纳米复合材料发展与现状
纳米材料现状特点及趋势

纳米材料研究的现状、特点和发展趋势文/中国科学院固体物理研究所张立德一、纳米材料研究的现状自70年代纳米颗粒材料问世以来,80年代中期在实验室合成了纳米块体材料,至今已有20多年的历史,但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在80年代中期以后。
从研究的内涵和特点大致可划分为三个阶段。
第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。
对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。
研究的对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。
第二阶段(1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料,通常采用纳米微粒与纳米微粒复合,纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。
第三阶段(从1994年到现在)纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注,正在成为纳米材料研究的新的热点。
国际上,把这类材料称为纳米组装材料体系或者称为纳米尺度的图案材料。
它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝和管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系,基保包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。
纳米颗粒、丝、管可以是有序或无序地排列。
如果说第一阶段和第二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性,那么这一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系,更有目的地使该体系具有人们所希望的特性。
著名诺贝尔奖金获得者,美国物理学家费曼曾预言“如果有一天人们能按照自己的意愿排列原子和分子…,那将创造什么样的奇迹”。
就像目前用STM操纵原子一样,人工地把纳米微粒整齐排列就是实现费曼预言,创造新奇迹的起点。
美国加利福尼亚大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《自然》杂志上发表论文,指出纳米尺度的图案材料是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。
纳米材料的应用现状及发展趋势最终版

纳米材料的应用现状及发展趋势罗新中2007440375摘要作为一种新型的材料,纳米材料曾经引起了一场巨大的科技的革命,它的特殊性能、规模化制备和生产引起了人们对其不懈的探索。
纳米材料的研发制备是其应用的基础,而规模化产业化的应用才是研究的最终目的。
因此,如何使纳米材料由科学研究转化为大规模的产业化生产才是重中之重。
文章分别从纳米材料的制备、纳米材料的应用以及纳米材料未来的发展方向三个方面对其进行总结。
介绍了其研究现状及应用前景,分析了目前在纳米材料研究方面所存在的问题,并对以后的研究提出了自己的看法。
关键词纳米材料制备应用前景纳米材料是指物质的粒径至少有一维在1~100 nm 之间,具有特殊物理化学性质的材料。
如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。
纳米材料独特的纳米晶粒及高浓度特征以及由此产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、光、电、声、磁等性能,在电子信息、生物工程、航空航天、国防科技及日常生活中有着广阔的应用前景。
因此,近年来关于纳米材料的研究及其制备技术引起了世界各国的普遍重视,对纳米材料的制备、结构、性能及其应用的研究也成为2O 世纪90年代材料科学研究的热点,继而在整个社会中形成了“纳米热”。
