第十章 高分子纳米复合材料
高分子纳米复合材料的制备与性能研究
高分子纳米复合材料的制备与性能研究高分子纳米复合材料是将纳米材料与高分子材料相结合而形成的一种新型复合材料。
它具有许多优良的性能，如优异的力学性能、高耐磨性、耐温性能和导电性能等。
因此，研究高分子纳米复合材料的制备与性能一直是材料科学领域的热点之一。
一、纳米材料的制备与表征纳米材料是具有尺寸小于100纳米的颗粒状物质，因其尺寸效应和界面效应的出现，使其具有与体材料不同的特殊性能。
常见的纳米材料包括纳米颗粒、纳米管和纳米片等。
制备纳米材料的方法有很多种，包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法和机械法等。
此外，还需要对纳米材料进行表征，以确定其形貌、结构和性能等。
常用的表征手段有透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)等。
二、高分子纳米复合材料的制备方法高分子纳米复合材料的制备方法主要包括物理混合法、原位聚合法和胶束模板法等。
物理混合法是将纳米材料直接与高分子材料进行机械混合，然后通过热压、溶液浸渍或溶胶凝胶法形成复合材料。
原位聚合法则是在纳米材料表面引入功能单体，通过聚合反应将其与高分子材料连接起来。
胶束模板法则是利用纳米胶束结构控制高分子材料的组装行为，形成具有规则微观结构的复合材料。
三、高分子纳米复合材料的应用领域高分子纳米复合材料具有较高的力学性能和导电性能，因此广泛应用于工程领域。
例如，在航空航天领域中，高分子纳米复合材料可以用于制作轻量化的结构材料，提高航空器的载荷能力和燃料效率。
在电子领域，高分子纳米复合材料可以作为电池的电解质或封装材料，提高电池的性能和寿命。
此外，高分子纳米复合材料还可以应用于水处理、医学和环境保护等领域。
四、高分子纳米复合材料的性能研究对于高分子纳米复合材料的性能研究，主要包括力学性能、导电性能和热性能等方面。
力学性能的研究可以通过拉伸实验、压缩实验和弯曲实验等来评价材料的强度和刚度等性能。
导电性能的研究可以通过电阻测试和电导率测试等来评价材料的导电性能。
热性能的研究可以通过热重分析和差示扫描量热分析等来评价材料的热稳定性和导热性能。
高分子纳米复合材料
高分子纳米复合材料
高分子纳米复合材料是一种由纳米材料与高分子材料相结合而成的新型材料，具有许多优异的性能和广泛的应用前景。
纳米材料的引入可以显著改善高分子材料的力学、热学、光学和电学性能，使其在工程领域中具有更广泛的应用价值。
首先，高分子纳米复合材料具有优异的力学性能。
由于纳米材料的加入，可以有效地增强高分子材料的强度、刚度和韧性，使其具有更好的耐磨、耐冲击和耐腐蚀性能。
这使得高分子纳米复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域中得到广泛应用。
其次，高分子纳米复合材料具有优异的热学性能。
纳米材料的加入可以显著提高高分子材料的热稳定性和热导率，使其具有更好的耐高温和隔热性能。
这使得高分子纳米复合材料在电子电器、航空航天、新能源等领域中得到广泛应用。
此外，高分子纳米复合材料还具有优异的光学和电学性能。
纳米材料的加入可以显著改善高分子材料的透明度、抗紫外线性能和导电性能，使其具有更广泛的应用前景。
这使得高分子纳米复合材料在光学膜、光电器件、柔性电子等领域中得到广泛应用。
