纳米复合材料ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物纳米复合材料结构和性能我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 前言. 复合材料是随着科学技术的发展而涌现出的一种新型材料.它是由两种或两种以上性质不同的材料，通过各种工艺手段组合而成的复合体.由于各组成材料的协同作用，故具有单一材料无法比拟的优异综合性能.具有刚性大，强度高,重量轻等优点，并且可以根据作用条件的要求进行设计和制 造，以满足各种特殊用途的需要。 复合

2、材料的结构是以一个相为连续相，称为基相，而另一相是以一定的形态分布于连续相中的分散相，称为增强体.如果增强体是纳米级的话，如纳米颗粒，纳米晶片，纳米晶须，纳米纤维等，就称为纳米复合材料。纳米复合材料的强度和韧性比单组分纳米材料提高25倍，因此具有广泛的 应用前景我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物主要内容有：10.1 纳米复合材料分类10.2纳米复合材料性能10.3陶瓷基纳米复合材料10.4金属基纳米复合材料10.5高分子基纳米复合材料10.6光学材料10.7高介电材料10.8仿生材料我吓了一跳

3、，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.1纳米复合材料分类 金属基纳米复合材料 按基体种类分 陶瓷基纳米复合材料 高分子基纳米复合材料 颗粒增强纳米复合材料 按增强体种类分 晶须增强纳米复合材料 纤维增强纳米复合材料 00复合 按基体形状分 02复合 03复合 零维（颗粒状） 按增强体形状分 一维（纤维状） 二维（片状）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 晶内型 晶间型 按复合方式分 晶内晶间混合型 纳

4、米纳米型 结构纳米复合材料 按用途分 功能纳米复合材料 智能纳米复合材料我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 10.2纳米复合材料性能 102.1 高强度、高韧性 纳米复合材料的强度和韧性均比未加增强体的基体材料要高。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 图5.6可见， 和单组分 和 陶瓷相比， 、 纳米复合材料温度超过1000的高温强度都有明显的改善。 从图5.7看出， 纳米复合材料的硬度随温度

5、变化的转折点，即脆性-韧性转变温度比纯 提高了。23/PSiCAl OMgO3423/PSi NAl O23Al O3423/PSi NAl O23Al O我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 陶瓷基纳米复合材料，特别是氧化物系陶瓷基纳米复合材料力学性能的明显改善大致可归结如下：（1）纳米级弥散相抑制了氧化物基体晶粒生长和减轻了晶粒的异常长大，起到细晶强化作用。（2）在弥散相内或弥散相周围存在高的局部应力，这种应力是基体和弥散相之间热膨胀失配而产生的，使冷却期间产生位错。纳米级离子钉扎或进入位错

6、区使基体晶粒内形成亚晶界 ，是基体晶粒再细化而起增强作用。（3）纳米级粒子在高温牵制位错运动，从而也能使高温力学性能获得明显改善。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 弥散相对氮化物、碳化物、硼化物陶瓷基纳米复合材料的作用明显与上述氧化物系陶瓷不同。大致有如下几个原因：（1）当增强体含量较低时，纳米级增强体离子在液相烧结过程中，对 的析出起晶核作用，促进细长型 晶粒长大，这种晶粒结构起增韧和增强作用。（2）在纳米级增强体含量较高时（ ），弥散相组织了细长形 晶粒生长，将形成细小等轴晶，而成为纳米

7、-纳米型复合材料。这种复合材料在高温下具有超塑性变形的能力。34Si N34Si N34Si N25 %我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.2.2 高比强度、高比模量 比强度、比模量是指材料的强度或模量与密度之比。材料的比强度愈高，制作同一零件则自重愈小；材料的比模量愈高，零件的刚性愈大。表5.2列出了几种典型金属基纳米复合材料的比强度和比模量。 颗粒和晶须增强金属基纳米复合材料的金属基体大多采用密度较低的铝、镁和钛合金，以便提高复合材料的比强度和比模量。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的

8、东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 金属基纳米复合材料的力学性能明显改善大致可以归结如下： （1）与长纤维增强复合材料不同，基体和增强体都将承担载荷，但颗粒与晶须得增强效果不同。颗粒增强复合材料的强度与颗粒在基体中分布的平均间距有关。随颗粒间距增大，复合材料的强度下降。也就是说，在同样体积含量下，颗粒越细，增强效果越好。 （2）晶须的强度和长径比远高于颗粒，因此晶须的增强效果要比颗粒显著。但无论是颗粒增强，还是晶须增强，复合材料的强度是随增强体含量的增加而增加。见图5.11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在

