关键词： 功能化氮化硼纳米片   聚偏氟乙烯   纳米复合材料   极性晶相  

摘要： 氮化硼纳米片(BNNSs)因其独特的结构和优异的物理性能,常被用作聚合物复合材料的纳米增强填料。通过溶液浇铸法将羟基改性氮化硼纳米片(OH-BNNSs)和氨基功能化氮化硼纳米片(NH2-BNNSs)与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,形成PVDF/OH-BNNSs复合材料和PVDF/NH2-BNNSs复合材料。差示扫描量热法(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表明:OH-BNNSs的加入对PVDF的晶体结构影响不大,非极化α-晶体主要形成在PVDF/OH-BNNSs复合材料中,而少量NH2-BNNSs的加入可以导致极化β-相的形成。X射线光电子能谱(XPS)表明无论是固态还是熔融态,PVDF与NH2-BNNSs之间的相互作用都比PVDF与OH-BNNSs之间的相互作用更强,这是PVDF/NH2-BNNSs纳米复合材料晶相转变和加速结晶的原因。

关键词： 仿生复合材料   纤维素纳米晶体   聚合物复合材料   纳米复合材料   常压干燥   电磁屏蔽性能   屏蔽效能   过渡金属碳化物  

摘要： 聚合物用于改善过渡金属碳化物和/或氮化物(MXenes)的力学性能、构建高性能电磁(EMI)屏蔽结构面临以下挑战:绝缘聚合物对MXene基复合材料导电性和电磁屏蔽性能的影响以及聚合物的不可再生性.本文将一维、超细、可持续的纤维素纳米晶体(CNCs)用于增强MXene纳米片,从而制备出高强度、高柔性、同时兼顾优异导电性和电磁屏蔽效能(SE)的仿生复合材料,其性能优于目前报道的聚合物复合材料.在厚度仅为2–14μm的情况下,MXene/CNC纳米复合材料的电磁屏蔽效能分别达到30–66 d B,比屏蔽效能和面比屏蔽效能分别达到15,155 d B mm^(-1)和54,125 d B cm^(2)g^(-1).复合薄膜具有良好的光热性能,扩展了其应用场景.结合简便、高效、可规模化的常压干燥制备方法得到的超薄、柔韧、高强度、多功能的CNC增强MXene基仿生薄膜在下一代先进电子或航空航天领域显示出巨大的应用潜力.

关键词： 热塑性弹性体   高性能弹性体   丙烯酸酯弹性体   耐油性   耐臭氧性能   纳米复合材料   力学性能   航空航天  

摘要： 众所周知,聚丙烯酸酯弹性体在较高工作温度下具有优异的耐油性(150℃下连续高温耐变速箱润滑油和机油),优良的耐天候和耐臭氧性能,以及相对较低的成本.优良的耐天候性能是因为其饱和主链,耐润滑油是因为极性丙烯酸酯基.这种弹性体主要应用在汽车、航空航天、近海和能源相关工业领域.对于这种高性能弹性体的需求在不断增长,对在腐蚀性化学条件和在高温下产品性能要求也在提高.这可以通过开发纳米复合材料或高温热塑性弹性体实现.

关键词： 纳米复合材料   乳化剂   油基钻井液   泥页岩   井壁稳定  

摘要： 四川盆地是中国页岩气开发的主战场之一,然而纳米孔隙和微裂缝发育、地层承压能力弱仍是导致井壁失稳频发,制约安全快速钻探的主要问题。为解决四川盆地页岩气地层井壁失稳的问题,提出了多功能复合乳化剂提高了乳化稳定性、简化钻井液配制步骤,优选有机土改善黏度和切力,优选降滤失剂和纳米复合材料提高封堵性的对策,构建了一套强封堵油基钻井液。该钻井液体系具有良好抗温性能、抗岩屑性能和沉降稳定性,且封堵能力优异,抗岩屑污染可达15%,井壁承压能力为9.5 MPa,并显著阻缓页岩的压力传递,提高井壁稳定性。

关键词： 电磁屏蔽   Fe_(3)O_(4)纳米片   Fe_(3)O_(4)纳米球   纳米复合材料   喷涂  

摘要： 实现高电磁屏蔽性能的同时降低反射是目前电磁屏蔽材料所追求的。采用一步水热法合成直径为30~40μm,厚度为70~200 nm的Fe_(3)O_(4)纳米片,利用红外光谱、X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征发现结晶度良好。改变Fe_(3)O_(4)纳米片含量,喷涂制备的Fe_(3)O_(4)/MXene/WPU复合膜的反射值能低至4.3 dB,反射功率(R)从0.81降至0.63,透射功率(T)仅为10^(-3)数量级。同样,采用水热法制备了直径为180~200 nm、分散性良好的Fe_(3)O_(4)纳米微球。同等Fe_(3)O_(4)含量下纵向对比发现,含Fe_(3)O_(4)纳米片的复合膜电磁屏蔽性能稍高于含Fe_(3)O_(4)纳米球的复合膜。

