纳米材料在胶粘剂中的应用与研究进展

纳米材料的独特结构决定了其优异的性能，将纳米材料添加到聚合物中可以显著提高聚合物的力学、热学、电学等方面的性能。综述了纳米材料在胶粘剂中的分散方式及添加后对胶粘剂力学、热学及电学性能的影响。     

纳米改性增强超高分子量聚乙烯复合材料研究进展

纳米材料具有极大的比表面积、宏观量子隧道效应、体积效应和尺寸效应;采用具有特殊性能的纳米材料填充改性聚合物是增强聚合物材料性能的最有效方法之一。通过单相或多相纳米材料填充改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE),可使复合材料的性能得到不同程度的改善和提高。综述了纳米材料改性增强UHMWPE复合材料的摩擦学性能、力学性能、电学性能、生物相容性、热学性能等;展望了纳米填充UHMWPE复合材料的发展方向和应用前景;提出采用微量的高性能纳米材料改性聚合物以大幅度提高复合材料的性能是未来研究的重要方向。     

添加纳米颗粒对复合镀层性能的影响

纳米材料具有特殊的力学、热学、光学、电学等性质,当把纳米颗粒加入到电镀溶液中时,制备出的纳米复合镀层比普通镀层具有更优良的各种性能.论述了纳米材料用于复合镀后对镀层的强度、抗高温氧化性、耐摩擦性、光学性能、电学性能、磁学性能、抗腐蚀性、电催化性、自润滑性等各方面性能的改善和提高,并展望了纳米材料在复合电镀中的应用前景.     

碳纳米管工程化应用研究进展

作为一维纳米材料,碳纳米管(CNTs)具有优异的力学、电学、光学及热学性能。近年来随着基础研究的不断深入,展现出广阔的应用前景,特别是其优异的电学性能倍受青睐。对CNTs在导电、结构增强和吸附等方面的工程化应用以及工业化制备方法的研究进展进行了综述,阐述了应用中还需要解决的一些问题,并对CNTs的下一步研究进行了展望。     

碳纳米管/聚合物基复合材料研究进展

具有独特结构与优异性能的碳纳米管(CNTs)已成为聚合物复合材料的理想添加剂。介绍了CNTs/聚合物复合材料的制备方法及其在力学、电学和热学性能研究中取得的最新进展。分析了CNTs的含量、分散性、取向性以及表面功能化等因素对复合材料性能的影响。提出了CNTs/聚合物复合材料研究过程中面临的一些问题,并展望了这类复合材料的应用前景。     

碳纳米管的宏量制备及产业化

碳纳米管作为纳米材料的代表之一,因其独特的一维结构具备了优异的力学、电学、热学、光学和反应性能,使其在能源存储与转化、复合材料、多相催化、环境保护及生物医药等领域具有大量的应用潜力。本文简单介绍了碳纳米管及其制备方法,并总结了多种类型碳纳米管宏量制备的化学及工程原理以及对宏量制备方法进行了阐述。     

纳米科学课程教学中的实践与心得

纳米技术是当今世界极具前途的决定性技术，纳米材料在力学、磁学、电学、热学、光学和生命科学等领域有着广泛的应用前景，很有必要对大学生进行纳米科学方面的科普教育。     

石墨烯复合材料的研究进展

石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。本文综述了石墨烯的制备方法并分析比较了各种方法的优缺点, 简单介绍了石墨烯的力学、光学、电学及热学性能。基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向, 本文详细介绍了石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料的制备及应用, 并特别讨论了石墨烯/块体金属基复合材料的制备方法和其优异性能。     

石墨烯/聚合物导电复合材料的研究

石墨烯以其独特的二维结构和优异的性能成为材料领域的研究热点。它在改善聚合物复合材料的电学性能、热学性能和力学性能等方面具有很大的潜力。综述了近些年石墨烯/聚合物导电复合材料制备与应用领域的研究,并对石墨烯/聚合物导电复合材料的发展前景进行了展望。     

三元层状材料 M2AX的研究进展

三元层状陶瓷材料（M（n＋1）AXn）因其具有独特的力学、热学和电学性能而备受关注.本文综述其中的一个分支-M2AX相在计算材料学方面的最新结果,并归纳块材的力学性能和抗氧化性能的研究结果,文中还简述了该材料的热学和电学性能,并展望了M2AX系列材料的应用前景.     