9、这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.2.3抗蠕变、抗疲劳性好 图5.14为 晶须增强 陶瓷基纳米复合材料1500的蠕变性能，从中可见，在相同的应力下， 纳米复合材料的蠕变速率比 陶瓷要小。WSiC23A l O23A l O23/WSiCAl O我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 颗粒和晶须增强金属基纳米复合材料的疲劳强度和疲劳寿命一般比基体金属高。图5.17为 和 增强6061 和其基体的S-N曲线。从中可见，在相同的疲劳应力作用下，纳米复

10、合材料的疲劳寿命比基体金属高1个数量级。晶须增强与颗粒增强的纳米复合材料疲劳性能基本接近。纳米复合材料疲劳性能的提高可能与其强度和刚度的提高有关。PSiCWS i CA l我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.3 陶瓷基纳米复合材料 陶瓷具有优良的综合机械性能、耐磨性好、硬度高以及耐热性和耐腐蚀性好等特点。但是它的最大缺点是脆性大。今年来，通过往陶瓷中加入或生成纳米级的颗粒、晶须、晶片、纤维等，使陶瓷的韧性大大地改善，而且强度及模量有了提高。 陶瓷基纳米复合材料的基体主要有氧化铝、碳化硅和玻

11、璃陶瓷等。它们与纳米级第二相的界面粘结形式主要有两种：机械粘结和化学粘结。强的界面粘结往往导致脆性破坏。在断裂过程中，强的界面结合不产生额外的能量消耗。当界面结合较弱时，基体中的裂纹扩展至晶须、纤维等处时，将导致界面脱粘，其后发生裂纹偏转、裂纹搭桥、晶须及纤维断裂，以致最后拔出。所有这些过程都要吸收能量，从而提高陶瓷的断裂韧性。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.3.1 固相法 1.热压烧结（热压烧结（HP） 将陶瓷粉体在一定温度和一定压力下进行烧结，称为热压烧结。与无压烧结相比，烧结温度

12、低得多。通过热压烧结，可制得具有较高致密度的陶瓷基纳米复合材料，并且晶粒无明显长大。例如以 粉和纳米 晶须为原料，加入少量添加剂（如 等），混合均匀后，装入石墨模具中，在16001700的氩气中热压烧结，烧结压力2030MPa。可得到致密的（可达理论密度的95%） 纳米复合材料。 热等静压（HIP）也属于热压烧结的一种。它是用金属箔代替橡胶模具，用气体代替液体，使金属箔内的陶瓷基体和纳米增强体混合粉末均匀受压。43NSiWSiCMgO34/WSiCSi N我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.

13、反应烧结（反应烧结（RS） 反应烧结是将陶瓷基体粉末和增强体纳米粉末混合均匀，加入粘结剂后压制成所需形状，经高温加热进行氮化或碳化，反应生成陶瓷基体把纳米级第二相紧密地结合在一起，从而获得陶瓷基纳米复合材料的方法。用这种方法可以制备氮化硅或碳化硅基纳米复合材料。反应烧结的优点是：（1）陶瓷基体几乎无收缩；（2）纳米晶须或纤维的体积分量可以相当大（3）大多数陶瓷的反应烧结温度低于陶瓷的常规烧结温度，因此可以避免纳米晶须或纤维的损坏。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例如，采用反应烧结法制备 纳米

14、复合材料：以硅粉为原料，加入一定量的 ,用一般方法成型后，在 的气氛下预氮化11.5h，氮化温度为11801210。预氮化后有一定的强度，可进行机械加工，以达到所需尺寸。最后，在13501450氮化1836h，直到所有的硅都变成氮化硅，得到尺寸精密的 纳米复合材料制品。与一般陶瓷烧结发生体积收缩不同，在反应烧结时硅与氮发生反应，使体积增加22%，这使得制品致密，而尺寸却很少变化。 反应烧结法最大缺点是气孔率高，可用热压和反应烧结并用来克服，称为反应热压法。34/WSiCSi NWSiC34/WSiCSi N22NH我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但