综上所述，高分子纳米复合材料具有优异的力学、热学、光学和电学性能，具有广泛的应用前景。
随着纳米技术的不断发展和高分子材料的不断创新，相信高分子纳米复合材料将在未来得到更广泛的应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
高分子纳米复合材料的制备及应用研究
高分子纳米复合材料的制备及应用研究高分子纳米复合材料是一种新型的材料，主要由高分子基质和纳米填充剂组成。
这种材料具有许多良好的性能，如优异的力学性能、热稳定性、电学性能和气体阻止性能等。
因此，在化学、电子、医学、航空航天等领域都有广泛的应用。
一、高分子纳米复合材料的制备方法高分子纳米复合材料的制备方法包括机械法、化学法和物理法等多种方法。
机械法主要是通过研磨来实现纳米颗粒的加入，但这种方法会破坏高分子的结构，从而影响材料的性能；化学法主要是通过控制反应条件来实现纳米颗粒的加入，但这种方法需要对材料的纯度、反应速率等有很高的要求；物理法主要是通过各种物理手段来实现纳米颗粒的加入，如超声波、等离子体等。
其中，超声波辅助制备是目前应用最为广泛的一种方法。
该方法可以通过控制超声波的频率、功率和处理时间等参数来实现纳米颗粒的均匀分散在高分子基质中，从而得到具有优良性能的高分子纳米复合材料。
二、高分子纳米复合材料的应用研究高分子纳米复合材料的应用研究主要包括以下几个方面：1. 电子领域：高分子纳米复合材料可以制备高性能的电子器件，如场效应晶体管、有机发光二极管、薄膜晶体管等。
其中，场效应晶体管是高分子纳米复合材料在电子领域中最成功的应用。
该器件不仅具有高迁移率、高电流驱动能力和良好的稳定性等优点，还可以通过控制纳米填充剂的种类和含量来实现器件性能的调控。
2. 医学领域：高分子纳米复合材料可以制备一些用于医学诊断和治疗的纳米药物载体，如聚乳酸纳米粒子、碳纳米管纳米复合材料等。
这些材料不仅具有较小的粒径和较大的比表面积，具有良好的药物负载能力和靶向性，还可以通过控制组成和结构来调控药物的释放行为，从而提高治疗效果。
3. 航空航天领域：高分子纳米复合材料可以制备高性能的航空航天部件，如复合材料和超高温材料等。
其中，碳纤维增强高分子基质复合材料是一种重要的结构材料，具有优异的力学性能和热稳定性，已经广泛应用于航空航天领域中。
高分子纳米复合材料的制备与性能研究
高分子纳米复合材料的制备与性能研究导言高分子纳米复合材料是一种由高分子基体和纳米填料组成的复合材料。
这种复合材料具有优异的物理、化学和力学性能，被广泛应用于各个领域。
本文将以制备方法和性能研究为主线，探讨高分子纳米复合材料的最新研究进展。
制备方法高分子纳米复合材料的制备方法主要包括溶液法、熔融法和原位聚合法等。
溶液法是目前研究得最为广泛的一种制备方法。
它通过将纳米填料分散到高分子溶液中，然后通过溶剂蒸发或流变调控等方法实现纳米填料在高分子基体中的均匀分散。
溶液法制备的高分子纳米复合材料具有优异的加工性能和物理性能。
性能研究高分子纳米复合材料的性能研究主要包括物理性能、力学性能和热性能等方面。
物理性能的研究主要关注复合材料的介电性能、热导率和光学性能等。
高分子纳米复合材料在这些方面可以显著改善，并具有潜在的应用前景。
力学性能的研究主要关注复合材料的强度、硬度和韧性等。
纳米填料的加入可以增强基体材料的力学性能，并提升复合材料的综合性能。
热性能的研究主要关注复合材料的热稳定性和热分解性能等。