1 纳米材料的制备技术1.1 现阶段纳米材料的制备技术纳米材料的制备从制备手段来分一般可归纳为物理方法和化学方法。
1.1.1 物力制备方法物理制备纳米材料的方法有:粉碎法、高能球磨法、惰性气体发、溅射法等。
粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。
高能球磨法是利用球磨机的转动或震动对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。
高能球磨法可以将相图上几乎不相互融的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。
惰性气体凝聚蒸发法是在以充满惰性气体的超高真空室中将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。
聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景

聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景聚乳酸基纳米复合材料是一种由聚乳酸 (PLA) 和其他纳米材料组成的复合材料。
目前,聚乳酸基纳米复合材料的研究现状及其发展前景非常广阔,具体如下:
一、研究现状
1. 材料制备技术:目前,聚乳酸基纳米复合材料的制备技术主要包括溶剂热反应、溶胶 - 凝胶法、电化学沉积法等。
这些方法不仅可以控制复合材料的组成和结构,还可以提高复合材料的性能。
2. 材料性能:聚乳酸基纳米复合材料具有优异的力学性能、光学性能、生物相容性和降解性等。
其中,PLA 纳米复合材料的力学性能比纯 PLA 提高了近10 倍,光学性能也得到了显著提高。
3. 应用领域:聚乳酸基纳米复合材料的应用领域非常广泛,包括生物医学、光学、电子学、环保等领域。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于生物传感器、生物医学材料、光学器件等方面。
二、发展前景
1. 生物医学应用:聚乳酸基纳米复合材料在生物医学领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于生物传感器、生物医学材料、药物释放系统等。
2. 光学应用:聚乳酸基纳米复合材料在光学领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于光学器件、太阳能电池等。
3. 电子学应用:聚乳酸基纳米复合材料在电子学领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于电子器件、半导体器件等。
4. 环保应用:聚乳酸基纳米复合材料在环保领域具有广泛的应用前景。
例如,PLA 纳米复合材料可以用于水处理、大气污染治理等方面。
总的来说,聚乳酸基纳米复合材料具有优异的性能和良好的发展前景,将成为未来材料领域的研究热点之一。
2024年纳米材料市场分析现状

纳米材料市场分析现状概述纳米材料是在尺寸范围为1到100纳米之间的材料,具有独特的物理、化学和生物学性质。
随着科技的不断发展和应用领域的不断拓展,纳米材料的市场需求也逐渐增长。
本文将对纳米材料市场的现状进行分析。
市场规模根据市场研究机构的数据显示,全球纳米材料市场规模近年来呈现稳定增长的趋势。
2018年全球纳米材料市场规模达到1000亿美元,预计到2025年将达到2000亿美元。
纳米材料市场的高速增长主要受益于电子、医疗、能源和材料领域的需求增加。
应用领域纳米材料的应用领域非常广泛,包括电子、医疗、能源、材料等多个行业。
电子领域在电子领域,纳米材料被广泛应用于半导体芯片、显示屏和太阳能电池等。
纳米材料的独特性能可以提高电子设备的性能和效率。
医疗领域在医疗领域,纳米材料可以用于制造生物传感器、药物传递系统和生物成像。
纳米材料具有较大比表面积和更好的生物相容性,可以提高医疗设备的效果和治疗效果。
能源领域在能源领域,纳米材料可以应用于太阳能电池、燃料电池和储能设备等。
