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納米復合材料分哪幾種類型

納米復合材料大致包括三種類型 :納米微粒與納米微粒復合(0-0復合),納米微粒與常規塊體復合(0-3復合)及復合納米薄膜(0-2復合)。此外,有人把納米層狀結構也歸結為納米材料,由不同材質構成的多層膜也稱為納米復合材料。這壹類材料在性能上比傳統材料也有極大改善,已在有些方面獲得了應用。

(1)復合塗層材料:市場上大力宣傳的“納米洗衣機”、“納米冰箱”等,實際上是采用了納米塗層材料,這種材料具有高強、高韌、高硬度的特點,在材料表面防護和改性上有著廣泛的應用前景。如MoSi2/SiC復合納米塗層,經500℃,1小時熱處理,塗層硬度可達20.8Gpa,比碳鋼提高了幾十倍。

(2)超塑性陶瓷:用粒徑30nm的被Y2O3穩定化的四方ZrO2,並加入20% Al2O3,制成的陶瓷材延伸率可達200%,具有超塑性。甚至有人做到了延伸率800% 。這是由於納米材料燒結溫度低,燒結過程中速度快和有良好的界面延展性。

(3)高分子基納米復合材料:將經高能球磨制成的納米晶FexCu100-x粉體與環氧樹脂混合制成了具有極高硬度的類金剛石刀片。日本松下電器公司已研制成功樹脂基納米氧化物復合材料,其靜電屏蔽性能優於常規樹脂基碳黑復合材料,而且可以根據氧化物類型改變顏色,在電器外殼塗料方面有廣闊的應用前景。利用納米TiO2粉體的紫外吸收特性可以制防曬膏和化妝品。

(4)磁性材料:由納米四方Fe14Nd2B顆粒和10~15nm 的α-Fe粒子組成的復合材料具有高的矯頑力和高的剩余磁化強度。高矯頑力來源於Fe14Nd2B相很強的磁-晶各向異性和納米粒子的單磁疇特性。

(5)光學材料:純的Al2O3和純的Fe2O3納米材料在可見光範圍是不發光的,但如果把納米Al2O3和納米Fe2O3摻和到壹起 ,獲得的納米粉體或塊體在可見光範圍藍綠光波段出現了壹個較寬的光致發光帶,發光的原因是Fe3+離子在納米復合材料中所提供的大量低有序度界面所致。

(6)仿生材料:研究表明,動物的骨骼是由膠質的基體與納米或亞微米的羥基磷灰石組成的壹種復合體。納米或亞微米的羥基磷灰石起增強作用。科學家們已按照這樣的思路在實驗室中制造出了人造骨。以上只列舉了壹些簡單的例子,目前納米復合材料的研究仍方興未艾。