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四针状氧化锌晶须（简介、特性、用途、研究）晶须是指以单晶形式生长的、形状类似短纤维，而尺寸远小于短纤维的须状单晶体，由于晶须在结晶时原子结构排列高度有序，直径小到难容纳那种存在于大晶体中的缺陷，如颗粒界面、空洞、位错及结构不完整等，使晶须的强度接近完整晶体的理论值，是一种力学性能十分优异的新型复合材料补强增韧剂。
简介四针状氧化锌晶须于20世纪四针状氧化锌晶须40年代被发现，最早由日本松下产业于1989年研制成功。
四针状氧化锌晶须外观呈白色疏松状粉体，微观为三维四针状立体结构，即晶须有一核心，从核心径向方向伸展出四根针状晶体，每根针状体均为单晶体微纤维，任两根针状体的夹角为109°。
晶须的中心体直径0.7～1.4μm，针状体根部直径0.5～14μm，针状体长度为3～200μm，电子衍射图像显示晶须具有位错小、晶格缺陷少的单晶性；原子吸收光谱显示晶须杂质含量少，氧化锌含量为99.95%，因此近似于单晶。
它是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时赋予材料多种独特的功能特性。
它具有普通氧化锌所无法比拟的优良性能。
如耐磨、增强、减振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌等性能，可广泛用于国防、电子、化工、轻工、交通等国民经济领域，被称为２１世纪的重要新材料。
主要特性1．超高强度：四针状氧化锌晶须为单晶体铅锌矿结构，几乎没有结构缺陷，属于理想的结晶体，具有极高的力学强度和弹性模量：拉伸强度和弹性模量分别达到1.0×104MPa 和3.5×105MPa，接近理论强度值。
2．各向同性：特殊的立体四针状结构，使其在具有完全各向同性的增强、改性作用，保证了材料和制品在力学性能、尺寸均匀性、热收缩、热变形和其它使用性能等方面的各向同性。
3．优异的耐热性：氧化锌的熔点高于1800℃，四针状氧化锌晶须可耐1720℃的高温（高于此温度可能升华），常压下空气中1000℃以上可能导致部分尖端纳米结构受损。
四针状氧化锌晶须制备工艺及其抗菌性能的研究的开题报告题目：四针状氧化锌晶须制备工艺及其抗菌性能的研究一、选题背景及意义氧化锌是一种广泛应用的半导体材料，在光学、电子、光电子、化学、生物医学等领域都有着广泛的应用。
其中，氧化锌晶须是一种具有较高比表面积的特殊形态的氧化锌，因其良好的吸附、催化、光学和电化学性能，近年来在气体传感、光电器件等领域得到了广泛关注。
然而，传统的制备氧化锌晶须的方法需要在高温下进行，且制备过程复杂，成本高昂。
近年来，四针状氧化锌晶须的制备方法得到了广泛关注，并被证明比传统方法更简单、更经济、更环保。
另外，由于氧化锌晶须具有较高的比表面积和可调控的表面化学活性，因此其在抗菌方面也有着广泛的应用前景。
因此，通过研究四针状氧化锌晶须的制备工艺及其抗菌性能，能够对该材料的应用进行深入的探究，拓宽其应用范围，为解决一些实际问题提供技术支持。
二、研究内容及方法本研究将从以下几个方面展开：1.制备四针状氧化锌晶须的不同方法比较分析，选取最优工艺进行进一步研究。
2.研究四针状氧化锌晶须的形貌和结构特征，并分析其与制备工艺的关系。
3.研究四针状氧化锌晶须的抗菌性能，包括不同菌种的抑菌率、最小抑菌浓度等指标的测定，并分析其抗菌机理。
4.对四针状氧化锌晶须在实际应用中的可能性进行探讨，并提出一些应用前景和建议。
在实验研究方面，本研究将采用高温水热法、微波辅助水热法等方法制备四针状氧化锌晶须，并通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等手段分析其形貌和结构特征；通过细菌抑制试验、菌落计数等方法测试其抗菌性能，并探究其抗菌机理。
三、研究意义及预期成果本研究将在四针状氧化锌晶须制备工艺及其抗菌性能方面进行深入的研究，将会对氧化锌晶须的制备、应用和商业化开发等方面提供有力支持，同时也将对探索抗菌材料的研究提供一些思路和经验。
预期成果包括：1.根据实验结果，找到一种较优的四针状氧化锌晶须制备工艺，并得到制备方法的优化。
四针状氧化锌晶须对天然橡胶复合材料的改性研究的开题
报告
一、问题概述
橡胶的使用寿命受到许多因素的影响，如氧化、紫外线、温度等。
为了提高橡胶的性能，不断有新的材料加入到橡胶中，其中氧化锌被广泛用于橡胶中。
为了更好地协同工作，四针状氧化锌晶须的独特形态也被引入到橡胶中来。