纳米填料的加入可以提高复合材料的热稳定性，并提高其在高温环境下的应用性能。
应用前景高分子纳米复合材料具有广泛的应用前景。
在电子领域，高分子纳米复合材料可以应用于电子元器件和柔性电子器件等。
其优异的介电性能和热导率可以提高电子器件的性能，并增强其抗热性能。
在能源领域，高分子纳米复合材料可以应用于太阳能电池和储能器件等。
纳米填料的加入可以提高太阳能电池的光电转换效率，并提高储能器件的能量密度。
在汽车工业领域，高分子纳米复合材料可以应用于汽车制动系统和轮胎等。
其优异的力学性能可以提高汽车制动系统的刹车效果，并提高轮胎的耐磨性和抗老化性能。
结论高分子纳米复合材料的制备方法和性能研究是当前材料科学领域的研究热点。
通过不断改进制备方法和深入研究性能，可以进一步优化高分子纳米复合材料的性能，并拓宽其应用范围。
高分子纳米复合材料的研究将为解决环境、能源和汽车等领域的技术难题提供新的解决思路，并促进科技创新和经济发展的持续推进。
高分子纳米复合材料的制备与性能研究
高分子纳米复合材料的制备与性能研究引言：高分子纳米复合材料是一种具有优异性能和广泛应用前景的新型复合材料。
通过将纳米颗粒与高分子基体相结合，可以获得许多独特的性能，如优异的力学性能、热稳定性、电性能等。
本文将对高分子纳米复合材料的制备方法和性能研究进行综述，并讨论其在不同领域中的应用前景。
一、高分子纳米复合材料的制备方法1. 溶液混合法：溶液混合法是一种常用的制备高分子纳米复合材料的方法。
该方法通过将纳米颗粒和高分子溶液混合，并经过溶剂蒸发或沉淀法使纳米颗粒与高分子基体相互作用和结合。
该方法操作简单，适用于制备多种类型的高分子纳米复合材料。
2. 界面聚合法：界面聚合法利用化学反应在纳米颗粒表面形成高分子层，使纳米颗粒与高分子基体之间通过共价键连接。
这种方法可以有效控制纳米颗粒与高分子基体之间的界面相互作用，提高复合材料的力学性能和稳定性。
3. 反应挤出法：反应挤出法结合了聚合反应和挤出工艺，可以在挤出过程中实现纳米颗粒与高分子基体的混合和反应。
此方法具有高效、节约能源和环保的特点，并且可用于对物料进行连续大规模生产。
二、高分子纳米复合材料的性能研究1. 力学性能研究：高分子纳米复合材料的力学性能是其研究的重点之一。
研究表明，纳米颗粒的添加可以显著改善高分子复合材料的力学性能，如增强材料的强度、硬度和韧性等。
同时，纳米颗粒的大小、分散度和填充浓度等参数也对力学性能有着重要影响。
2. 热稳定性研究：高分子纳米复合材料的热稳定性是其在高温环境下应用的关键性能之一。
纳米颗粒的添加可以提高材料的热稳定性和热解温度，并改善其热膨胀系数。
研究发现，在热稳定性研究中，纳米颗粒的表面改性和分布均匀性对提高高分子纳米复合材料的热稳定性具有重要影响。
3. 电性能研究：高分子纳米复合材料在电子器件和能源领域具有广泛的应用前景。
研究表明，纳米颗粒的添加可以显著提高高分子复合材料的电导率、介电常数和电子迁移率。
不仅如此，纳米颗粒的表面修饰和填充方式也对电性能有着重要影响。
第10章 高分子纳米复合材料
• 一）纳米复合材料的分类、制备及特殊性质：
• 1）0-0型复合 即复合材料的两相均为三维纳米尺度的零维颗 粒材料，是指将不同成分，不同相或者不同各类的纳米粒子 复合而成的纳米复合物，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、陶瓷与陶瓷、陶瓷与 高分子等构成的纳米复合体。