关键词： 铁电薄膜   纳米复合材料   电热效应   热导率  

摘要： 以聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(55/45)(P(VDF-TrFE)(55/45))作为聚合物基体,0.75BiFeO_(3)-0.25BaTiO_(3)(BFO-BTO)纳米纤维作为填料以提高共聚物的热导率。结果表明,少量的BFO-BTO纳米纤维即可实现共聚物热导率的提高。在75℃时,纳米纤维含量为2%的复合材料的热导率为0.21 W·m^(-1)·K^(-1),几乎是P(VDF-TrFE)(55/45)共聚物膜的2倍。同时,加入纳米纤维后共聚物的电热效应(ECE)几乎没有变化。这些结果表明少量BFO-BTO纳米纤维的加入在有效提高P(VDF-TrFE)(55/45)共聚物热导率的同时能够保持共聚物较高的ECE。

关键词： 纳米复合材料   浙江师范大学   超级电容器   无机合成化学   能源转化   设计合成   光催化   电催化  

摘要： 新型多孔纳米结构催化剂因具有比表面积高、孔隙发达、形貌可控等优势在能源存储与转换领域具有不可替代的作用.浙江师范大学胡勇教授团队以纳米催化与能源转化为研究主题,基于无机合成化学设计和合成新型的无机纳米结构,探索其在能源存储与转化领域(光催化CO_(2)还原、光解水、电解水、燃料电池、金属-空气电池、超级电容器等方面)的应用,揭示纳米结构组分、形貌及结构缺陷与性能之间的内在关系,开发先进的光/电催化和超级电容材料.经过10余年的发展和积累,形成了光催化、电催化、超级电容器3个稳定的研究方向,设计合成了一系列新型、高效、具有应用前景的光电功能纳米复合材料,开展了不同类型的异质功能纳米复合材料的可控合成、功能优化及协同增强效应研究.同时,与金华市多家企业保持技术合作,开展产学研协同攻关.

关键词： 石墨烯   碳纳米管   天然橡胶   纳米复合材料   湿法混炼   热导率   比热容   拉伸性能   介电常数  

摘要： 采用湿法混炼工艺制备石墨烯/天然橡胶(NR)纳米复合材料和碳纳米管/NR纳米复合材料,研究石墨烯和碳纳米管用量对NR纳米复合材料性能的影响。结果表明:随着石墨烯和碳纳米管用量的增大,NR纳米复合材料的热导率和比热容均先增大后减小;石墨烯/NR纳米复合材料的300%定伸应力先减小后增大,石墨烯用量为2份的石墨烯/NR纳米复合材料的拉断伸长率最大;碳纳米管/NR纳米复合材料的300%定伸应力增大,碳纳米管用量为3份的碳纳米管/NR纳米复合材料的撕裂强度最大。随着温度的升高,石墨烯/NR纳米复合材料的相对介电常数呈先增大后减小的趋势,在110℃时最大;碳纳米管/NR纳米复合材料的相对介电常数呈增大的趋势。

关键词： 片层钠基蒙脱土   炭黑   偏析行为   分散   天然橡胶   丁苯橡胶   纳米复合材料   耐磨性能  

摘要： 采用乳液共混法先制备天然橡胶(NR)/片层钠基蒙脱土(Na-MMT)、丁苯橡胶(SBR)/Na-MMT和NR/SBR/Na-MMT母胶,再制备得到相应的NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料,研究Na-MMT对NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料的微观形貌、物理性能和耐磨性能的影响。结果表明:采用NR/Na-MMT母胶共混法制备的NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料中Na-MMT的分散效果最好,剥离状态的Na-MMT占比最大,炭黑的分散明显改善,片层Na-MMT可在一定程度上调控炭黑在NR/SBR/Na-MMT纳米复合材料中的偏析行为;该橡胶纳米复合材料的定伸应力、拉伸强度和拉断伸长率最大,阿克隆磨耗量最小(0.177 cm^(3)),磨耗表面沟壑最浅,耐磨性能最佳。

关键词： 纳米复合材料   双层结构   双轴拉伸   碳纳米管   柔性应变传感器  

摘要： 设计了一种以碳纳米管(CNT)/热塑性聚氨酯(TPU)和纯TPU组成的双层结构纳米复合材料,再通过双轴拉伸制备了一种高性能柔性应变传感器。结果表明,与CNT/TPU纳米复合材料相比,双层结构的设计能够提高导电聚合物复合材料(CPC)在双轴拉伸过程中的加工性能。双轴拉伸过程会降低纳米复合材料的电导率,但是能提高CNT在TPU基体中的分散性和平面取向,从而提高了柔性应变传感器的传感性能。拉伸比(SR)为2.0的双层结构柔性应变传感器能够检测0~420%应变范围,灵敏度高达102571.8,并能在1600次循环拉伸/释放下保持良好的稳定性。此外,该应变传感器可应用于人体生理活动监测,实现对小应变下的喉咙吞咽和大应变下的手腕弯曲的有效监测。