纳米材料的光吸收和电导特性使其成为能源转换和存储领域的理想材料。
材料领域在材料领域,纳米材料可以用于制造高性能复合材料、涂层和陶瓷等。
纳米材料的高强度和耐磨性能可以提升材料的性能和耐久性。
竞争态势纳米材料市场存在着激烈的竞争,主要厂商涉及到国内外诸多企业。
包括美国的Nanosys、韩国的Nanoco、日本的NanoInk等。
这些企业在纳米材料的研究、生产和销售方面具有一定的优势。
同时,新兴的创业公司也进入到纳米材料市场。
这些创业公司通常专注于特定领域的纳米材料研发,希望通过创新的产品和技术来取得竞争优势。
发展趋势纳米材料市场的发展趋势主要包括以下几个方面:1.多功能化:纳米材料将发展为具有多种功能的产品,例如具有抗菌、防火、自修复等功能。
2.环保可持续性:纳米材料的研发将注重环境友好和可持续性,减少对环境的不良影响。
3.创新应用:随着科研水平的提高,纳米材料将推动更多领域的创新应用,例如纳米机器人和纳米传感器等。
纳米材料技术的发展现状与未来趋势分析

纳米材料技术的发展现状与未来趋势分析近年来,纳米材料技术以其独特的性质和广泛的应用前景,成为了科技领域中备受瞩目的研究方向。
纳米材料,指的是颗粒尺寸在1-100纳米的物质,具有相对传统材料不可比拟的优势。
通过调控纳米材料的尺寸和结构,可以实现对其光、电、热、力等物理和化学性质的精确控制,从而为新一代高科技产品的开发提供了基础材料。
本文将就纳米材料技术的当前发展现状和未来趋势进行分析和探讨。
一、纳米材料技术的发展现状纳米材料技术的快速发展离不开先进的科学研究手段和先进的合成制备工艺。
当前,纳米材料技术在多个领域都取得了显著的进展。
例如,在电子领域,纳米材料被广泛应用于高性能电子器件,如纳米晶体管、纳米电容器等,其小尺寸和高表面积与体积比使得电子器件在体积、功耗和性能方面有了质的突破;在能源领域,纳米材料技术被用于开发高效的太阳能电池、储能材料和催化剂等,提高了能源转换效率和利用效率;在医学领域,纳米材料被广泛应用于生物分子探测、靶向药物输送和生物成像等,为疾病的诊断和治疗提供了新的手段。
除了应用领域的拓展,纳米材料技术的研究也在不断深入和细化。
目前,研究者们已经能够制备各种纳米材料,如纳米颗粒、纳米线、纳米管等,并通过结构设计和控制,实现了对纳米材料性能的精确调控。
此外,通过与其他材料的复合,纳米材料的性能和功能进一步得到了拓展和提升。
例如,石墨烯与纳米颗粒复合形成的纳米复合材料,具有优异的导电性、导热性和力学性能,被广泛应用于柔性电子和传感器领域。
二、纳米材料技术的未来趋势分析纳米材料技术的发展仍然充满潜力,可以预见,未来纳米材料技术将在以下几个方面取得更大突破。
首先,纳米材料的合成和制备技术将更加成熟和可控。
目前纳米材料的制备过程中存在一些困难和挑战,如纳米材料的分散性、稳定性和尺寸均一性问题,制备过程中的高能耗和高成本等。
未来,研究者将进一步改进合成方法,提高纳米材料的制备效率和产品质量,并开发出更加环保和低成本的制备工艺。
先进复合材料的发展及展望

先进复合材料的发展及展望复合材料是由两种或更多不同的材料组成的,它们的结合能够充分发挥各个组成材料的优势,并达到超过单一材料的性能特点。
复合材料在材料科学和工程领域有广泛的应用,包括航空航天、汽车工程、建筑和医疗等。
复合材料的发展可以追溯到古代,例如古埃及人使用竹子和泥制成砖块,这种复合材料比单纯的泥砖更加坚固和耐用。
然而,现代复合材料的发展始于20世纪,随着材料科学的进步和新材料的不断涌现,复合材料的性能和应用领域得到了巨大的提升。
目前,先进复合材料的发展主要集中在以下方面:1.纳米复合材料:纳米技术的快速发展为复合材料带来了新的发展机遇。
通过在复合材料中添加纳米颗粒,可以改善材料的强度、硬度和耐磨性。
此外,纳米颗粒还可以用于材料的增强和接触表面的改性,提高复合材料的性能。
2.高性能纤维增强复合材料:纤维增强复合材料是指通过将纤维材料(如碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维)嵌入到基体中来增强材料的力学性能。