• 主要是两种粉体通过加压成型法，机械合金化、非晶晶化法、 溶胶-凝胶法等制备。 • 使不同各类粒子复合可以形成性能互补，并有可能产生新的 功能。如Si3N4/SiC纳米复合陶瓷具有高强、高韧和优良的热 和化学稳定性。Al2O3和Fe2O3纳米在可见光范围内是不发光 的，但将其复合所得到的粉体或块体在可见光范围的蓝绿光 波段出现一个较宽的光致发光带。
本身的结构复杂性等多种复杂因素。
• 二）纳米复合材料的特点
• 纳米复合材料的特点： • ⑴ 它具有同步的增韧增强效果，避免了以前的增韧和增强不能 同时进行，甚至相互干扰的情况； • ⑵ 加入少量的纳米粒子即可以大幅度提高材料的强度和模量以 及耐热性，同时纳米粒子的粒径越小，其效果越明显； • ： ⑶ 利用纳米复合材料，可以开发新的功能性的材料，在赋予其 功能性时，不需要对高聚物的化学结构进行改性，仅利用纳米粒 子与高聚物的复合即可达到功能性的目的 。
• 纳米膜分为单层膜和多层膜，是一种重要的二维材料， 在光电子粉末通过高压或烧结成型，或者 用高分子材料复合构成的材料。
• 一、纳米效应
• 处于纳米尺度的物质，其电子的波性及原子间的相互作用将受到 尺度大小的影响，表现出独特的性能，用传统理论无法解释。
• 2）0-2型复合 即把零维纳米粒子分散到二维的薄膜，这种复合 材料又可分为均匀分散和非均匀散两类，均匀分散是指纳米粒子 在薄膜中均匀分布，非均匀分散指纳米粒子随机的分散在薄膜基 体中。 • 可以通过两种途径来实现： • 一是通过沉积形成的各组分非晶混合体系，再经过热处理使其发 生化学反应或热力学分散过程，得到纳米颗粒分散的复合膜。 • 二是通过各组分的直接共同作用形成，直接共沉积法可以包括多 种形式，如采用磁控共溅射法，辉光放电等离子体溅射等方法。 • 这种薄膜有很多光学特性，在光学器件制作方面具有良好的应用 前景，如均匀分布在有色玻璃中纳米CdS颗粒具有准零维量子点 特征，材料的三阶非线性光学性质得到增强。 • 纳米复合薄膜材料用于金属表面可以获得超强的耐磨性，自润滑 性、热稳定性和耐腐蚀性。
10第十章--高分子纳米复合材料
（衍射）作用，因此加入纳米级填加剂的复合材料可以做到无色 无色 透明。 透明 ②、热学性质 当固态物质颗粒的外形尺寸小至纳米尺寸时，引起的熔点的 显著变化称为纳米材料的热效应 纳米材料的热效应。 纳米材料的热效应 固态物质在较大外形尺寸时，其熔点是固定的 固定的。但是，当外 固定的 形尺寸小至纳米尺寸时，其熔点将显著降低，当颗粒小于10 nm 量级时尤为显著。例如，金的常规熔点为1064℃，当颗粒尺寸减 1064℃ 1064 小到10 nm 时，则降低27℃；当尺寸减小到2 nm 时，熔点仅为 10 降低27℃ 2 降低27 327℃ 327℃左右。 ③、磁学性质 颗粒状磁性材料的磁学性质，由于外部尺寸小至纳米尺寸 时，引起的独特的磁性变化称为纳米材料的磁效应 纳米材料的磁效应。 纳米材料的磁效应
三、纳米材料的制备方法
纳米材料制备方法进行简单的分类，可分为物理法 化学法 物理法和化学法 物理法 两大类。 1、物理方法 ①、真空冷凝法 是在采用高真空下加热 高真空下加热（如电阻法、高频感应法等）金属等 高真空下加热 块体材料，使其材料的原子气化 原子气化或形成等离子体 等离子体，然后快速冷 原子气化 等离子体 快速冷 却，最终在冷凝管上获得纳米粒子。 真空冷凝方法特别适合制备金属纳米粉 金属纳米粉，通过调节蒸发温度 金属纳米粉 温度 气体压力等参数，可以控制形成纳米微粒的尺寸。 场和气体压力 气体压力 真空冷凝法的优点 优点是纯度高、结晶组织好以及粒度可控且分 优点 布均匀，适用于任何可蒸发的元素和化合物；缺点 缺点是对技术和设 缺点 备的要求较高。
