《先进聚合物纳米复合材料》课件.ppt

*****************************生物基聚合物纳米复合材料生物基聚合物纳米复合材料是指以生物基聚合物为基体，添加纳米材料制成的复合材料。生物基聚合物是指来源于可再生生物资源的聚合物，如淀粉、纤维素、聚乳酸和聚羟基烷酸酯等。常用的纳米材料包括纳米纤维素、纳米二氧化硅、纳米氧化铝和纳米黏土等。生物基聚合物纳米复合材料具有良好的生物相容性和可降解性，广泛应用于包装、农业和医疗等领域。例如，纳米纤维素增强聚乳酸复合材料可以用于制造包装薄膜，提高其强度和阻隔性能。纳米二氧化硅增强淀粉复合材料可以用于制造农用地膜，提高其保水性和降解性。1生物相容性2可降解性3可再生性可降解聚合物纳米复合材料可降解聚合物纳米复合材料是指以可降解聚合物为基体，添加纳米材料制成的复合材料。可降解聚合物是指在自然环境中可以被微生物降解的聚合物，如聚乳酸、聚己内酯和聚丁二酸丁二醇酯等。常用的纳米材料包括纳米纤维素、纳米二氧化硅、纳米氧化铝和纳米黏土等。可降解聚合物纳米复合材料具有良好的可降解性和环境友好性，广泛应用于包装、农业和医疗等领域。例如，纳米纤维素增强聚乳酸复合材料可以用于制造包装薄膜，提高其强度和阻隔性能，并且可以在使用后被微生物降解，减少环境污染。纳米二氧化硅增强聚己内酯复合材料可以用于制造医用缝合线，提高其强度和生物相容性，并且可以在体内被降解吸收。可降解性在自然环境中可被微生物降解环境友好性减少环境污染功能化聚合物纳米复合材料功能化聚合物纳米复合材料是指通过化学或物理方法将功能基团或功能分子引入到聚合物纳米复合材料中，使其具有特定的功能，如导电性、光学性能、磁性、催化活性和生物活性等。功能化纳米材料可以增强复合材料的性能，并赋予其新的功能。例如，将导电纳米材料（如碳纳米管和石墨烯）引入到聚合物基体中，可以制备导电聚合物纳米复合材料，用于制造柔性电子器件和传感器。将光敏纳米材料（如量子点和纳米金）引入到聚合物基体中，可以制备光敏聚合物纳米复合材料，用于制造太阳能电池和光催化剂。将磁性纳米材料（如四氧化三铁纳米粒子）引入到聚合物基体中，可以制备磁性聚合物纳米复合材料，用于制造磁记录介质和生物分离材料。导电性柔性电子器件光学性能太阳能电池磁性磁记录介质聚合物纳米复合材料的性能测试聚合物纳米复合材料的性能测试是评估其性能优劣的重要手段。常用的性能测试包括力学性能测试、热性能测试、电性能测试、光学性能测试和阻隔性能测试等。力学性能测试主要包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度试验。热性能测试主要包括差示扫描量热法、热重分析法和动态热机械分析法。电性能测试主要包括电阻率测试、介电常数测试和击穿强度测试。光学性能测试主要包括透光率测试、反射率测试和折射率测试。阻隔性能测试主要包括气体渗透测试和液体渗透测试。通过对这些性能进行测试，可以了解聚合物纳米复合材料的性能特点，并为其应用提供依据。此外，还可以通过对比不同制备工艺和不同组成的复合材料的性能，优化复合材料的设计和制备。聚合物纳米复合材料在工程中的应用聚合物纳米复合材料由于其优异的性能，在工程领域具有广泛的应用前景。例如，在土木工程中，聚合物纳米复合材料可以用于制造高性能混凝土、桥梁和隧道。在机械工程中，聚合物纳米复合材料可以用于制造汽车零部件、航空航天结构件和精密仪器。在化工工程中，聚合物纳米复合材料可以用于制造耐腐蚀管道、储罐和反应器。在环境工程中，聚合物纳米复合材料可以用于制造污水处理膜、空气净化器和土壤修复材料。随着工程技术的不断发展，聚合物纳米复合材料将在工程领域发挥越来越重要的作用，推动工程技术的进步和发展。1土木工程2机械工程3化工工程航空航天领域的应用在航空航天领域，聚合物纳米复合材料可以用于制造飞机结构件、卫星结构件和火箭结构件。与传统的金属材料相比，聚合物纳米复合材料具有轻质、高强度、高模量、耐腐蚀和耐高温等优点，可以提高飞行器的性能和可靠性，降低其重量和成本。例如，碳纳米管增强环氧树脂复合材料可以用于制造飞机机翼和机身，提高其强度和刚度，减轻其重量。纳米二氧化硅增强聚酰亚胺复合材料可以用于制造卫星太阳能电池板，提高其耐高温性和抗辐射性。1轻质高强降低飞行器重量2耐腐蚀提高飞行器可靠性3耐高温适应恶劣环境汽车工业领域的应用在汽车工业领域，聚合物纳米复合材料可以用于制造汽车零部件，如车身、内饰、发动机罩和保险杠等。与传统的金属材料相比，聚合物纳米复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀和易于成型等优点，可以提高汽车的燃油效率、安全性和舒适性，降低其重量和成本。例如，碳纳米管增强聚丙烯复合材料可以用于制造汽车车身，提高其强