15、是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.微波烧结（微波烧结（MS） 陶瓷基纳米复合材料在烧结过程中，于高温停留很短时间，纳米级第二相晶粒就长大到近一个数量级。因此，要想使晶粒不过分长大，必须采用快速升温、快速降温的烧结方法。而微波烧结技术可以满足这个要求。 微波烧结的升温速度快（500/min），升温时间短（2min），解决了普通烧结方法不可避免的纳米晶异常长大问题。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4. 自蔓延高温合成（自蔓延高温合成（SHS） 自蔓延高温合成法是按反应方

16、程式的配比混合原料，经成型后，点燃试样一端，由于反应放出大量的热，使试样其他部分也发生反应，直到反应完毕为止。 例如采用自蔓延高温合成法可以制备 纳米复合材料。以 粉 、石墨粉、 粉（均为纳米级）为原料，按化学反应方程式进行配料，经混合、均化、成型后，在惰性气体保护下，用电热线圈点燃块体一端，点燃后切断电源。被点燃的纳米粉末发生反应，反应方程式为该反应能放出大量的热，足以维持块体其他部分的粉体继续反应，直至蔓延完毕。所以产物是多孔状的，必须经过后处理。比较方便的方法是在自蔓延高温合成的同时，进行加压。自蔓延高温合成的粉末粒度很细（100500nm），团聚的粉末通过球磨较容易分散，而且粉末中含有

17、少量的游离C，使得在高于1850时出现低共熔液相，从而在无需添加剂时，就可无压烧结而成，烧结温度为18751950 。23/PTiCAl O2TiOAl22334332TiOAlCTiAl O我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.3.2 液相法1.浆体法浆体法 为了克服热压烧结中各材料组元，尤其是增强体材料为纳米晶须和纤维时混合不均匀的问题，可以采用浆体法制备陶瓷基纳米复合材料。该方法是把纳米级第二相弥散到基体陶瓷的浆体中，为了使各材料组元在浆体中保持散凝状，即在浆体中呈弥散分布，可通过调整

18、溶液的pH值和超声波搅拌来改善弥散性。弥散的混合浆体可直接浇注成型后烧结，也可以冷压少结合热压烧结。 直接浇注成型所制备的陶瓷基纳米复合材料机械性能较差，因为空隙太多，因此一般不用于生产性能要求较高的陶瓷基纳米复合材料。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.液态浸渍法液态浸渍法 液态浸渍法与液态高分子浸渍法和金属渗透法类似。所不同的是，陶瓷熔体的温度要比高分子和金属高得多，而且陶瓷熔体的粘度通常很高，这使得浸渍预制件相当困难。 由任何形式的增强体材料（纳米级颗粒、晶须、纤维等）制成的预制体都具

19、有网络空隙。由于毛细作用，陶瓷熔体可渗入这些孔隙。施加压力或抽真空将有利于浸渍过程。加入预制体中孔隙呈一束束有规则间隔的平行通道，则可用Poisseuiue方程算出浸渍高度 式中， 为圆柱形孔隙管道的半径； 为时间， 为浸渍剂的表面能， 为接触角， 为粘度。从式可见，浸渍高度与时间的平方根成正比。若接触角较小，增加表面能 和孔隙半径 ，也可是浸渍容易进行。但若孔隙半径太大，将无毛细作用。 cos/ 2hrttrr我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 3.溶胶溶胶-凝胶法（凝胶法（Sol-Gel）

20、 溶胶是由溶液中由于化学反应沉积而产生的微小颗粒（直径100nm）的悬浮液。凝胶是水分减少的溶胶，即比溶胶粘度大些的胶体。 溶胶-凝胶技术是指金属有机或无机化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理生成氧化物或其他化合物固体的方法。 用溶胶-凝胶法制备复合材料，是将基体组元形成溶液或溶胶，然后加入增强体材料组员（纳米级复合材料加入纳米级第二相：纳米颗粒、晶须、纤维或晶种），经搅拌使其在液相中均匀分布。当基体组元形成溶胶后，这些增强组元则稳定地均匀分布在基体材料中。经干燥或一定温度热处理，然后压制、烧结，即可形成复合材料。 采用该方法已制备出 增强 陶瓷基纳米复合材料.首先将纳米 加入到 系统溶

