为结构材料在航空、航天、汽车、建筑和体育运动器材等高性能产品中得到广泛的应用。
纳米颗粒对金属基复合材料的影响
纳米颗粒对金属基复合材料的影响哎呀，说起纳米颗粒对金属基复合材料的影响，这可真是个有趣又复杂的话题。
咱们先从最基础的说起哈。
你知道吗，纳米颗粒就像一群特别活跃的小精灵，一旦它们跑进了金属基复合材料这个大家庭里，那带来的变化可真是让人又惊又喜。
比如说，有一次我在实验室里观察一种加入了纳米颗粒的铝合金复合材料。
那时候，我拿着显微镜，眼睛紧紧盯着，心里还真有点小期待。
当我终于看清楚的时候，我发现这些纳米颗粒均匀地分布在铝合金的基体中，就好像是在一片大操场上，整齐地站着一排排小小的士兵。
纳米颗粒能显著提高金属基复合材料的强度。
这就好比一个瘦弱的人，吃了大力丸一样，一下子变得强壮有力。
为啥会这样呢？因为纳米颗粒能够阻碍位错的运动。
啥是位错？简单说，就是材料内部原子排列的一种“小错误”。
纳米颗粒在这，就像是一个个小小的路障，让位错没法轻松地“跑过去”，这样材料就不容易变形，强度自然就提高啦。
再说说耐磨性。
想象一下，如果金属基复合材料是一辆汽车的轮胎，纳米颗粒的加入，就像是给轮胎加上了一层厚厚的耐磨橡胶。
它让轮胎能够在各种崎岖的道路上跑得更久，不容易被磨损。
有个实验就很能说明问题，我们把加了纳米颗粒的复合材料和没加的放在一起进行磨损测试，结果没加的那一组很快就出现了明显的磨损痕迹，而加了纳米颗粒的，还跟新的似的。
还有啊，纳米颗粒能改善金属基复合材料的高温性能。
就像夏天里，我们都希望有个超级厉害的空调来降温。
对于金属基复合材料来说，纳米颗粒就是那个“超级空调”。
在高温环境下，纳米颗粒能够稳定材料的结构，阻止材料因为高温而变得软塌塌的。
不过，纳米颗粒也不是万能的啦。
有时候，如果加入的纳米颗粒不均匀，或者和基体的结合不好，那反而可能会带来一些问题。
就像一群调皮的孩子，如果不好好管教，就会捣乱一样。
总之，纳米颗粒对金属基复合材料的影响，既有让人惊喜的一面，也有需要我们小心应对的地方。
就像我们在生活中，遇到新的事物，既要有期待和勇气去尝试，也要谨慎小心，才能让它真正为我们带来好处。
纳米颗粒对材料力学性能的影响研究
纳米颗粒对材料力学性能的影响研究近年来，纳米技术的快速发展与广泛应用引起了全球范围内的关注。
纳米颗粒作为纳米材料的重要组成部分，其独特的物理与化学特性使其具备了广泛的应用潜力。
纳米颗粒在各个领域的使用都能够改变材料的力学性能，从而为材料科学和工程学领域带来了许多新的机遇和挑战。
首先，纳米颗粒在材料的强度和硬度方面具有显著的影响。
由于纳米颗粒具有较高的比表面积和多晶结构，其能够增加材料的界面位错密度和本体位错密度。
这些位错可以阻碍位错滑移和晶体滑移，从而提高材料的强度和硬度。
此外，纳米颗粒的尺寸效应和界面效应也会对材料的力学性能产生影响。
当纳米颗粒的尺寸处于纳米级别时，其表面和界面对材料的原子结构和位错行为产生显著影响，进而改变材料的强度和硬度。
其次，纳米颗粒还能够改变材料的塑性行为。
在传统材料中，塑性变形通常通过位错滑移来实现，而纳米颗粒的引入改变了位错的行为。
当纳米颗粒位于材料的晶界或位错堆垛区时，其可以作为位错源或屏蔽位错的效果。
这使得材料的塑性变形途径得到了改变，从而影响了材料的塑性行为。
此外，纳米颗粒的表面散射效应和界面滑移也会影响材料的塑性行为。
通过优化纳米颗粒的大小、形状和分布，可以进一步调控材料的塑性行为，实现优良的力学性能。
此外，纳米颗粒还能够改善材料的耐磨性和韧性。
在传统材料中，材料的耐磨性通常受到晶界和位错的影响。
而通过添加纳米颗粒，可以有效地改善材料的耐磨性。
一方面，纳米颗粒可以作为晶界强化剂，防止晶界滑移和晶界背滑移，从而减少晶界软化。
另一方面，纳米颗粒可以提高材料的韧性，通过吸收和分散裂纹能量来增加材料的断裂韧性。