高性能纤维增强复合材料具有高强度、高模量和低密度的特点,在航空航天和汽车工程等领域有广泛应用。
3.生物基复合材料:生物基复合材料是由生物基聚合物和其他材料组成的复合材料。
相比传统的石油基复合材料,生物基复合材料具有可再生、生物降解和环境友好的特点。
它们在可持续发展和环境保护方面具有重要意义,在食品包装和医疗领域有广泛应用前景。
展望未来,先进复合材料有许多发展方向和挑战。
首先,随着纳米技术的不断进步,纳米复合材料将会成为重要的研究领域。
通过控制和设计纳米颗粒的形状、尺寸和分布,可以进一步改善复合材料的性能,实现更多的应用。
其次,为了提高复合材料的可靠性和安全性,材料科学家们需要更好地理解复合材料在不同条件下的行为。
通过建立更准确的模型和进行精确的实验测试,可以增加对复合材料的了解,优化设计和制造过程。
此外,生物基复合材料在可持续发展和环境保护方面具有巨大潜力。
未来,预计将出现更多的生物基复合材料,以减少对有限资源的依赖,并降低对环境的影响。
纳米材料行业发展现状及前景趋势分1

纳米材料行业发展现状及前景趋势分析纳米材料行业发展现状及前景趋势分析纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料,大约相当于10-100个原子紧密排列在一起的尺度。
纳米材料行业发展现状:在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。
新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术、新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。
纳米材料自问世以来,受到科学界追捧,成为材料科学现今最为活跃的研究领域。
纳米材料根据不同尺寸和性质,在电子行业、生物医药、环保、光学等领域都有着开发的巨大潜能。
在将纳米材料应用到各行各业的同时,对纳米材料本身的制备方法和性质的研究也是目前国际上非常重视和争相探索的方向。
中国在纳米科技领域的研究起步较早,基本上与国际发展同步。
中国已经初步具备开展纳米科技的研究条件,国家重点研究机构及相关高科技技术企业对纳米材料的研究步伐不断加快;在纳米科技领域,我国“十五”、“十一五”期间取得了一批重要的研究成果,在部分领域已达到国际先进水平。
这些都为实现跨越式发展提供了可能。
中国在经济高速发展、在节省能源和资源方面,纳米材料和纳米技术将发挥重要作用。
结合国家战略需求,纳米材料和纳米技术在能源、环境、资源和水处理产业应用近年来出现了良好的开端。
纳米净化剂、纳米助燃剂、纳米固硫剂、用于水处理的纳米絮凝剂等新型产品相继开发成功,在这些产品基础上,发展了一些新型纳米产业,前景看好。
纳米材料行业前景趋势分析:市场成长迅速、国家对高科技新材料产业的重视、中国的纳米材料技术水平的进一步突破、纳米材料与日常起居结合紧密、纳米材料应用领域不断开拓等等这些因素必将使中国的纳米产业未来更加光明。
高分子纳米复合材料的发展前景

高分子纳米复合材料的发展前景
高分子纳米复合材料是近年来材料科学领域的研究热点之一,其结合了高分子
材料和纳米材料的优点,在性能、应用领域等方面展现出了巨大的潜力。
随着科技水平的不断提升,高分子纳米复合材料的发展前景备受关注。
首先,高分子纳米复合材料具有优异的力学性能。
通过将纳米材料引入高分子
基体中,可以显著改善材料的强度、刚度和韧性,实现性能的全面提升。
这种复合材料在汽车、航空航天、电子等领域有着广泛的应用前景,可以替代传统材料,实现轻量化、高强度的要求。
其次,高分子纳米复合材料具有优异的导热性能和阻燃性能。
引入纳米填料后,使得材料的导热性大幅提高,有利于材料在高温条件下的稳定性和散热性能。
同时,加入特定的纳米填料还可以提高复合材料的阻燃性能,增强材料的耐火性,从而扩大其在建筑材料、航空材料等领域的应用范围。
此外,高分子纳米复合材料还具有优异的光学和电学性能。
纳米级填料的加入
可以调控复合材料的透明度、抗紫外性能和光学波长等参数,使得材料在光电子器件、光学镜片等领域有广泛应用。
同时,高分子纳米复合材料在电学性能方面也有很大优势,能够应用于柔性电子、传感器等领域,具有广阔的市场前景。