其中，聚合物纳米复合材料及其技术 聚合物纳米复合材料及其技术（聚合物纳米科学）， 聚合物纳米复合材料及其技术 是当今发展最为迅速、最为贴近实用化的领域。
第一节 高分子纳米复合材料概述
高分子纳米复合材料的制备及应用研究
高分子纳米复合材料的制备及应用研究近年来，随着材料科学和纳米技术的不断发展，高分子纳米复合材料成为了研究热点之一。
高分子纳米复合材料指的是将纳米材料与高分子基体复合而成的一种新型材料。
由于其具有极高的比表面积和独特的物理、化学、力学和光学性质，并且可以根据需要进行功能化改性，因此在材料科学、能源、环保等领域都具有广泛的应用前景。
一、高分子纳米复合材料的制备方法纳米复合材料的制备方法多种多样，常见的有浸渍法、原位合成法、机械研磨法、共混法等。
而高分子纳米复合材料在制备过程中，还需要考虑到高分子基体与纳米材料的相容性以及复合接口的结构与性能。
以下是几种常见的高分子纳米复合材料制备方法：1. 溶液浸渍法：将纳米材料加入溶液中，将高分子样品浸渍到溶液中，使溶液中的纳米材料渗入到高分子内部。
经过干燥和加热处理，即可得到高分子纳米复合材料。
2. 原位合成法：将纳米材料和高分子单体在反应体系中随机共混，经过缩聚或交联反应即可生成高分子纳米复合材料。
3. 机械研磨法：将高分子和纳米材料放入球磨机中进行研磨，使纳米材料在高分子基体中均匀分散，从而形成高分子纳米复合材料。
4. 共混法：将高分子和纳米材料按一定比例直接混合均匀即可。
这种方法操作简单，但高分子与纳米材料的相容性较差，容易出现复合体系结构不稳定等问题。
二、高分子纳米复合材料的应用研究1. 环保领域：高分子纳米复合材料可以作为各种环保材料的添加剂，用于改善其性能，例如：作为水处理材料的添加剂，能够提高材料的吸附能力、抗菌性和抗氧化性等；作为塑料加工材料的添加剂，能够提高材料的力学和物理性能，还能降低材料的可燃性。
2. 能源领域：高分子纳米复合材料在太阳能电池、柔性电池等领域具有广泛应用前景。
例如，利用纳米颗粒改性的高分子电解质可以提高固态电池的离子导电性，从而提高电池的电化学性能和稳定性。
3. 医疗领域：高分子纳米复合材料可以用于制备生物医用材料，例如修复骨骼、皮肤、血管、人工关节等。
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◆其他
纳米镊子：美国哈佛大学前不久研制出 纳米镊子，臂宽50nm，长度4m，可以 抓住单个分子(在电压8.5V下完全可以合 拢)(纳米管一臂带正电，一臂带负电)。
日本研制的纳米镊子仅能夹起糖分子。
纳米鼻：美国斯坦福大学纳米碳管 制成的纳米鼻。 在室温条件下，造价低廉，长仅有 3m，可检测空气中NH3、NO2，可 用实验室家庭中有毒气体的报警。
●磁记录材料
21世纪信息记录材料，1cm2面积需记录 1000万条以上的信息 粒子不能小于变超磁性的临界尺寸(约 10nm)，而且对形貌有要求，针状磁性粒 子，一般选用Fe2O3包Co或CrO2Fe及Ba 铁氧体。
●纳米微晶软磁材料