这些效应使得纳米颗粒在材料的耐磨性和韧性方面具有潜在的应用价值。
然而，纳米颗粒对材料力学性能的影响并不总是正面的。
在某些情况下，纳米颗粒的引入可能导致材料的力学性能下降。
例如，过高的纳米颗粒含量可能导致材料的粘性增大，从而降低材料的强度和硬度。
此外，纳米颗粒的添加也可能导致材料的晶粒长大和晶体结构变化，进而影响材料的力学性能。
纳米颗粒对聚乙烯与钢铁基体附着强度的影响
Ｉ ｆｕ ｎｃ ｆＮａ ｒ ｉ ｌ ｓ ｏ Ａｄ ｓｏ ｔ ｅ ｇ ｈ ｎ ｅ ｅ ｏ ｎｏ Ｐａ ｔｃ ｅ ｎ ｈｅ ｉ ｎ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｌ
ｏ ｌ ｅ ｈ ｌｎ ｔ ｔ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｆＰｏｙ ｔ ｙ ｅ ｅ ｗｉｈ Ｓ ｅ ｌＳ ｂｓｒ ｔｓ
Ｚｈ ｉＬａ ｌ ｎ，Ｌ ｎｇ Ｇｕ ｐｉｇ ａ ｎ ａ ｉ ｏ ｎ
１ １ 试 验 原料 ．
低密度聚 乙烯 （ Ｄ Ｅ ： Ｌ Ｐ ） 国内牌号为 １ ７ 国外牌 号为 Ｐ Ｃ Ａ， Ｅ
—
Ｈ一１１ ７ ， ８３ ５ 熔体流动速率 ７ ０ｇ １ ｉ， ０ ． ／ ０ｍｎ 密度 ０ ９ ８ ｃ ． １２ ｍ
维普资讯
第 ３ 卷第 ５ ７ 期
２０ ０ ７年 ５月
涂 料 工 业
Ｐ ＮＴ ＆ Ｃ０ Ｉ ＡＩ ＡＴ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＲＹ Ｔ
Ｖｏ． ７ Ｎ ． １３ ｏ ５
Ｍ ａ ００ ｖ２ ７
纳 米 颗 粒 对 聚 乙烯 与 钢 铁 基 体 附着 强 度 的影 响
值， 与纯 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ相 比， 提高近两倍 。可 能是 因为在 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ和钢铁 界面处 的纳米 颗粒改 变 了 Ｌ Ｐ Ｄ Ｅ的表面 物理和化 学性 质， 从而提高 附着强度 。
关键词 ： 纳米颗粒 ； 附着强度 ； 密度 聚乙烯 ； 低 钢铁 ； 粉末涂料 中图分类号 ：Ｑ ６０ ７ Ｔ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：２３— ３ ２ ２０ ） ５— ０ ４—０ ０ ５ ４ １ （ ０７ ０ ００ ５
翟兰兰， 国平 （ 凌 浙江大学材化学院金属所， 杭州 ３０ ２ ） １０ ７
摘 要： 将纳米颗粒添加 到低密度 聚乙烯 （ Ｄ Ｅ 粉末涂 料中 ， ＬＰ） 研究 了附着 强度 随纳米颗粒 的种类和 含量 的变化 ，
纳米颗粒对金属材料性能的影响
纳米颗粒对金属材料性能的影响咱先来说说纳米颗粒这玩意儿。
你知道吗？就这小小的纳米颗粒，能给金属材料的性能带来翻天覆地的变化，就跟变魔术似的！我记得有一次，我去一个工厂参观。
那是个专门生产金属零件的地方，机器轰鸣，火花四溅。
我看到工人们正在为一批金属零件的质量发愁呢。
这些零件老是达不到要求，不是硬度不够，就是容易磨损，这可把大家急坏了。
这时候，有人就提出，要不试试加入纳米颗粒？于是，一场关于纳米颗粒和金属材料的实验就开始了。
咱先讲讲纳米颗粒对金属材料硬度的影响。
这纳米颗粒啊，就像一群小小的勇士，钻进金属材料的内部，让金属的结构变得更加紧密和坚固。
打个比方，原本的金属材料就像是一堆散沙，而纳米颗粒的加入，就像是给这堆散沙注入了强力胶水，让它们紧紧地团结在一起，变得坚不可摧。
原本一敲就变形的金属，加入纳米颗粒后，你使劲敲，它都不怎么会留下痕迹。
