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专题纳米九无机纳米3车身贴

2022年11月02日

专题：纳米(九)无机纳米3

纳米粒子的加入均使基体的拉伸强度得以提高。拉伸强度的增加可能是由于无机粒子，通过偶联剂的作用与环氧树脂发生物理或化学的结合，增强了界面粘接，因而纳米粒子可承担一定的载荷，使复合材料的拉伸强度增加。纳米粒子的加入均使基本的弹性摸量得以提高okmart.com。对于微粒增强复合材料，载荷是由基体和微粒共同承担的，微粒以机械约束方式限制基体变形，从而产生强化。微粒的束缚作用限制基体的运动和变形，而束缚作用的程度和微粒间隙、微粒性能及基体性能有关。

纳米粒子的加入使环氧树脂的玻璃化温度升高，原因在于：纳米粒子与环氧树脂之间存在强相互作用，使玻璃化温度升高。表面处理后的纳米粒子，在基体中实际起到交联点的作用，一方面其表面有利于环氧树脂链的缠结，形成物理交联；另一方面其表面的表面处理剂与基体键合，形成填充粒子与基体间良好的界面结合，起到化学交联点的作用。因此随着纳米粒子的加入，交联密度增大使玻璃化温度升高。可见纳米粒子的加入可使体系的玻璃化温度明显升高，提高体系的耐热性。

综上所述纳米粒子的改性机理，具有以下特征：无机纳米粒子具有能量传递效应，使基体树脂裂纹扩展受阻和钝化，最终终止裂纹，不致发展为破坏性开裂；随着纳米粒子粒径的减小，粒子的比表面积增大，纳米微粒与基体接触面积增大，材料受冲击时产生更多的微裂纹，吸收更多的冲击能；无机纳米粒子具有应力集中与应力辐射的平衡效应，通过吸收冲击能量，使基体无明显的应力集中现象，达到复合材料的力学平衡状态；若纳米微粒用量过多或填料粒径较大，复合材料的应力集中较为明显，微裂纹易发展成宏观开裂，造成复合材料性能下降；基体中的无机纳米粒子作为聚合物分子链的交联点，对复合材料的拉伸强度及玻璃化温度的提高有贡献。

(五)无机纳米粒子填充改性环氧树脂的研究进展

采用混合法制备的环氧纳米复合材料有纳米CB/环氧、纳米SiO2/环氧、纳米TiO2/环氧、纳米Al2O3/环氧、纳米BaTiO3/环氧等。采用共混法制备了纳米CB/环氧树脂复合材料，并研究了不同处理方法及CB添加量对材料性能的影响。实验结果表明，用预处理法制备的复合材料较纯环氧树脂没有太大的变化，甚至略有降低；而采用直接加入法制备的复合材料力学性能有明显的提高，当添加量为2％时性能最好，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率分别达到82MPa、107MPa、20.0kJ/m2、3.03％，相比纯环氧树脂分别提高了32.3％、10.3％、88.7％、39.6％；随着纳米CB添加量的增加，材料的玻璃化温度也有了很大的提高，当其添加量为5％时，玻璃化温度提高了20℃；纳米CB在20nm左右且分散均匀。