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聚合物基纳米复合材料（聚合物基纳米复合材料的制备方法有哪些）

时间：2024-06-12

聚合物纳米复合材料是以聚合物为基体（连续相）、填充颗粒以纳米尺度（小于100nm分散于基体中的新型高分子复合材料，可分为聚合物/聚合物基纳米复合材料（分子纳米复合材料）和聚合物/填料基纳米复合材料（聚合物/超微粒子填料复合体系）。

纳米复合材料也可以是指分散相尺寸有一维小于100nm的复合材料，分散相的组成可以是无机化合物，也可以是有机化合物，无机化合物通常是指陶瓷、金属等，有机化合物通常是指有机高分子材料。当纳米材料为分散相，有机聚合物为连续相时，就是聚合物基纳米复合材料。

在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。

聚合物基复合材料：由于聚合物基体比纤维表现出更低的强度，所以PMCs都表现出很强的各向异性。金属基复合材料（metal matrix composites，MMCs）：目前，金属基复合材料备受关注，例如，陶瓷颗粒增强的铝基复合材料。

聚合物只是一种有机物，是一种物质，不是复合材料。复合材料是由两种知以上的材料组合在一起构成的，当然聚合物可以是复合材料的组成物质之一，例如可以作为复合材料的基体材料。复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。

1、卡伏拉卡伏拉是聚对亚苯基对苯二甲酰胺，是用作结构材料的高分子复合材料它们大多用于商用飞机上它质量小强度高，把铝合金的抗张强度和单位质量抗张强度都定为10，卡伏拉分别是54和100，而冷拉钢分别只有5。

2、复合材料按照基体分大约有：聚合物基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料。我不知道你写的“有机/无机复合材料”是指什么。

3、聚合物基复合材料：由于聚合物基体比纤维表现出更低的强度，所以PMCs都表现出很强的各向异性。金属基复合材料（metal matrix composites，MMCs）：目前，金属基复合材料备受关注，例如，陶瓷颗粒增强的铝基复合材料。

通常有三种方法可以通过纳米填充物增强聚合物的性能来生产纳米复合材料：熔融捏合，原位聚合法和溶解法。将纳米填充物填入聚合物中的熔融捏合或称处理可以通过挤出机、注塑机或其他处理设备制造聚合物的时候同时进行。

通过共聚和共混技术，如Lim、孙保帅等人的工作，聚丙烯酸酯树脂的硬度、柔韧性和透光性得以精细调整，为热塑性复合材料提供了更多可能性。这些技术的进步，使得复合材料在性能与工艺之间的平衡更加精准。原位聚合技术在热塑性复合材料成型中的应用广泛，如手糊成型和真空灌注，后者尤其适用于大型复杂产品的生产。

高岭土-聚合物插层复合物材料的制备方法常用的有插层原位聚合和聚合物熔融插层2种方法。层间原位聚合形成的有机物插层比较均匀，但形成的聚合物聚合程度差别较大，种类有限，反应速率也较慢，而且需要大量溶剂。

原位聚合法原位聚合法是最常见的制备嵌段共聚物的方法之一。通过在反应体系中控制反应条件和添加不同单体单元，可以实现不同化学结构的单元的有序排列。这种方法可以根据所需的嵌段共聚物结构和性质进行调控，但合成工艺相对较为复杂。

复合涂层材料：市场上大力宣传的“纳米洗衣机”、“纳米冰箱”等，实际上是采用了纳米涂层材料，这种材料具有高强、高韧、高硬度的特点，在材料表面防护和改性上有着广泛的应用前景。如MoSi2/SiC复合纳米涂层，经500℃，1小时热处理，涂层硬度可达8Gpa，比碳钢提高了几十倍。

按基体材料性能分类：通用型、耐化学介质腐蚀型、耐高温型、阻燃型聚合物基复合材料。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

纳米复合材料的分类纳米复合材料通常根据结构组元的不同组合方式，表述为 XYZ。其中X、Y、Z 分别表示结构组元材料空间维数，并且以大尺寸界定，如点状粒子为零维，线状材料为一维，薄膜型材料为二维，块状材料为三维。

复合材料分类方法众多，按照基体相特性可分为：聚合物基复合材料：由于聚合物基体比纤维表现出更低的强度，所以PMCs都表现出很强的各向异性。金属基复合材料（metal matrix composites，MMCs）：目前，金属基复合材料备受关注，例如，陶瓷颗粒增强的铝基复合材料。

复合材料主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。结构复合材料是作为承力结构使用的材料，基本上由能承受载荷的增强体组元与能连接增强体成为整体材料同时又起传递力作用的基体组元构成。