21、胶中，经凝胶化，热处理和在1400烧结后，这种纳米复合材料的 维式硬度大于1100，相对密度达到90%。WSiC22323SiOAl OCr OWSiC22323SiOAl OCr O1/24.3icKMPa m我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4.聚合物热解法聚合物热解法 聚合物热解法主要用于制备非氧化物陶瓷基复合材料。目前主要以氮化物、碳化物系陶瓷基体为主。这种方法的特点是：可充分利用聚合物基和现有成型技术；可以对纳米第二相先驱体进行分子设计，制备所期望的单相或多项陶瓷基体；其裂解温度较低

22、（1300），无压烧成，因而设备简单。 最常用的聚合物是有机硅高聚物，如含碳和硅的聚碳硅烷成型后，经直接高温分解并高温烧结后，可制得 或 单相陶瓷基，或由 和 组成的多相陶瓷基纳米复合材料。SiC34Si NSiC34Si N我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.3. 3 气相法 气相法主要有：化学气相沉积法（CVD）和化学气相浸渍法（CVI）。 化学气相沉积法是使反应物气体在加热的增强相预制体中进行化学反应，基体生成物沉积在增强相表面，从而形成陶瓷基复合材料。 CVD法的优点是：生成物基体

23、的纯度高、颗粒尺寸容易控制，可获得优良的高温机械性能，特别适用于制备高熔点的氮化物、碳化物、硼化物系陶瓷基纳米复合材料。 例如以 、 和 作为沉积气相，在纳米增强相预制体的间隙中沉积出 沉积速度快，且沉积温度低。CVD法目前存在的不足之处是生产周期长，成本较高，而且制品的孔隙率较大。但经过改进以后，可达理论密度的85%90%。4SiCl410C HArSiC我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.3.4 原位复合法 在陶瓷基纳米复合材料制备时，利用化学反应生成增强体组元-纳米颗粒、晶须、纤维等

24、来增强陶瓷基体的工艺过程称为原位复合法。这种方法的关键是在陶瓷基体中均匀加入可生成纳米第二相得元素或化合物，控制其反应生成条件，使其在陶瓷基体致密化过程中，在原位同时生长出纳米颗粒、晶须和纤维等，形成陶瓷基纳米复合材料。该方法的优点是有利于制作形状复杂的结构件，成本低，同时还能有效地避免人体与晶须等的直接接触，减轻环境污染。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 10.4 金属基纳米复合材料 按纳米增强相与金属基体之间的物理与化学相容性，即溶解程度来分，界面类型有三种：不反应不溶解；不反应但相互溶

25、解；相互反应生成界面反应物。 界面结合方式有四种：机械结合；浸润与溶解结合；化学反应结合；混合结合。 为了使纳米增强相与金属基体之间具有最佳的界面结合状态，应该使纳米增强相与金属基体之间具有良好的润湿性、粘着性强，有利于界面的均匀、有效地传递应力；纳米增强相与金属基体润湿后，互相间应发生一定程度的溶解；保持适当的界面结合力，提高复合材料的强韧性；并产生适当的界面反应，而界面反应产物层应质地均匀，无脆性异物，不能成为内部缺陷（裂纹源），界面反应可以控制等。 其措施通常有两种方法，一是增强相表面改性（如涂覆）；二是基体合金化（改性）。金属基纳米复合材料目前主要有：铝基、钛基、镁基和高温合金基。其制

26、备工艺主要有如下四大类。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.4.1 固相法 金属基纳米复合材料制备工艺主要是采用粉末冶金法（PM）。纳米颗粒、纳米晶片、纳米晶须、纳米纤维等增强金属基复合材料的粉末冶金工艺流程见图。纳米增强体基体金属粉配比混合封装、除气冷等静压热等静压烧结热挤压机加工我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物粉末冶金法制备金属基纳米复合材料具有如下优点：（1）热等静压或无压烧结温度

27、低于金属熔点，因而由高温引起的增强体材料与金属基体界面反应少，以减小界面反应堆复合材料性能的不利影响。（2）可以根据所设计的金属基纳米复合材料的性能要求，使增强体材料与基体金属粉末以任何比例混合，增强体含量可达50%以上。（3）可以降低增强体与基体互相湿润的要求，使纳米颗粒、纳米晶片、纳米晶须等均匀分布在金属基纳米复合材料中。（4）采用热等静压工艺时，其组织细化、致密、均匀，一般不会产生偏析、偏聚等缺陷。 但是，粉末冶金法工艺过程比较复杂，特别是金属基体必须制成金属粉末，增加了工艺的复杂性和成本。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证