本研究旨在通过在天然橡胶中加入四针状氧化锌晶须，进一步改善材料的性能，提高橡胶的使用寿命和耐候性。
二、研究目标
1. 制备具有适宜形态的四针状氧化锌晶须；
2. 研究四针状氧化锌晶须对天然橡胶材料中物理和力学性能的影响；
3. 探究不同加入量的四针状氧化锌晶须对天然橡胶复合材料的性能的影响；
4. 综合实验结果对改性方法进行优化和总结。
三、研究方法
1. 实验材料的制备：天然橡胶作为基础，通过混炼的方式制备橡胶样品；用高温合成法制备高品质的四针状氧化锌晶须。
2. 实验样品的制备：采用热压成型方法将四针状氧化锌晶须加入天然橡胶中形成复合材料样品。
3. 实验方法：通过拉伸实验、硬度测试、热重分析等手段，研究四针状氧化锌晶须对天然橡胶复合材料的性能的影响。
四、研究意义
本研究的开展将对橡胶材料的改性方法提供新的思路和途径。
同时，对提高天然橡胶的使用寿命和耐候性也具有重要的实际意义，可推动橡胶材料的应用和发展。
四针状氧化锌晶须/聚四氟乙烯复合材料的电气性能研究赵凯1,党智敏1,2(1.北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029;2.北京科技大学化学与生物工程学院高分子科学与工程系,北京100083)摘要:采用冷压烧结的成型工艺制备了四针状氧化锌晶须(T_ZnO w )/聚四氟乙烯(PT FE)复合材料,研究了不同掺杂含量对复合材料的介电性能及抗静电性能的影响。
结果表明:随着晶须填料掺杂含量的增加,复合材料的介电常数增大,但介电强度和绝缘电阻率下降;复合材料的电场强度-电流密度(E_J)曲线对应的场强阈值随着T_ZnO w 填料含量的增加均降低,并且当T_ZnO w 的质量分数为30%时,复合材料的电阻率为1.58 1010m,从而复合材料就能以较高的暂态电导率把累积在表面的静电荷释放掉。
关键词:冷压烧结;四针状氧化锌晶须;聚四氟乙烯;电气性能;阈值电场中图分类号:T M 215;T M 201.44文献标志码:A文章编号:1009-9239(2011)03-0049-04Electrical Pro p erties of T-ZnO w /PTFE Com p ositesZhao Kai 1,Dang ZhiMin1,2(1.St ate K ey Lab o f Chemical Resour ces Engi neer ing ,Beij ing Uni v er si ty o f Chemical T echnology ,Bei j i n g 100029,Chi na; 2.De p art ment o f Pol y mer Science and En g ineeri n g ,School o f Chemistr y and Biolo g ical En g ineeri n g ,Uni v er si t y o f Scie nce &T echnolo gy Bei j i n g ,Bei j i n g 100083,Chi na )Abstract :Tetra p od _sha p ed zinc o xide whisker /p ol y tetrafluoroeth y lene(T_ZnO w /PTFE)com p osites wer e p r e p ared via co ld _p ressin g and sinterin g p r o cess.The effects o f T_ZnO w fillers content o n the dielectric and antistatic properties wer e explored.The r esults show that the permittivity of com posites incr ease while the dielectr ic strength and insulating resistivity decrease with the increase of T_ZnO w filler s content.The thresho ld field co r responding with E_J cur ves reduces.Fur thermore,when the T_ZnO w content reach 30%,the insulatin g resistivit y o f the com p osites is 1.58 1010 m.Ther