纳米复合含能材料的研究进展
纳米复合含能材料的研究进展
纳米复合含能材料的研究进展1. 引言1.1 纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是一种新型的含能材料，在过去几年中得到了广泛的研究和应用。
随着纳米技术的快速发展，纳米复合含能材料在爆炸、火箭推进、火药和炸药等领域展现出了巨大的潜力。
研究人员利用纳米材料的特殊性质，将其与传统含能材料相结合，制备出具有优异性能的纳米复合含能材料。
近年来，研究者们在纳米复合含能材料领域取得了许多重要进展。
他们不断探索新的制备方法，优化材料的性能，探索其在军事和民用领域的应用潜力。
对纳米复合含能材料的基本原理和作用机制也有了更深入的理解。
在未来，随着纳米技术和含能材料技术的进一步发展，纳米复合含能材料有望实现更多的突破和应用。
通过不断的研究和创新，可以进一步提高纳米复合含能材料的性能，拓展其在能源领域的应用领域，为我国的国防建设和经济发展做出更大的贡献。
2. 正文2.1 纳米复合含能材料的定义与特点纳米复合含能材料是由含能材料与纳米材料按照一定比例混合、复合而成的新型材料。
其特点主要包括以下几个方面：1. 高能量密度：纳米复合含能材料因其纳米材料的高比表面积和能量释放速率快的特点，具有更高的能量密度，能够在相同体积下释放更多的能量。
2. 快速燃烧速度：纳米材料的小尺寸和高比表面积使得含能材料在燃烧过程中能够更快地释放能量，从而使得燃烧速度加快，能够在更短的时间内完成能量释放。
3. 提高稳定性：纳米复合含能材料的结构更加均匀稳定，能够避免含能材料中存在的局部缺陷或不均匀性导致的安全隐患。
4. 良好的可调性：通过控制纳米材料的种类、比例和尺寸，可以调控纳米复合含能材料的能量密度、燃烧速度等性能，使其能够满足不同的需求和应用场景。
纳米复合含能材料具有高能量密度、快速燃烧速度、提高稳定性和良好的可调性等特点，是一种具有广阔应用前景和发展潜力的新型含能材料。
2.2 纳米复合含能材料的制备方法纳米复合含能材料的制备方法主要包括物理方法和化学方法两大类。
纳米复合含能材料的研究进展
纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是一种由纳米颗粒和含能材料组成的新型材料，具有较高的能量密度和较好的性能稳定性，被广泛应用于火箭推进剂、炸药和发动机等领域。
随着纳米技术的发展，纳米复合含能材料的研究取得了重要进展。
本文将从材料设计、合成方法和应用领域三个方面综述纳米复合含能材料的研究进展。
材料设计是纳米复合含能材料研究的关键环节。
通过合理的材料设计，可以调控材料的能量密度、热稳定性和安全性能等。
近年来，研究者们提出了多种新颖的材料设计思路。
设计了一种核壳结构的纳米颗粒，核部分是高能量含能材料，壳部分是稳定剂，可以提高材料的燃烧速度和热稳定性。
还有研究者通过调控纳米颗粒的形状、大小和分布等参数来优化材料的性能，例如可以通过合成纳米片状材料来增加材料的界面活性和燃烧速度。
纳米复合含能材料的制备方法也得到了重要的突破。
传统的制备方法往往需要高温和长时间的反应，难以获得纳米尺寸和较高的纯度。
而近年来，研究者们发展了一系列高效的合成方法。
溶胶凝胶法可以在低温下制备出纳米复合含能材料，避免由于高温反应产生的杂质。
还有研究者通过仿生合成的方法，模仿生物学体系中的合成过程，成功制备出了具有纳米尺寸和高纯度的复合含能材料。
这些新的合成方法为纳米复合含能材料的大规模制备提供了新的思路。
纳米复合含能材料在许多领域都有着广泛的应用。
在火箭推进剂领域，纳米复合含能材料可以提高燃烧速度和能量密度，实现更高的发射速度和较大的载荷。
在炸药领域，纳米复合含能材料可以提高爆燃速度和爆炸威力，用于军事作战和民用爆炸器。
在发动机领域，纳米复合含能材料可以替代传统燃料，提高发动机的性能和效率。
纳米复合含能材料还可以应用于能量存储、催化剂和传感器等领域。
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。
聚合物纳米复合材料