28、实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.4.2液相法 液相法也可称为熔铸法，其中包括压铸成型法、半固态复合铸造法，液态渗透法等。这些方法的共同特点是金属基体在制备复合材料是均处于液态。1.压铸成型法（压铸成型法（SC） 压铸成型法是指在压力的作用下，将液态或半液态金属和纳米增强体混合，以一定速度充填压铸模型腔，在压力下快速凝固成型而制备金属基纳米复合材料的工艺方法。 压铸成型工艺中，影响复合材料的工艺因素主要有熔融金属的温度、模具预热温度、使用的最大压力、加压速度等。为了获得无孔隙的复合材料，一般压力不低于500MPa，加压速度一般为13cm/s.对于铝基复合材料，熔融金融的温度一般为70

29、0800.模具预热温度一般控制在500800 . 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.半固态复合铸造法（半固态复合铸造法（CC） 这种方法是将纳米第二相（主要是纳米颗粒）加入处于半固态的金属基体中，通过搅拌使纳米颗粒在金属基体中均匀分布，并取得良好的界面结合，然后浇注成型，或将半固态复合材料注入模具进行压铸成型。 半固态复合铸造的原理是将金属熔体的温度控制在液相线与固相线之间，通过搅拌使部分树枝晶破碎成固相颗粒我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是

30、我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.4.3喷射与喷涂沉积法 喷涂沉积主要应用于纤维增强金属基复合材料，喷射沉积主要用于制备颗粒增强金属基复合材料。喷射与喷涂沉积工艺的最大特点是增强材料与金属基体的润湿性要求低；增强材料与熔融金属基体的结束时间短，界面反应量少。1.喷涂沉积法（喷涂沉积法（SD） 喷涂沉积主要原理是以等离子体或电弧加热加热金属粉末和增强体粉末，通过喷涂气体喷涂沉积到基板上。采用低压等离子沉积工艺可以制备出含有不同体积含量的增强材料。 在低压等离子沉积中，金属粉末在高速等离子体中熔化，形成高速金属熔滴沉积在基板上，熔滴的固化速度可达105106K/s。然后再

31、用增强体粉末经等离子体熔化，喷涂沉积在已固化的金属基体层上。这样胶体分层沉积，就可以形成结合较差，但为连续的层状复合材料。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.4.4原位复合法（In situ） 在金属基纳米复合材料制备过程中，往往会遇到增强体与金属基体之间的相容性问题，即增强体与金属基体的润湿性要求。如果增强体（纳米颗粒、晶须、纤维等）能从金属基体中直接（即原位）生成的话，则上述相容性问题可以得到较好的解决。因为原位生成的增强体与金属基体界面结合良好，生成相得热力学稳定性好。也不存在增强体

32、与金属基体之间的润湿和界面反应等问题。这就是原位复合法。2.喷射沉积法（喷射沉积法（OSC) 该工艺过程是将基体金属在坩埚中经熔炼后，在压力作用下，通过喷嘴送入雾化器，在高速惰性气体射流的作用下，液态金属被分散为细小的液滴，形成所谓“雾化锥”。同时，通过一个或多个“雾化锥”喷入增强颗粒，使之与金属雾化液滴一起在基板上沉积，并快速凝固形成颗粒增强金属基复合材料我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物10.5高分子基纳米复合材料 高分子基纳米复合材料的研究较少，主要有纳米晶须增强和颗粒增强。 在塑料、橡

33、胶和树脂中加入纳米第二相，可有效地改善其各种性能。 例如，在塑料中加入纳米增强相，可增加表面硬度、减少成型收缩率、消除成型裂纹、改善阻燃性、改进热性能和导电性等。 在橡胶中加入碳黑（一般都是纳米颗粒），可以改进其强度和耐磨性，同时保持其必要的高弹性。 在热固性树脂中加入纳米金属粉，则构成硬而强的低温焊料或称导电复合材料。10.5.1固相法固相法1.模压成型（压缩模塑）2.挤压成型（挤压模塑）3.压延成型10.5.2液相法液相法1.注射成型（注射模塑）2.浇铸成型（铸塑成型）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边