再来说说纳米颗粒对金属材料耐磨性的影响。
想象一下，金属材料在使用过程中，就像是在进行一场漫长的马拉松，而摩擦就是路上的绊脚石。
普通的金属材料跑着跑着，脚底就磨破了，而有了纳米颗粒的加持，就像是给金属材料穿上了一双超级耐磨的跑鞋，不管跑多远的路，鞋底都不容易磨损。
还有啊，纳米颗粒能增强金属材料的耐腐蚀性。
就好比金属材料暴露在恶劣的环境中，就像是一个人在狂风暴雨中没有雨伞。
而纳米颗粒呢，就像是给金属材料撑起了一把坚固的保护伞，让它能够抵御外界的侵蚀。
纳米颗粒还能改善金属材料的导电性和导热性。
这就好比原本金属材料中的电流和热量在传输的道路上总是磕磕绊绊，速度慢得让人着急。
而纳米颗粒一加入，就像是给道路拓宽铺平了，电流和热量能够畅通无阻地快速通过。
回到我参观的那个工厂，经过一系列的实验和改进，加入了纳米颗粒的金属零件终于达到了理想的性能。
工人们脸上露出了欣慰的笑容，我也深深地感受到了纳米颗粒的神奇力量。
总之，纳米颗粒对于金属材料性能的影响那可真是不容小觑。
它们就像是金属材料的魔法小精灵，轻轻一点，就能让金属材料焕发出全新的活力和优异的性能。
纳米复合材料提高环氧击穿场强的原因
纳米复合材料提高环氧击穿场强的原因Nanocomposites have shown significant improvements in the breakdown field strength of epoxy. This can be attributed to several factors.Firstly, the incorporation of nanofillers, such as nanoclays or nanoparticles, into the epoxy matrix creates a high surface area-to-volume ratio. This increasedinterfacial area allows for enhanced interactions between the filler particles and the polymer matrix. These interactions result in improved load transfer and stress distribution throughout the material, leading to a higher breakdown field strength.纳米复合材料提高环氧击穿场强的原因之一是将纳米填料（如纳米粘土或纳米颗粒）加入环氧基体中，从而形成了高比表面积。
这增加了填料颗粒和聚合物基体之间的界面区域，使得载荷传递和应力分布在材料中更为均匀，从而提高了击穿场强。
Secondly, nanofillers present in nanocomposites can act as barriers that hinder crack propagation within the material.The small size of these fillers allows them to effectively distribute stress during mechanical loading, reducingstress concentrations and preventing crack initiation and growth. As a result, the overall mechanical properties of the material are improved, leading to an increase in breakdown field strength.纳米复合材料中的纳米填料可作为阻碍裂纹在材料内部传播的屏障。