聚合物纳米复合材料的研究进展摘要关键字Abstract1.引言纳米材料是指材料的显微组织中至少有一相的一维尺寸在1-100nm以内的材料。
由于平均粒径小，表面原子多，比表面积大，表面能高，因而呈现出独特的小尺寸效应、表面效应、量子隧道等特性，具有许多材料所没有的性能。
介于其超凡特性，纳米材料越来越得到广泛的关注。
不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，尤其是聚合物纳米材料。
本文就聚合物纳米复合材料的分类、制备、改性、应用及问题和未来展望展开叙述。
2.聚合物纳米复合材料定义与分类2.1定义聚合物纳米复合材料是由各种纳米单元与有机高分子材料以各种方式复合成型的一种新型复合材料，纳米单元可以是金属、无机物和高分子等。
2.2分类根据组分不同，可分为：a）聚合物/聚合物纳米复合材料：由两种或两种以上的聚合物混在一起而其中有一纳米尺寸的聚合物分散于其它聚合物单体所构成的复合材料。
如第三代环氧树脂粘接剂，它是将预聚合的球状交联橡胶粒子分散于环氧树脂中固化而成的。
b）聚合物/层状纳米无机物复合材料：是将层状的无机物以纳米尺度分散于聚合物中而形成的。
通常采用插层法制备。
目前用的最多的是蒙脱土，蒙脱土是以片状晶体而构成的。
c）聚合物/无机纳米复合粒子复合材料：是将纳米级无机粒子填充到聚合物当中去的。
由于小尺寸效应使材料具有光、电、声、磁等功能，赋予材料良好的综合性能。
3.聚合物纳米复合材料制备3.1插层复合法插层复合法是目前制备聚合物纳米复合材料的主要方法。
根据复合过程，插层复合法可分为两类，1）插层聚合法：原理是将聚合物单体分散，插层进入层状硅酸盐片层中，然后再原位聚合，利用聚合时放出的大量的热量克服硅酸盐片层间的库仑力，使其剥离，从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合；2）熔体插层法：原理是将插层无机物与高聚物插入层状无机的层间，该方法优点是不需要其它介质，不污染环境，操作简单，适用面广。
插层复合法主要适用于有机聚合物/无机物混合物一类。
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究一、引言近年来，贵金属/MXene纳米复合材料由于其优异的电、磁、光等性能，在能源储存、催化、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研制贵金属/MXene纳米复合材料，并对其性能进行深入研究。
二、贵金属/MXene纳米复合材料的研制1. 材料选择与制备贵金属（如金、银、铂等）具有优异的导电性、催化性能和生物相容性，而MXene作为一种新型二维材料，具有高导电性、高强度和高化学稳定性等特点。
因此，选择贵金属和MXene作为复合材料的组成成分。
制备过程中，首先合成MXene纳米片，然后通过化学还原法或光还原法将贵金属纳米粒子负载在MXene纳米片上，形成贵金属/MXene纳米复合材料。
2. 制备工艺优化为提高贵金属/MXene纳米复合材料的性能，对制备工艺进行优化。
通过调整贵金属前驱体的浓度、反应温度、反应时间等参数，以及采用表面活性剂、还原剂等辅助手段，实现对贵金属纳米粒子的尺寸、形貌和分布的控制。
三、性能研究1. 电学性能贵金属/MXene纳米复合材料具有优异的电学性能。
通过测量复合材料的电导率、电阻率等参数，发现其电学性能随贵金属含量的增加而提高。
此外，MXene的高导电性和二维结构有利于提高电子传输速度和减少电子传输过程中的能量损失。
2. 催化性能贵金属/MXene纳米复合材料在催化领域具有广泛应用。
通过测试复合材料对某些有机反应的催化活性，发现其催化性能优于单一贵金属或MXene。
这主要是由于贵金属和MXene之间的协同作用，以及纳米级粒子提供的大量活性位点。
3. 稳定性与生物相容性MXene的高化学稳定性和生物相容性使得贵金属/MXene纳米复合材料在生物医疗领域具有潜在应用价值。
通过测试复合材料在生理环境中的稳定性以及与生物体的相互作用，发现其具有良好的生物相容性和较低的生物毒性。
四、结论本文成功研制了贵金属/MXene纳米复合材料，并对其性能进行了深入研究。