Fe-Si-B是非晶态的软磁材料，加入 Cu、Nb有利于铁微晶的成核及细化， 广泛应用于各种变压器(脉冲、高频)、 传感器、磁开关。
3. 插层复合法
聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料
方法：
插层聚合：单体+片层 溶液或乳液插层：高聚物溶液+片层 熔融插层：高聚物熔体+片层
优点：
工艺简单
原料来源广泛
价格便宜
易于分散，不易团聚Fra bibliotek结构性能可调
10.4 性能及应用
◆陶瓷材料的增韧性：陶瓷材料耐高温、耐磨、 耐腐蚀、抗氧化高温材料的广泛的应用：例 如气缸内衬、汽车点火器等。但也有缺点， 可塑性差、韧性差、不易加工。
3. 纳米粒子在化学和物理上的奇异 特性
熔点降低
Au 2nmAu Cu 20nmCu Ag 纳米Ag
1064℃ 327℃ 327℃ 39℃ 900℃ 100℃
表面积增大，表面能增大
例如Cu
粒径 表面积(m2/g)
100nm 10nm 6.6 66
表面能(J/mol)
590 5900
1nm
660
第十章 高分子纳米复合材料
概述
主 要 内 容
纳米复合材料的制备 无机/聚合物纳米复
合材料的表征与分析
无机/聚合物纳米复
合材料的性能及应用
10.1 概述
1、纳米及纳米材料
纳米(Nanometer)：长度单位，1nm=10-9m 氢原子的直径：0.08 nm 非金属原子直径一般为0.1~0.2 nm 金属原子的直径为0.3~0.4 nm
10.2 高分子基纳米复合材料的制备
共混法 溶胶-凝胶法
插层复合法
1. 共混法
基本原理：方法最简单，将预先生成的纳米 微粒，在一定的条件下，通过适当的方法直 接与高聚物混合。
缺点：
复合体系的纳米单元的 空间分布参数难以 控制
纳米微粒表面活性高易于团聚，影响性能
2. 溶胶-凝胶法
纳米粒子和纳米材料：粒径在1~100nm
的粒子称作纳米粒子，微粒的集合材料称 为纳米材料 血液中的红血球大小为200~300nm。 病毒 几十个nm 纳米粒子小于红血球，与病毒大小相当。
2、纳米粒子的特性
小尺寸效应
粒子的粒径小于光波的波长，则粒子是透明 的。因此光学、磁学、声学和力学性质发生 变化。
59000
化学活性高
高催化活性的催化剂，与普通催化剂 相比，催化活性提高到几十倍到上百倍 经固相反应可得到新的物种。
4、纳米复合材料，
纳米复合涂层材料
高强、高韧、高硬度，在材料 表面防护和改性上有广阔的应 用前景
纳米粒子可以是金属和陶瓷， 其强度、硬度和塑韧性大大提 高，而不损害其他性能。
隐身就是隐蔽，把自己外表伪装起来，红外探 测器可以发射红外线，搜索红外发射物体，人 身就是红外线的发射体，现代化战争隐身材料 占极其重要的地位。1991年海湾战争中，美国 战斗机表面包覆了纳米材料（纳米材料，Al2O3、 TiO2、SiO2、Fe2O3纳米的硼化物、氮化硼， 碳化硼及其复合材料都是隐身材料），吸收宽 频带的微波，可以逃避雷达的监视，而伊拉克 的军事目标没有这种设施，失效惨重。美国又 研制了纳米磁性材料，在一定条件下产生光发 散效应，改变光传播方向，达到扰乱敌人探测 的目标。
例如纳米SiC陶瓷断裂韧性比普通SiC提高100 倍。
制备出纳米复合陶瓷：德国将 20% 纳米 SiC 掺 入到粗晶α-SiC粉末中，断裂韧性提高了25%。
◆光学上的应用：
●纳米 SiO2 光导纤维，光传播快， 不失真