综上所述,高分子纳米复合材料作为一种新型材料,在力学性能、导热性能、
阻燃性能、光学电学性能等方面都具有显著优势,具有广阔的应用前景。
随着材料科学的不断发展和技术的不断进步,相信高分子纳米复合材料将在未来发展中展现出更多的潜力,为各个领域的应用带来创新和突破。
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纳米复合材料发展与现状
201041505118 李少军10材料一班
1 纳米复合材料
超细粒子(或纳米粒子)是指尺度介于原子、分子、离子与块状材料之间,粒径在1~100nm范围以内的微小固体颗粒。
随着物质的超细化,产生了块状材料不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应,从而使超细粒子与常规颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。
纳米粒子经压制、烧结或溅射组合而成的具有某些特定功能的结构即纳米材料。
它断裂强度高、韧性好、耐高温,纳米复合同时也提高材料的硬度、弹性模量、Weibull模数,并对热膨胀系数、热导率、抗热震性产生影响。
[1]
纳米复合主要指在微米级结构的基体中引入纳米级分散相。
纳米复合材料(复合超微细颗粒)表现出许多与模板核本质不同的性质,如不同的表面组成、磁性、光学性能、稳定性及表面积等。
纳米复合材料涉及的范围广泛,它包括纳米陶瓷材料、纳米金属材料、纳米磁性材料、纳米催化材料、纳米半导体材料、纳米聚合材料等。
纳米粒子具有很高的活性,例如木屑、面粉、纤维等粒子若小到纳米级的范围时,一遇火种极易引起爆炸。
纳米粒子是热力学不稳定系统,易于自发地凝聚以降低其表面能,因此对已制备好的纳米粒子,如果久置则需设法保护,例如保存在惰性空气中或其他稳定的介质中以防止凝聚。
纳米材料是物质以纳米结构按一定方式组装成的体系。
它是纳米科技发展的重要基础,也是纳米科技最为重要的研究对象。
纳米材料也被人们誉为21 世纪最有前途的材料。
由于纳米材料本身所具有的特殊性能。
作为一种全新性能的先进复合材料,在微电子、信息、汽车、宇航、国防、冶金、机械、生物、医药、光学等诸多领域有极广泛的应用前景。
2 纳米复合材料的分类
研究纳米复合材料的一个重要目的是改进并提高块体材料的性能,或通过结构复合来发现块材料中并不存在的性能或效应。
和块体材料相比,纳米复合材料的物理和化学性质将更多地依赖于材料的表面缺陷和量子尺寸效应。
目前.纳米复合材料的种类繁多,可分为:固态纳米复合材料和液态纳米复合材料。
基质材料对于纳米粒子的结构具有稳定作用;而基质材料的不同,又可将纳米复合材料区分为:无机基纳米复合材料和聚合物基纳米复合材料。
聚合物基包括单聚合物、共聚合物和聚合物的混合;无机基则包括玻璃,如多孔玻璃、分子筛、溶胶一凝胶玻璃和陶瓷等。
[2]还可根据纳米粒子的物理性质可将纳米复合材料区分为:半导体纳米复合材料、铁电体微晶复合材料、染料分子纳米复合材料、稀土纳米复合材料、金属(合金)纳米复合材料、光学纳米复合材料(非线性、发光、光折变等)、磁性纳米复合材料等。
3 纳米复合材料的制备
3.1 溶胶- 悬浮液混合法
通过添加分散剂、调整pH 值, 先分别制备各组元充分分散的单相稳定悬浮液, 然后找出各相颗粒均能良好分散的混合悬浮液条件, 将各单相悬浮液混合, 再找出共同絮凝的条件, 去除水分, 干燥、煅烧制得纳米复合材料,此法适用于制备纳米相分散与分布较理想的纳米复合陶瓷.王昕等采用加热水解氧化锆及醇水混合液体, 制得单分散的纳米水合氧化锆溶胶和较高浓度的Al2O3 水悬浮液混合在一起, 经搅拌和超声分散, 最后在电动搅拌下加热蒸发, 至糊状时移至微波炉中烘干, 混合粉体经热压烧结制得两相混合均匀的ZrO2( n)-Al2O3 复合陶瓷.
3.2 包裹沉淀法
在分散的纳米颗粒外层包裹一层基质组元( 或其前驱物) 或其他组元, 可保证纳米相在混合以及其后的烧结过程中不再团聚,采用此法可以制备纳米包团结构.例如, 在SiO2 的外层包裹一层Al2O3, 可大大改善其分散效果.