材料学中的生物纳米复合材料研究
材料学中的生物纳米复合材料研究在材料学领域，随着科技的不断发展，人们对于新型材料的研究兴趣不断增加。
其中，生物纳米复合材料成为了研究的热点之一。
生物纳米复合材料是利用纳米技术将生物材料与纳米材料相结合而形成的一种新型复合材料。
它具有许多优异的性能和广泛的应用前景。
本文将介绍生物纳米复合材料的研究进展和应用领域。
1. 生物纳米复合材料的制备方法生物纳米复合材料的制备方法多种多样，其中常见的方法包括化学合成法、物理合成法和生物合成法。
化学合成法是利用化学反应将纳米材料与生物材料进行复合，如溶液法和溶胶-凝胶法。
物理合成法是通过物理手段将纳米材料与生物材料进行复合，如热处理、电化学方法和机械处理等。
生物合成法则是利用生物体自身的特性合成纳米材料，并将其与生物材料进行复合，如细菌发酵法和植物提取法。
2. 生物纳米复合材料的性能特点生物纳米复合材料在性能上具有许多独特的特点。
首先，生物纳米复合材料具有较高的表面积与体积比，这使得材料具有更好的催化活性和吸附性能。
其次，生物纳米复合材料的生物相容性较好，不易引起免疫反应和毒性反应，因此在药物传输和组织工程等领域具有广阔的应用前景。
此外，生物纳米复合材料还具有较高的力学性能和耐热性能，可以满足不同领域的需求。
3. 生物纳米复合材料的应用领域由于其优异的性能，生物纳米复合材料在许多领域得到了广泛的应用。
首先，它在生物医学领域具有重要的应用前景。
生物纳米复合材料可以用于制备药物载体，用于控释药物，提高药物的疗效和降低药物的副作用。
其次，生物纳米复合材料还可以应用于环境保护领域，如用于废水处理、重金属离子吸附等。
除此之外，生物纳米复合材料还可以用于传感器、催化剂等领域。
4. 生物纳米复合材料的发展趋势随着科技的不断进步，生物纳米复合材料的研究将会取得更大的突破和进展。
首先，研究人员将继续改进制备方法，以实现更高效、可控的生物纳米复合材料的制备。
其次，研究人员将进一步探索材料的性能调控机制，以提高材料的性能和稳定性。
纳米复合含能材料的研究进展
纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是由含能基体和纳米级金属粉末、纳米级氧化物和其他添加剂混合而成的一种高能量密度材料。
该材料具有高比能量和高热释放速度等优势，能有效提高火箭燃料、火工品等的威力，又能降低其背包负荷，提高作战效率。
制备纳米复合含能材料有多种方法，常用的有机热分解法、水热法、机械合成法、伏安法、超声法等。
其中，机械合成法、超声法和溶胶-凝胶法是较为常用的制备方法。
机械合成法是将含能基体与纳米级金属粉末、纳米级氧化物等混合，并进行高强度的碾磨、混合等工艺处理而制备的纳米复合含能材料；超声法是将含能基体和纳米级金属粉末、纳米级氧化物等混合，并利用超声波发射机把混合物制成纳米颗粒；溶胶-凝胶法是将有机物或无机盐等物质溶入溶液中，在溶液内制得胶体，然后经干燥和热处理制得纳米复合含能材料。
纳米复合含能材料的研究主要涉及到其燃烧性能、热分解行为、能量输出等方面。
目前，许多研究人员已经在纳米复合含能材料的制备和性能研究方面取得了很大的进展。
燃烧性能是纳米复合含能材料的重要性能之一，其燃烧速度和升华速度决定了其能量输出率和压力输出率。
研究显示，在纳米复合含能材料中添加纳米级氧化物和金属粉末等添加剂能够改善其燃烧性能，提高燃烧速度和升华速度。
热分解行为是纳米复合含能材料的另一个重要性能。
热分解实验可以对材料的分解温度、分解速率、热分解产物等进行分析，了解其热稳定性和分解反应过程。
研究表明，在纳米复合含能材料中加入Ti，Zr和Ce等氧化物可以提高其热稳定性和分解温度。
能量输出是纳米复合含能材料的关键指标之一，其直接反映了其实际应用性能。
目前，研究人员已经通过优化纳米复合含能材料的配方和结构等方式实现了其能量输出的高效化和稳定化。
纳米复合含能材料在国防、航空航天、能源领域等具有广泛的应用前景。
例如，在火箭燃料、固体燃料推进剂、高速列车制动材料等方面都可以使用该材料。