34、有一个活的生物106 光学材料 自纳米材料诞生以后，人们对原来不发光的材料，当使其颗粒尺寸达到纳米量级时，观察到在紫外到可见光以及近红外范围新的发光现象尽管发光强度和效率尚未达到使用水平，但是纳米 材料的发光却为设计新的发光体系，发展新型发光材料提出了一个新的思路，纳米复合很可能力开拓新型发光材料提供了一个途径纳米材料的光吸收和微波吸收的特性也是未来光吸收材料和微波吸收材料设计的一个重要依据。 纯的 和纯的 纳米材料在可见光范围是不发光的如果把 纳 米 和 纳米掺和到一起所获得的纳米粉体或块体在可见光范围蓝绿光波段出现一个较宽的光致发光带，这个工作是中国科技大学材料系与中国科学院固体物理所合作

35、发现的发光的原因是， 离子在纳米复合材料所提供的庞大体积百分数而有序度低的界面内所致，部分过渡族离子在弱晶场下形成的杂质能级对由此形成的纳米复合材料的发光起着主要作用32OAl32OFe32OAl32OFe3Fe我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物107高介电材料 美国军队实验室用溶胶凝胶技术和氯化银还原法制备了Ag与 纳米复合材料，纳米Ag粒子均匀分布在 基体中，这种纳米复合材料具有高介电常数，1kHz下介电常数达5000比常规 提高1个数量级，在100左右时，介电常数更高印度科学培训协会通过

36、纳米复合获得了玻璃、陶瓷与金属的纳米复合材料这种复合材料属于03复合，即把Ag的纳米粒子分散在玻璃与陶瓷的界面中，得到了较高的介电常数(500)，温度低于200K介电常数和介电损耗基本不变，高于200K介电常数和介电损耗均连续增加这种材料介电常数和介电损耗的行为大大优越于常规材料，应用前景广阔该种纳米复合材料制备方法比较复杂，具体方法是将 ，ZnO， 和 按一定比例混合(比例为55，12，322和08mol)，在氧化铝坩埚中加热熔化，加热温度为1600K，然后浇铸在黄铜板上，经838K30min热处理，试样中沉淀出正硅酸锌和磷酸锂，它们的粒径为几微米，表面抛光后再放人583K熔融的硝酸银中6h

37、，清洗以后再在873K氢气中还原30min获得纳米复合材料2SiO2SiO2SiOOLi252OP2SiO我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物108 仿生材料 仿生材料的研制是当前材料科学中学科交叉的前沿领域纳米材料问世以后，仿生材料研究的热点己开始转向纳米复合材料，这是因为自然界生物的某些器官实际上是一种天然的纳米复合材料例如，动物的牙齿就是由定向的羟基磷灰石纳米纤维与胶质基体复合而成，动物的筋、软骨、皮及鸟头骨、豪猪脊骨等动物的骨筋、昆虫表皮等都属纳米复合材料随着高技术的飞速发展对新型材料的

38、需求，特别是人类的健康对新材料的需求使仿生材料的研究越来越受到材料科学家们的重视 目前，一些发达国家，如美国、日本、德国、俄罗斯已经开始制定为人类健康服务的仿生材料的研究计划，而纳米仿生材料的位置也越来越高例如围绕仿造动物骨筋开展的仿生纳米复合材料的研究已取得一些成果。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我们知道，动物的骨头是由胶质的基体与纳米或亚微米的羟基磷灰石增强的一种复合体，胶质的基体柔软，有着良好的韧性，长形、片状粒子致密堆垛羟基磷灰石起着结构增强作用，使骨头既具有刚性又具有良好的韧性如

39、何仿照自然界动物骨头这一特点设计研制人造骨头，关键要解决以下几个问题；一是选择具有良好柔性的基体；二是在基体中原位沉淀高强度的纳米或亚微米的粒子，控制粒子取向和形状，长形的片状粒子在基体中有取向的堆垛最好；三是沉淀粒子和基体有良好的相容性，更重要一点是整个复合材料与生物体要有好的相容性根据这些要求，美国亚利桑那(Arizona)材料实验室和普林斯顿(Princeton)大学已经在实验室制备出人造骨头.他们选用聚二甲基丙烯酸甲脂和聚偏氟乙烯共混物作为基体，通过钛的醇盐水解在基体中原位生成 粒子，尺寸为约100nm1m，长形粒子通过沉淀过程中拉伸来控制堆垛取向，这种由氧化物纳米粒子增强的高分子与动物骨头力学性能相近.2TiO我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物