第五章纳米复合材料.ppt

市场应用－电子零件产业 电子、电机、资讯等相关设备能趋向小型化、高性能化，所用塑胶 必须具可耐焊接性及尺寸安定性。尼龙复合材料以其只添加少量改 质粘土即可提高耐热温度将近100℃的特性，因应此时代潮流下所需 要之高性能工程塑胶。此产品应用的目标主要是在如电子连接器（ connector），精密电子／电机／机械零组件……等高附加价值的商 品。 * 市场应用－纤维工业应用 如工业纤维应用的工业刷毛、绳索、工业滤布、轮胎 帘布等应用，主要提升材料刚性、强度、使用时耐温 热特性；衣著纤维则在於机能纤维开发如抗菌、抗紫 外线、与增进远红外线吸收。 * 聚合物纳米复合材料的应用 * 导电材料和光学器件 耐磨材料 生物功能复合材料 阻隔材料 清洁阻燃材料 高分子材料的增强增韧 　在高聚物中加入少量层状无机物井实现插层复合后，可使纳米复合体系的机械性能大大提高，耐热性也显著增强，且通过对粘土含量、界面作用、分散状态的优化有可能使材料的力学性能得到更大幅度的提高，得到性能更好的结构材料。 * 新型涂料 聚合物基有机一无机纳米复合材料具有优异的阻隔性能，特别是插层法制备的PCH纳米复合材料表现出良好的尺寸稳定性和气体阻阳性。随着层间插入法在热塑性塑料中不断取得成功，将粘土分散于环氧中制成涂料，在韧性、对水的阻隔性上都会有所改善，粘土的片状结构还有可能使涂层的 * 导电材料 若选择V2O3、Fe2O3等作无机组分还可得到超导、 光致变色和电致变色等材料，如通过溶胶一凝胶法 制备了可用作发光二极管的纳米复合材料，它在 13V(1.3x103V／m)开始发光，最高发光度达 350cd·m-2。将聚苯胺和聚毗咯等电活性能聚合物嵌 入到层状粘土矿物中可以形成金属绝缘体纳米新的 电性能，可开发电气、电子、光电产品，应用前景 广阔。 * 军事领域 随着雷达探测技术的发展，飞行器的隐身技术受到各国的高度重视，实现隐身技术的一种途径是发展具有结构稳定性好、高吸收串、频带宽、密度小的新型吸波材料。将Fe2O3和Fe3O4纳米粒子与聚苯胺复合，可得到具有铁磁性的纳米复合材料，能吸收和衰减电磁波、减少反射和散射，在电磁隐身和声隐身方面有重要的应用。但以铁氧体为代表的吸收剂虽然有较好的吸波性能，但密度大难以得到实用。因此，寻找有优异的微波吸收性能且密度小的新型吸波材料，是这一研究领域的重大课题之一。 * 医用材料 聚合物有机一无机纳米复合材料可制作各种医用导管如心脏导管、腹腔导管等，用其制造的导管在口径的选择、韧性、抗拉力及生物兼容性方面均优于现有各种导管；用于制作医用敷料。具有特定结构的TiO2纳米复合材料在紫外光的照射下具有高效的光催化效果，可以用来杀死其表面接触的细菌，是未来军用及民用的理想敷料；也可用于一次性使用注射器胶塞的更新换代。 * * * * The picture here shows the structure of the LDH. Its formula is shown above. The structure of the LDH is similar to that of mineral Brucite, Mg(OH)2 in which we have these octahedral like layers. Now if we substitute some of the Mg in these octdrahedral layers with Al3+, we generate a net positive charge on the layers. This is charged is balanced by the introduction of a charge balancing anion such as a carbonate, nitrate. Layers stack via hydrogen bonding between the hydroxyl groups of adjacent Mg-Al-(OH)x layers. Water of crystallization is also present in interlayer. LDHs are also called “anionic clays” because they have positive layers that are counterbalanced by anions. This in mirror image resemblance to the cationic clays that have negative layers counterbalanced by cations. * 聚合物熔融插层插层：