●红外吸收和紫外吸收材料，隐
身材料
在日常生活和国际上都有主要的应用，纳 米Al2O3、TiO2、SiO2、Fe2O3及其复合材 料对人体红外有强烈吸收，可以起到保暖 作用，减轻衣服重量，对登山运动员、军 人战士防寒，以及在军事上，防止敌人的 红外探测器发现。
溶胶-凝胶法制备无机/聚合物纳米复合 材料的方法：
原位溶胶化法：前驱体+高聚物溶液 溶胶-原位聚合法：无机溶胶网络+
单体
有机-无机同步聚合法
优点： 反应条件温和 两相分散均匀 可通过控制反应条件调节性能 缺点： 在凝胶干燥过程中，由于小分子、溶 剂的挥发可能导致材料的收缩脆裂 不易制备厚的制件
◆医药上的应用
纳米磁性材料(Fe3O4)作载体，将医药负 载到载体上，注射到人身体内，随血液循 环，定向移动到病变部位，达到定向治疗 的目的，局部治疗效果好。
◆催化方面的应用
光催化：由水制氢气、污水处理等。制备出纳米光 催化自洁净玻璃，抗菌军服、病服、纳米洗衣机、 家具、洁具、厨具、小孩玩具，有很强的自洁净 功能 Fe2O3 、 CdS 、 ZnS 、 PbS 、 PbSe 、 ZnO 、 ZnFe2O4` TiO2 及 TiO2-ZnO ， TiO2-SnO2,TiO2CeO2,TiO2-Fe2O3 半导体及半导体复合光催化材 料
紫外光吸收：纳米TiO2、Al2O3、SiO2、ZnO 纳米方面对250nm以下的波长有较强的吸收。 185nm的短波紫外线对人体健康有损害，而 且对日光灯的寿命有影响，若将Al2O3粉末掺 入稀土荧光粉中，吸收掉这些有害的紫外光。 同理可作防晒剂和化妆品中。 加入高分子材料可作抗老剂，防止高分子材 料老化。
◆磁性材料
●磁流体（磁性液体材料）
强磁性纳米微粒外包覆一层长链的表 面活性剂，并稳定地分散在基液中形 成胶体，具有强磁性，又具有液体的 流动性。
例如纳米Fe3O4（10nm）分散到含有油酸的水 中，再经脱水分散在基液中。磁性流体目前 主要应用在旋转轴防尘动态密封，例如计算 机硬盘轴处防尘密封。北京钢铁研究院开发 的FeN磁流体产品。
基本原理：易于水解的硅（或金属）烷氧基 化合物（如Si(OC2H5)4，Ti(OC4H9)4 ）溶于 溶剂中形成均匀的溶液，然后在催化剂（酸 或碱）的作用下和水进行水解和缩聚反应， 水解后的羟基化合物继续发生缩聚反应，通 过控制水解条件使之逐渐形成无机网络，转 变成凝胶；对凝胶进行干燥处理，得到所需 材料。基本反应有水解反应和聚合反应。
表面效应
纳米粒子由于粒径小，比表面积大，表面 原子占有率高，表面活性高 一般规律： • 10nm，表面原子占有率20% • 1nm，表面原子占有率99%
宏观量子的隧道效应
• 微观粒子具有贯穿势垒的能力，称隧道效 应 •是未来微电子器件的基础，考虑微电子器 件进一步微型化的极限，微电子器件进一步 细微化，必须要考虑上述量子效应。
纳米润滑油
纳米 Cu 加入润滑油中，可使润滑油性 能提高10倍，并有自修复作用。 纳米金刚石加入润滑油中磨损程度减 9.40~50%，金刚石起到“微轴承“作 用，对表面有抛光和强化作用。
金属基纳米复合材料
陶瓷基纳米复合材料
高分子基纳米复合材料 功能纳米复合材料
无机纳米材料：硬度大，熔点高，难加工， 由于表面能大，易发生团聚，使粒径长大。 有机或高分子材料：弹性好，易加工，耐 冲击，耐摩擦。
将两者性质完全不相同的材料复合在一 起，制备一种新物，具备上述两种物质 优点，具有较好的稳定性。