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纳米材料导论,第五章纳米复合材料,纳米材料基础与应用,2,本章简介,纳米复合材料的概念纳米复合材料的性能纳米复合材料的制备纳米复合材料的应用,5.1纳米复合材料的概念,复合材料,纳米材料基础与应用,3,材料A,材料B,复合材料材料C,5.1纳米复合材料的概念,纳米复合材料,纳米材料基础与应用,4,材料A,材料B,1100nm,纳米复合材料C,5.1纳米复合材料的概念,纳米复合材料的种类按基体类型分类：聚合物基纳米复合材料陶瓷基纳米复合材料金属基纳米复合材料按材料用途分类：结构纳米复合材料功能纳米复合材料智能纳米复合材料,纳米材料基础与应用,5,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的力学性能微粒尺寸的影响,纳米材料基础与应用,6,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的力学性能界面的影响,纳米材料基础与应用,7,F,F,强界面作用,弱界面作用,强度()强度(),5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的热学性能导热性能,纳米材料基础与应用,8,导热快的纳米粒子,导热慢的基体材料,纳米复合材料,热传导方向,热源,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的热学性能热稳定性高温可令塑料很快的降解，所以在高温下许多塑料制品很容易软化，裂解，最后分解成小分子。而纳米添加剂可以明显的对塑料的耐热性进行改善。,纳米材料基础与应用,9,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的热学性能阻燃性燃烧机理图：碳层阻燃：,纳米材料基础与应用,10,火焰,燃烧挥发物,气相,固相,热扩散区,热分解区,生成碳层,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的阻燃性纳米填料可增强复合材料在燃烧时形成的碳层，使之成屏障，可有效的阻隔氧气并阻碍热量传递。,纳米材料基础与应用,11,热分解区,纳米添加剂,形成可以隔热的碳层,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的阻燃性,纳米材料基础与应用,12,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的阻隔性片层状的纳米粒子分散于聚合物的基体中增加了气体分子透过聚合物的路径，使气体阻隔性提高。,纳米材料基础与应用,13,5.2纳米复合材料的性能,纳米复合材料的阻隔性纳米片层在基体中的不同取向也会影响纳米复合材料的阻隔性能。,纳米材料基础与应用,14,S为取向因子L为片层长度W为片层厚度,5.3纳米复合材料的制备方法,共混法,纳米材料基础与应用,15,5.3纳米复合材料的制备方法,层间插入法,纳米材料基础与应用,16,插层聚合,溶液插层,熔体插层,5.3纳米复合材料的制备方法,反应器就地合成法溶胶-凝胶法辐射合成法,纳米材料基础与应用,17,5.3纳米复合材料应用,汽车行业(油箱、保险杠、仪表面盘、车内装饰等),纳米材料基础与应用,18,5.3纳米复合材料应用,阻隔材料(食品包装、体育用品),纳米材料基础与应用,19,5.3纳米复合材料应用,电子行业(电路板、电子部件),纳米材料基础与应用,2
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