State-of-the-art report on use of nano-materials in concrete

Nanotechnology application to concrete presents an innovative approach to improve concrete properties based on the ability to manipulate the cementitious material at an atomic scale. This paper presents a review of the nano-materials that have been used in concrete. The literature survey revealed that four nano-materials are most often used to modify concrete properties; these include nano-silica (nano-SiO₂), nano-titanium dioxide (nano-TiO₂), carbon nano-tubes (CNTs) and carbon nano-fibres (CNFs). All of these four nano-materials have shown improvement in many concrete properties. Both nano-TiO₂ and nano-SiO₂ reduce bleeding and segregation, and improve mechanical and transport properties. CNFs and CNTs tend to adversely affect the fresh properties due to agglomerations, which are overcome when a surfactant or ultrasonic mixer is used. However, both CNFs and CNTs significantly improve the mechanical properties of concrete. This paper also discusses how concrete durability is improved when nano-materials are added to concrete. In addition, this paper identifies several research needs based on the gaps in the current state of knowledge on using nano-materials in concrete.     

石墨烯纳米流体研究进展

润滑与冷却是当前工业领域两个重要的议题。前者与机械装置、零部件的使用可靠性和寿命直接相关,对减少摩擦产生的能耗具有重大意义,而后者对于高功率密度器件的热管理至关重要。二者的结合在航空航天、汽车机械等领域广泛存在,而纳米流体是一种很好的承载二者的工作介质。本文针对石墨烯纳米流体这一热点,综述了石墨烯纳米流体的分散理论基础与方法,对影响石墨烯纳米流体悬浮稳定性因素进行了调研,归纳总结了纳米流体的导热机理、影响因素以及石墨烯纳米流体进展,分析了纳米流体未实现大面积应用的主要原因,同时对石墨烯作为添加剂应用于润滑领域的进展进行了评述。最终提出石墨烯纳米流体协同增强换热与减磨润滑的应用设计。在航天器等应用领域中,由于对石墨烯纳米流体的力热耦合综合性能缺乏广泛研究,以及航天器稳定性和长期运行可靠性等问题,未来的研究应以航天传热工质为基础,进行纳米粒子针对性设计,通过系统开展基于空间环境动态流动换热性能与回路寿命的研究,为未来实现纳米流体的航天器应用奠定理论基础和提供技术支撑。     

纳米材料对TIG焊Q235接头组织及性能的影响

目的研究添加不同纳米材料对TIG焊缝组织及性能的影响。方法在试验板材表面钻一定深度小孔并在表面涂覆不同纳米材料,在TIG熔焊后对添加不同种纳米材料后焊接接头的微观组织、力学性能、断口形貌进行分析,并与未添加纳米材料的TIG焊缝进行比较分析。结果添加纳米TiC和Al_2O_3焊缝晶粒得到细化,硬度和耐磨性都有一定提高,而添加纳米SiO_2焊缝晶粒尺寸无明显变化,并且硬度与耐磨性能都有少量降低。结论在低碳钢的TIG焊结过程中添加纳米TiC和Al_2O_3能够提高焊接接头的力学及耐磨性能,而添加纳米SiO_2不利于接头性能的提高。     

纳米材料改性树脂基耐烧蚀材料研究新进展

综述了近年来纳米材料改性树脂基耐烧蚀材料的研究进展。介绍了碳纳米管、石墨烯、蒙脱土、纳米SiO2、纳米碳粉等纳米材料在改性烧蚀材料中的研究近况,详细探讨和比较了改性材料的热稳定性、成炭率、力学性能等,同时分析了纳米材料改性树脂材料中存在的问题,并预测了纳米材料改性耐烧蚀树脂的发展趋势。提出纳米材料,特别是新型的纳米碳材料改性树脂基耐烧蚀材料的研究将是很有发展前景的研究领域,并会进一步得到人们的重视。     