efore,the co m p osites can release the static char g es accumulated on the sur face of such molded p arts b y hi g her transient conductivit y .Key words :cold _pressing and sintering;T_ZnO w ;PTFE;electrical properties;threshold field收稿日期:2011-02-23基金项目:国家自然科学基金项目(50977001,51073015)作者简介:赵凯(1986-),男,湖南娄底人,硕士生,研究方向为聚合物基电气材料,(电子信箱)zhaokai-0919@;党智敏(1969-),男,陕西白水人,教授,博士生导师,研究方向为聚合物基电气与能源新材料。
四针状ZnO的制备及性能研究四针状ZnO的制备及性能研究摘要：四针状ZnO是一种新型的纳米结构材料，具有很大的潜力在催化、光电子学和能源存储领域应用。
本文通过溶剂热法制备并研究了四针状ZnO的性能。
结果表明，四针状ZnO具有优异的光催化性能和电催化性能，具备应用于环境净化和电化学储能的潜力。
1. 引言纳米材料已经成为材料科学领域的研究热点。
ZnO作为一种重要的半导体材料，由于其独特的光学和电学性能，引起了广泛的关注。
通过调控和设计ZnO的形貌，可以进一步优化其性能，拓宽其应用范围。
2. 实验方法本研究采用溶剂热法制备四针状ZnO。
首先，在无水乙醇中加入适量的Zn(Ac)2作为前体物质，并将其溶解。
然后，加入适量的柠檬酸钠，并搅拌均匀。
接下来，将混合溶液转移到高压釜中，并加热至180℃反应10小时。
最后，用无水乙醇洗涤产物，并将其干燥。
3. 结果与讨论通过扫描电子显微镜（SEM）观察，得到的四针状ZnO呈现出细长的四针形状，表面平整度好。
通过X射线衍射（XRD）分析，发现四针状ZnO的结晶性良好，与标准的ZnO晶体相对应。
通过紫外可见（UV-Vis）光谱测定，发现四针状ZnO对紫外光的吸收能力强，具有较宽的吸收范围。
通过光催化活性实验，发现四针状ZnO对甲基橙溶液的降解率高达90%，具有出色的光催化性能。
通过电催化实验，发现四针状ZnO在电化学电容器中具有高的比电容和良好的循环稳定性。
4. 结论本研究成功制备了四针状ZnO，并研究了其性能。
结果表明，四针状ZnO具有优异的光催化性能和电催化性能，具备应用于环境净化和电化学储能的潜力。
进一步研究可以探索四针状ZnO的制备方法和性能调控机制，为其在实际应用中的推广和应用提供理论基础和实验依据。
致谢：感谢所有参与本研究的人员的辛勤工作和贡献本研究成功制备了四针状ZnO，并通过多种表征手段对其进行了性能分析。
结果显示，四针状ZnO具有良好的结晶性和表面平整度，对紫外光具有较强的吸收能力，并表现出优异的光催化性能和电催化性能。
四针状氧化锌晶须的性能及应用刘红;高翠翠;罗小春【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(45)7【摘要】Due to the special three-dimensional structure (tetrapod-like structure) and cutting-edge nano-effects of tetrapod-like zinc oxide whisker (T-ZnOw),N-type semiconductor has hexagonal wurtzite structure of single crystal fibers,which performs excellent features in different areas,such as matrix materialenhancement,antibacterial,photocatalytic,microwave absorption,anti-static electricity and other functions. T-ZnOw could be widely used as functional material as well as structural material. The basic properties and synthetic methods of T-ZnOw were briefly introduced,and the properties and application of T-ZnOw were also introduced in detail.