什么是納米復合材料(Nanocomposite)？

納米復合材料是一種人造材料，其設計目的是提高各種獨特應用的性能：結構、功能或化妝品。與其他復合材料一樣，納米復合材料包括由塑料組成的基本介質或基質，金屬或陶瓷與懸浮的納米顆粒相結合。填充顆粒比普通復合材料中的...

納米復合材料是一種人造材料，其設計目的是提高各種獨特應用的性能：結構、功能或化妝品。與其他復合材料一樣，納米復合材料包括由塑料組成的基本介質或基質，金屬或陶瓷與懸浮的納米顆粒相結合。填充顆粒比普通復合材料中的填充顆粒小得多，其大小相當于大分子，至少比人類卵細胞的細胞核小100倍。科學家用燒杯將納米復合材料的固體基質介質從液體開始它可以噴涂到表面，擠壓或注射到模具中。填充粒子的功能取決于它們的形狀：圓形，像球，或者又長又細，像管子。富勒烯是一種完全由碳原子組成的納米顆粒，如巴基球或納米管，是比普通復合材料中的碳纖維或珠狀填料小的數量級。這些富勒烯可以攜帶任何數量的用于醫藥應用的活性分子。填料顆粒在基介質中懸浮的尺寸越小，可相互作用的表面積就越大，也就越大影響材料性能的可能性。在納米復合材料的成型階段，基本介質必須容易地流入模具中。在某些應用中，填充物必須與要求強度或導電性的特定方向上的流動一致，而不是中斷流動。具有高長寬比的填料在一種尚未變為固體的液態堿。納米復合材料中較小顆粒的表面積增大，迫使其擴散，迫使其分布更均勻，從而使材料性能更加一致在基底介質流動和凝固過程中，納米顆粒的聚集是由殘余原子電荷引起的，也可能是由于分支粒子相互流動時纏結造成的。當基礎介質變為固體時，不必要的不均勻聚集會導致材料中的殘余應力。臨界位置的不均勻納米顆粒分布可能導致設計失敗、停止工作或破裂。保證粒子均勻分布的一種方法是聲化學，在超聲波的作用下，氣泡會形成并崩塌，從而使納米顆粒更加均勻地分散。在納米復合材料的眾多應用中，一些感興趣的是電子、光學和生物醫學。將聚合物基介質與碳納米管相結合的納米復合材料被用于電子產品的包裝中，這些電子產品需要外殼來消除靜電電荷和熱積聚。對于光學透明性，最佳尺寸的納米顆粒不會散射光，但會允許光散射在增強材料強度的同時穿過隱形眼鏡。在光電技術中，微粒越小，太陽吸收越大，產生的電能就越大。隱形眼鏡中的納米粒子由聚合物基組成，根據患者淚液中葡萄糖的含量改變顏色，說明糖尿病患者需要胰島素。

發表于 2020-09-18 02:00
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分類：科學教育

什么是納米復合材料(Nanocomposite)？

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