此外，纳米复合含能材料还可以应用于撞击感应（Impact Sensitivity）和冲击过敏（Shock Sensitivity）等领域，使得该材料更加安全可靠。
纳米复合含能材料的研究进展
纳米复合含能材料的研究进展纳米复合含能材料是近年来材料科学领域中的研究热点之一，其研究旨在开发出具有高能量密度、高热稳定性和安全性的含能材料。
本文将对纳米复合含能材料的研究进展进行综述。
一、纳米复合含能材料的定义和分类纳米复合含能材料是指将纳米材料与含能物质粒子相互结合形成的一种新型材料。
根据纳米材料的种类和含能物质的类型，纳米复合含能材料可以分为纳米金属-含能物质复合材料、纳米氧化物-含能物质复合材料和纳米化学燃料-含能物质复合材料等。
二、纳米复合含能材料的制备方法纳米复合含能材料的制备方法多种多样，主要包括物理方法和化学方法两类。
1.物理方法物理方法包括球磨法、熔融法、气相沉积法等。
球磨法是将纳米金属粉末和含能物质粉末一起放入球磨罐中，在高速球磨的作用下，两者发生摩擦碰撞，形成纳米复合含能材料。
熔融法是将金属和含能物质一起加热熔融，然后迅速冷却得到纳米复合含能材料。
气相沉积法是利用高温气相反应将纳米金属颗粒和含能物质分子在气相中反应生成纳米复合含能材料。
2.化学方法化学方法包括溶液法、凝胶法、共沉淀法等。
溶液法是将金属盐和含能物质在溶剂中溶解，然后通过控制反应条件，使得纳米材料和含能物质分子发生反应生成纳米复合含能材料。
凝胶法是将金属盐和含能物质溶解在溶胶中，通过溶胶-凝胶过程得到纳米复合含能材料。
共沉淀法是将金属盐和含能物质一起加入反应溶液中，通过添加共沉淀剂或调节反应条件使得纳米复合含能材料沉淀出来。
三、纳米复合含能材料的性能纳米复合含能材料具有许多优异的性能，主要包括高能量密度、高热稳定性和安全性。
1.高能量密度纳米材料的特殊结构使得纳米复合含能材料具有高能量密度。
纳米材料具有较大的比表面积和较小的颗粒尺寸，有利于提高含能物质的氧化还原反应速率，从而提高能量输出效果。
2.高热稳定性纳米复合含能材料具有较好的热稳定性，能够抵抗高温条件下的热分解、氧化或爆炸。
纳米材料的高表面能和界面作用使得其能够吸收和释放能量，从而对抗高温下的热分解。
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纳米复合含能材料的研究进展
作者：董璐阳王通
来源：《石油研究》2019年第04期
摘要：纳米复合含能材料的研发促进军事以及航空工业的发展，为国防以及航空事业的发展都带来更大的空间。
那么纳米复合含能材料的研究情况如何，具体的研究方法有哪些？接下来本文将对纳米复合含能材料的具体研究进展进行分析。
关键词：纳米复合含能材料;研究进展;研究方法
随着纳米材料研发的完善，应用的领域也越来越广泛，并使工业发展获得多个突破。
纳米复合含能材料由于其自身的特殊性能而受到各个行业领域的广泛关注。
特别是国防科技以及航天火箭推进剂等方面的研发具有突破性的进展。
纳米含能材料本身具有普通含能材料的性能，同时具有更多的优越性，比如能够改善晶体的外形，提升能量的释放速率、具有良好的包裹效果，有利于爆炸能量的完全释放，轰炸效应理想等。
因此当前大部分国家都将纳米含能材料纳入到国防以及能源等方面的发展规划中。
一、纳米含能复合材料研究的现状
纳米复合材料指的是由2种或者以上材料复合形成的一种新型材料，在这种材料中至少有一种材料为纳米量级，纳米是在上世纪80年代提出来的概念。
纳米含能复合材料指的是燃料或者氧化剂等含能的材料可以分散到纳米的尺度上，并通过相应的技术手段，对个不同组分的物质在纳米的量级上进行复合，并根据材料组分的性能对具体的分散情况和复合尺度进行调整，这也是含能领域中提出的一种新的概念，当前尚处于认识、初步研究和转化的阶段[1]。
当前美国、俄罗斯以及欧洲国家都开始将纳米含能复合材料的制备和研发纳入到材料研究的重点工程中，国内的材料研究人员也开始对纳米含能复合材料进行初步的研究和探索，但是由于研究的时间短，大部分的研究还处于理论研究以及实验室的初步研究期，通过对相关文献的分析，可以将纳米含能复合材料的进展概括如下：
1.将火箭推进剂中的一些常规的材料与纳米级的AI粉进行复合形成纳米含能复合材料，进而提升推进剂的性能和作用。