%N型半导体化合物四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)是六方纤锌矿结构的单晶体纤维,由于其特殊的空间三维结构及四个针尖表现出的特殊尖端纳米效应,使得T-ZnOw具有许多优异特性,如基体材料增强、抗菌、光催化、吸波、抗静电等功能,既可作为功能材料也可作为结构材料被广泛研究和使用.文中简述了T-ZnOw的基本性质及合成方法,并介绍T-ZnOw的性能及应用研究现状.【总页数】3页(P8-10)【作者】刘红;高翠翠;罗小春【作者单位】四川建筑职业技术学院,四川德阳 618000;四川建筑职业技术学院,四川德阳 618000;四川建筑职业技术学院,四川德阳 618000【正文语种】中文【中图分类】TQ340.472;TB34【相关文献】1.特种表面活性剂和功能性表面活性剂(ⅩⅥ)——开关型表面活性剂的性能及应用进展 [J], 李云霞;张桂菊;徐宝财;刘丹;刘机灵2.特种表面活性剂和功能性表面活性剂(Ⅶ)——生物表面活性剂的性能及应用研究进展 [J], 张腾;徐宝财;周雅文;程杰成;吴军政3.慢性阻塞性肺疾病患者应用延续性护理对肺功能及生活质量的作用 [J], 陈翠珍;卢佳燕;林丽芳;王佳4.实时三维超声心动图在诊断尿毒症性心肌病\r左心室功能及同步性的应用价值[J], 文童;周婧;党照华5.应用超声新技术评价射血分数保留完全性左束支传导阻滞患者心室功能及同步性[J], 焦晓芳;周微微;张婷婷;王艳秋;李阳因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
四针状氧化锌晶须（简介、特性、用途、研究）
晶须是指以单晶形式生长的、形状类似短纤维，而尺寸远小于短纤维的须状单晶体，由于晶须在结晶时原子结构排列高度有序，直径小到难容纳那种存在于大晶体中的缺陷，如颗粒界面、空洞、位错及结构不完整等，使晶须的强度接近完整晶体的理论值，是一种力学性能十分优异的新型复合材料补强增韧剂。
简介
四针状氧化锌晶须于20世纪四针状氧化锌晶须40年代被发现，最早由日本松下产业于1989年研制成功。
四针状氧化锌晶须外观呈白色疏松状粉体，微观为三维四针状立体结构，即晶须有一核心，从核心径向方向伸展出四根针状晶体，每根针状体均为单晶体微纤维，任两根针状体的夹角为109°。
晶须的中心体直径0.7～1.4μm，针状体根部直径0.5～14μm，针状体长度为3～200μm，电子衍射图像显示晶须具有位错小、晶格缺陷少的单晶性；原子吸收光谱显示晶须杂质含量少，氧化锌含量为99.95%，因此近似于单晶。
它是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时赋予材料多种独特的功能特性。
它具有普通氧化锌所无法比拟的优良性能。
如耐磨、增强、减振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌等性能，可广泛用于国防、电子、化工、轻工、交通等国民经济领域，被称为２１世纪的重要新材料。
主要特性
1．超高强度：四针状氧化锌晶须为单晶体铅锌矿结构，几乎没有结构缺陷，属于理想的结晶体，具有极高的力学强度和弹性模量：拉伸强度和弹性模量分别达到1.0×104MPa 和3.5×105MPa，接近理论强度值。
2．各向同性：特殊的立体四针状结构，使其在具有完全各向同性的增强、改性作用，保证了材料和制品在力学性能、尺寸均匀性、热收缩、热变形和其它使用性能等方面的各向同性。
3．优异的耐热性：氧化锌的熔点高于1800℃，四针状氧化锌晶须可耐1720℃的高温（高于此温度可能升华），常压下空气中1000℃以上可能导致部分尖端纳米结构受损。
4．可调的电学性能：氧化锌属于N-型半导体，可以通过掺杂等手段控制其导电、压电、压敏等电学性能。
5．纳米半导体活性：由于结构的特殊性，使其表现出特殊的尖端纳米活性；由于非严格化学配比的半导体特性，使其具有释放活性氧的作用；宏观表现为高效、广谱、持久的抗菌和环境净化作用。
主要用途
1．高分子材料抗静电剂（白色性、高效性、永久性，兼增强性、耐磨性等）；
2．耐磨防滑材料（如高档橡胶轮胎、刹车片、耐磨齿轮、橡胶传送带等）；
3．微波吸收材料（吸波隐身、微波热转换、抗电磁波干扰、抗微波辐射等）；
4．减振降噪材料（结构减振、工业减振、隔音降噪材料）；
5．陶瓷增韧材料（工艺陶瓷、结构陶瓷、特种陶瓷）；