炭黑对苯乙烯-丙烯腈共聚物/聚己内酯复合材料流变、力学及电学性能的影响

以苯乙烯-丙烯腈共聚物/聚己内酯(SAN/PCL)复合材料为基体,导电炭黑(CB)为填料,采用熔融共混的方法制备了SAN/PCL/CB纳米复合材料。考察了CB含量对SAN/PCL/CB纳米复合材料流变特性、力学性能、电学性能和微观形貌的影响。结果表明,CB的加入能够诱导体系发生相分离,随着CB含量的增加,SAN/PCL/CB纳米复合材料的储能模量曲线在低频区呈现明显的“第二平台”,表现出明显的凝胶化现象,凝胶点为6.5%。在凝胶点前后,SAN/PCL/CB纳米复合材料的力学和电学性能发生明显变化,表明力学和电学性能均与流变特性具有一定相关性。形态分析表明,CB的加入可有效降低分散相的尺寸,CB的团聚是产生流变逾渗的根本原因。     

Recent progress in the development and properties of novel metal matrix nanocomposites reinforced with carbon nanotubes and graphene nanosheets

One-dimensional carbon nanotubes and two-dimensional graphene nanosheets with unique electrical, mechanical and thermal properties are attractive reinforcements for fabricating light weight, high strength and high performance metal-matrix composites. Rapid advances of nanotechnology in recent years enable the development of advanced metal matrix nanocomposites for structural engineering and functional device applications. This review focuses on the recent development in the synthesis, property characterization and application of aluminum, magnesium, and transition metal-based composites reinforced with carbon nanotubes and graphene nanosheets. These include processing strategies of carbonaceous nanomaterials and their composites, mechanical and tribological responses, corrosion, electrical and thermal properties as well as hydrogen storage and electrocatalytic behaviors. The effects of nanomaterial dispersion in the metal matrix and the formation of interfacial precipitates on these properties are also addressed. Particular attention is paid to the fundamentals and the structure–property relationships of such novel nanocomposites.     

单晶纳米金属材料拉伸的分子动力学研究进展

综述了单晶纳米金属材料力学性能的最新研究进展。在模拟过程中,分子动力学的方法能通过原子之间的运动反映结构变形过程,因而得到了广泛的应用。介绍了单晶纳米金属纳米材料拉伸变形的分子动力学方法、系统模型的建立、力学性能、表面效应尺寸效应以及发展前景。     

氮掺杂导电碳化硅陶瓷研究进展EI北大核心CSCD

可电火花加工的导电碳化硅(SiC)陶瓷不仅可以克服传统高电阻率SiC陶瓷难加工的突出缺点,而且能够保留传统高电阻率SiC陶瓷的其他优异性能,在结构陶瓷领域取代传统的高电阻率SiC陶瓷具有突出优势。本文阐述了粉末烧结制备氮掺杂导电SiC陶瓷的原理,归纳总结分析了其粉末烧结制备方法、烧结助剂的种类及其所获得SiC陶瓷的热电和力学性能。同时,探讨了SiC陶瓷的电性能影响因素,为调控SiC陶瓷的电性能提供了参考依据。最后,指出了氮掺杂导电SiC陶瓷面临的主要挑战,在未来研究中,应聚焦于发展新烧结技术与烧结添加剂体系以及澄清电性能调控机制,为制备电阻率可控的高性能导电SiC陶瓷奠定技术基础。     

石墨烯/聚酰亚胺复合石墨纤维的结构与性能

采用干湿法纺丝工艺制备氧化石墨烯/聚酰亚胺复合纤维,然后将复合纤维进行炭化和石墨化处理得到石墨烯/聚酰亚胺复合碳纤维及石墨纤维。对复合碳纤维进行热重分析、Raman、力学性能、传导性能、形貌等测试分析。结果表明,氧化石墨烯添加量为0.3%(质量分数,下同)的复合纤维的耐热性能最佳;氧化石墨烯的加入,使石墨烯/聚酰亚胺复合碳纤维的力学性能和传导性能明显提高,石墨化程度增加。当复合碳纤维2800℃石墨化后,氧化石墨烯含量增加到2.0%时,复合石墨纤维的热导率达到435.57 W·m-1·K-1,结构更加致密。     

块体纳米磁性材料研究进展

介绍了块体纳米磁性材料的形成机理以及制备方法与工艺,分别对软磁和永磁两体系中纳米磁性材料与传统磁性材料的磁性能进行了对比,并介绍了最新的几种纳米磁性材料体系。