3.3 辐射合成法
该方法是先将聚合物单体与金属盐在分子水平上混合均匀,形成含金属盐的单体溶液后,再进行辐照。
电离辐射产生的初级产物同时引发单体聚合以及金属离子的还原,由于聚合物单体的聚合速度大大快于金属颗粒的团聚速度,生成的聚合物长链使体系的粘度迅速增加,从而大大限制了纳米颗粒的团聚,因而可得到分散相尺寸小,分布均匀的复合材料。
辐射合成方法制备纳米材料所用,辐射源主要是印c 源。
[3]
3.4 溶胶凝胶法
溶胶凝胶法是将硅氧烷或金属盐等前驱体(水溶性或油溶性醇盐) 溶于水或有机溶剂中形成均质溶液,在酸、碱或盐的催化作用下促使溶质水解,生成纳米级粒子并形成溶胶,溶胶经溶剂挥发或加热等处理转变为凝胶,从而得到纳米复合材料。
这种方法的关键就是选择具有良好溶解性能的共溶剂,来保证二者具有很好的相容性,在凝胶后不发生相分离。
王玉玲等[4]利用DSD A一D DBT 高聚物作前驱体,在N一甲基毗咯烷酮( NMP ) 中和正硅酸乙醋(T E Os )进行溶胶一凝胶反应制备出新型聚酞亚胺/ 二氧化硅纳米复合材料膜。
并用I R、T G A 及SEM 等手段对材料膜进行研究。
实验结果表明,与聚酞亚胺相比,聚酞亚胺/ 二氧化硅纳米复合膜表现出更好的热力学稳定性。
4 纳米产业发展趋势
(1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。
2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。
纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。
因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。
②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。
③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振
器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。
④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。
(2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。
要净化环境,必须用纳米技术。
我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。
近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。
5 纳米复合材料前景展望
纳米合成为发展新型材料提供了新的途径和新的思路。
非平衡动态的材料工艺学在21世纪将会有新的突破。
目前,世界上有近百万种材料,而自然的材料仅占1/20,这就说明人工材料在材料科学发展中占有重要的地位。
纳米尺度的合成为人们设计新型材料,特别是为人类按照自己的意愿设计和探索所需要的新型材料打开了新的大门。
例如,在传统相图中根本不共溶的两种元素或化合物,在纳米态下可形成固溶体,制造出新型的材料。
铁铝合金、银铁和铜铁合金等纳米材料已在实验室获得成功。
利用纳米微粒的特性,人们可以合成原子排列状态完全不同的两种或多种物质的复合材料。
人们还可以把过去难以实现的有序相或无序相、晶态相和金属玻璃、铁磁相和反铁磁相、铁电相和顺电相复合在一起,制备出有特殊性能的新材料。
纳米材料的诞生也为常规的复合材料的研究增添了新的内容。
把金属的纳米颗粒放入常规陶瓷中可大大改善材料的力学性质。
如纳米氧化铝粒子放入橡胶中可提高橡胶的介电性和耐磨性,放入金属或合金中可以使晶粒细化,大大改善力学性质;纳米氧化铝弥散到透明的玻璃中既不影响透明度又提高了高温冲击韧性;半导体纳米微粒(砷化镓、锗、硅)放入玻璃中或有机高聚物中,提高了三阶非线性系数;极性的钛酸铅粒子放在环氧树脂中出现了双折射效应;纳米磁性氧化物粒子与高聚物或其它材料复合具有良好的微波吸收特性。
最近,美国成功的把纳米粒子用于磁制冷上,8nm钇铝铁石榴石新型制冷材料,使制冷温度达到20K。
纳米粒子与纳米粒子复合,受到世界各国极大的重视
[1] 陈少杰, 张教强郭银明纳米复合材料制备方法的研究进展西北工业大学2008 05
[2]欧阳星罗远芳贾德民混炼插层法制备天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料{J〕.华南理工大学学报(自然科学版),
[3 ]张曼维辐射化学人门{M〕合肥:中国科技大学出版社199 3
[4] 王玉玲,张传卫,凌文凯等菜既亚胺/二氧化硅纳米复合材料的制备及渗透汽化性能【J 】离分子材料科学与工程.2 0 0 31 9。