6．复合增强材料（改善力学性能、加工性能、强度和弹性模量）；
7．抗菌防藻复合材料（家电、日用品、纺织品、涂料）；
8．甲醛及多种有机物分解材料（装饰材料、室内空气治理）。
氧化锌晶须研究材料
增强复合材料
作为增强材料是研究晶须的最初和最主要的目的，目前开发出来的晶须多数是利用其完整结构所带来的高强度和高模量，来增强高分子、金属和陶瓷材料。
其立体的晶型结构分散在基体中起骨架作用，独特的三维空间结构使其与基体的抓着力更大，增强效果更显著，使抗拉强度明显增加，而且横向和纵向抗拉强度数值基本相同，各向同性地加强基体材料的机械性能，显著地改善基体强度和加工性能。
因此用作增强材料，在金属、高分子复合材料中有广泛的应用前景。
对复合材料的实验研究表明，表面改性后对NR具有显著的增强和抗老化作用，其增强效果沿橡胶混炼剪切方向与垂直剪切方向几乎相同。
表1是在橡胶中加入后复合材料在互相垂直的两个方向上的力学强度。
可以看出，改性橡胶复合材料具有各向同性的增强效果。
将用作泡沫硅橡胶增强体，不仅提高补强效果，还能明显提高硅橡胶的压缩应力-应变性能、应力松弛性能、压缩回弹性能。
用晶须增强复合材料时，晶须的长径比对复合材料性能的影响至关重要，因此在制备晶须增强复合材料时，既要使晶须在基体中尽量均匀分布，又要尽可能减少晶须的损伤，才能制得性能优良的复合材料。
因此如何使晶须少受损伤或免受损伤是一个非常重要的问题。
有研究表明，在用双螺杆挤出造粒时，晶须进料位置由喂料口改为第一排气口，可明显减少晶须的损伤，螺杆组合方式、料筒温度及螺杆转速对晶须的损伤也有不同程度的影响。
耐磨及防滑材料
有研究表明，高分子材料即使在很低的滑动速度下，摩擦过程中材料表面的温度也超过于100℃。
在这样高的温度和表面摩擦张力、加载压力作用下，裂纹一旦产生就会立即扩展，当裂纹与裂纹相遇时，就产生了表面剥离和脱落，形成磨屑。
与大多数高分子材料相比，具有很好的耐热和导热性能，在橡胶中加入，可较好地分散因摩擦、磨损而产生的热量，使胶料在磨损过程中表面温度不至于上升得太高，降低胶料的磨耗量，同时提高强度。
日本专利报道，将加入自行车刹车片材料中，其雨天刹车距离由常规的9.6m缩短为3.2m。
实验表明，随着用量的增大，硫化胶的阿克隆磨耗量减小；当用量为3份左右时，磨耗量减小约23%；继续增大用量，磨耗量反而增大。
这是因为的用量过大，分散较困难，使剪切力增大，断裂增多，胶料的综合性能发挥不充分。
通过对复合材料的耐磨性能的研究发现，经偶联剂表面处理的对提高橡胶材料的耐磨性能有良好的效果。
在轮胎胎面胶中加入3份标准配方的对轮胎进行改性，不仅可以改善橡胶和轮胎的耐磨性能，而且可以提高轮胎的高速安全性和耐久性。
有研究者在此基础上，对复合材料受磨表面和截面的微观形貌进行了研究，发现NR-SBR-BR三元复合橡胶及其含的复合材料表面磨痕具有典型的分形特征，复合材料中含量增加，其分形维数值呈下降趋势，表明其磨损表面的粗糙度随含量增加而下降。
由此他们提出可以用橡胶材料表面分形维数值的大小来判断磨损程度。
抗静电材料
高分子材料因其独特的绝缘性，给材料的使用带来了负面效应，即静电问题。
橡胶类材料长时间受磨后表面会产生静电现象，大量积聚的静电荷使空气中的氧变成反应活性更高的臭氧，加速受磨表面材料的氧化破坏。
本身是N型半导体，且具有四脚状三维结构，因此将其分散在基体中时邻接各针状部位相互搭接形成导电通路，从而高效地赋予材料抗静电性能。
添加的橡胶复合材料借助的立体网络等导电方式可以及时分散摩擦过程中产生的静电荷，避免或减少臭氧的产生及其对材料的破坏作用。
如添加15%ZnOw的丁腈橡胶，其表面电阻和体积电阻分别比添加50%明胶体系的表面电阻、体积电阻小一个数量级左右，完全
可满足抗静电橡胶的指标要求。
采用抗静电添加剂，具有添加量少、效果稳定持久、各向同性和颜色可调的优点，在抗静电高分子复合材料领域中具有诱人的应用前景。
国外在利用制作高分子导电材料方面，存在的问题主要在基体中分散不均，不利于导电网络的形成，而且对相关的工艺参数也研究得不细。
国内有研究者以四针状氧化锌晶须为填料，以聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯为基体，以水和甲苯为溶剂，进而制得了分散更加均匀、导电性能更好、表面更加平滑的导电膜。
该复合材料的体积电阻率由树脂本身的1014-1015Ω·cm降到了105-107Ω·cm，适合用作抗静电材料。
此外，对影响产品性能的重要工艺参数也进行了必要的测试和分析。
（文章摘自：）。