2.用纳米量级级别的金属粉末进行包裹，防止表层氧化，提升使用寿命，降低存储要求。
3.通过三维结构纳米含能材料的研究，对具体的结构形式进行严格的控制，有利于对物质的反应活性进行控制，实现对物质工艺性和力学性能的改善。
4.结合当前新材料的发展形式，利用纳米多孔材料以及碳纳米管等作为反应气体以及含能材料等的支撑，并以此为骨架制备新型纳米复合材料。
二、纳米含能材料在我国的研究领域
我国在纳米含能材料的研究中，通过相转移法利用CAB、PVAM等包裹RDX，有效解决火炸药中推进剂脱湿方面的问题，提升材料的力学性质。
同时还有部分研究人员通过硬脂酸铅对RDX材料进行表面包裹，并通过化学沉淀法对RDX硬脂酸铅的复合粒子进行制备，使RDX的摩擦度和撞击度都有效降低。
此外，周彩元等研究人员利用DMPA、甲苯二异氰酸酯以及聚四氢呋喃二醇，硅烷偶联剂等制作成为改性水性聚氨酯乳液包裹RDX[2]。
而且通过最终的实验发现，包裹后的TDX在流散性、成型性等方面都具有非常好的效果，而且摩擦产生的热度以及撞击性等都大大降低。
李江存等研究人员，通过水溶液悬浮法，利用三嗪类复合键以及海因合计对RDX进行包裹实验，结果表明RDX的表面性得到有效的改善，机械感明显钝化。
此外，陆铭等研究人员在聚氨酯的研制中加入了亲水基，并将其在水中进行分散，同时在其中加入丙烯酸酯制作成为聚氨酯丙烯酸酯乳液，用来对RDX进行包裹，使RDX的颗粒间粘连性更好。
三、纳米含能材料的研制方式
（一）溶胶-凝胶法制备方式
溶胶-凝胶法指的是一种液相合成的化学方式，主要应用到物理、化学以及材料等研究领域中，当前已经有150年的发展历史。
通过溶胶-凝胶方法的应用提升有机和无机材料的纯度，而且这些材料的孔径、粒径以及密度等方面的分布更均匀。
这种制作方式主要应用于金属氧化物材料的制取，同时通过相关文献的记载，这种方法也被用来制造燃料以及氧化剂等复合含能材料，而且操作工艺简单、方法便捷，成本低，具有环保性。
（二）高能研磨法制备方式
通过对国内外的研究情况来看，高能研磨法对纳米材料的制作效果非常好，不僅可以用于单一纳米材料的应用，同时还可以应用于不同材料颗粒的固相作用，促进纳米尺度含能材料的复合。
我国相关的研究人员将水、乙醇等作为介质，通过研磨机对RDX以及铝粉等混合物进行研磨，制造RDX包裹铝粉超细复合粒子。
同时张汝冰等研究人员通过高能球磨法通过在高氯酸铵的表面研磨形成纳米复合颗粒，提升高氯酸铵的催化能力。
高能机械球研磨法本身具有操作简单，连续性强的特点，但是同时也容易使无机粒子的结构被破坏。
（三）超临界流体法制备方式
超临界流体技术是一种新型的技术形式，通过在纳米含能复合材料中的引入，有利于对研制方式的突破。
超临界流体法中包括超临界气体反溶剂结晶法、流体快速膨胀法等。
同时通过相关研究表明必须要在超临界流体中才能够使物质溶解进行造粒。
纳米含能复合材料研究中，超临界流体技术具有非常多的优势作用，制造工艺无污染、技术安全，制得的材料颗粒均匀，
而且可以进行批量生产。
但是超临界流体技术的发展时间比较短，特别是含能材料领域发展时间更晚，因此还需要加强对含能材料的完善，并加强对设备和技术的改进。
结语：
综上所述，当前国际导弹武器系统的发展使得武器逐渐向高能和钝感的方向发展，但是从当前的传统单质含能材料来看，其中还存在一定的限制，因此必须要对含能材料进行完善，纳米含能复合材料应运而生，而且作用越来越明显。
但是当前仍然处于起步阶段，还需要加大研究力度。
参考文献：
[1]罗运军，张天福.Al基纳米复合含能材料的自组装[J].火炸药学报，2017，40（2）：1-9.
[2]张咪，王毅，宋小兰，等.NC/PETN纳米复合含能材料的制备与表征[J].兵器装备工程学报，2018，39（12）：182-186.
作者简介：
董璐阳（1991），性别：男，民族：汉，籍贯：河南漯河，职务/职称：助理工程师，学历：硕士，单位：陕西应用物理化学研究所，研究方向：新型火工药剂技术
王通（1989），性别：男，民族：汉，籍贯：陕西西安，职务/职称：工程师，学历：硕士，单位：陕西应用物理化学研究所，研究方向：火工品研制方向。