纳米复合材料制备方法的研究进展.pdf

2008年第5期 玻璃钢／复合材料 41 纳米复合材料制备方法的研究进展 陈少杰。张教强，郭银明 (西北工业大学，陕西西安 710072) 摘要l纳米复合材料以其优异性能，广泛应用于各个领域，成为材料科学研究的热点。本文就近年来纳米复合材料的制 备方法进行归纳与总结。就其优缺点和应用进行评述。 关键词：纳米复合材料；制备方法；优缺点；应用 文献标识码iA 文章编号：10034)999(2008)05—0041—06 中图分类号：TQ317；TM215．3 ● -．．t／--．__■o 方法对纳米粒子进行处理，以提高纳米粒子在基质 1 日lJ 舌 纳米材料科学的发展为复合材料的研究开辟了 材料中的分散性、相容性和稳定性。此外，常采用高 新的领域。纳米复合材料通常定义为，在多元复合 速、长时间的机械搅拌、超声波等方式来提高纳米粒 组成中，至少有一种固相处于纳米尺度范围内，其中 子在基质材料中的分散效果。 表1共混法的优缺点 采用的纳米单元成分可以是有机相，也可以是无机 相。这种复合材料不同于传统的无机相／无机相、无 其混法的优缺点 机相／有机相等填料体系，并非两物质相的简单加 纳米粒子的种类、形态、尺寸可选择控制，方法简便、 合，而是由两物质相在纳米至亚微米范围内结合形 经济、易于实现工业化。 成，两相界面之间存在着较强或较弱的化学键(范 优 (1)由于纳米粒子存在很大的界面自由能，极易发生 点 团聚，因此要将无机纳米粒子直接分散于有机基体中制备 德华力、氢键)，由于纳米粒子较大的比表面积，因 聚合物纳米复合材料，必须通过必要的化学预分散或物理 此两相界面间存在强相互作用，同时纳米粒子具有 机械分散方法，以打开纳米粒子团聚体，再将其均匀分散 的尺寸效应、局域场效应、量子效应能表现出常规材 缺 到聚合物基体中，并使之与基体材料有良好的亲和性。 料所不具备的优异性能uJ，这为制备高性能、多功 点 (2)由于纳米微粒是不稳定体系，分散过程中需利用 能的新一代复合材料提供了可能。因而纳米复合材 流体力学和表面物理化学作用使团聚体重新分散并使其 料的研究成为目前材料科学研究热点拉’3J。作为纳 稳定化。 米复合材料研究、应用的基础，制备方法显得尤为重 共混法可分为溶液共混、乳液共混和熔融共混。 要。本文概述了近年来纳米复合材料的制备方法其 2．1．1溶液共混 优缺点及应用。 将聚合物基体完全溶解于适当的溶剂中，加入 2主要制备方法 纳米粒子，充分搅拌溶液，使粒子在溶液中分散混合 2．1 共混法 均匀，除去溶剂或使之聚合制得纳米复合材料。裘 该法是制备聚合物纳米复合材料最直接的方 小宁【41采用溶液共混法将Ot．Fe：O，纳米材料加入到 法。将无机纳米微粒或超微粉直接分散于有机基体 以苯为溶剂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的溶液 中制备得到纳米复合材料。 表1反映了共混法的优缺点情况。一般认为粒 结果表明，PMMA—Fe：O，杂化膜的附着力、