第五章插层复合材料.

高分子纳米复合材料知到章节测试答案智慧树2023年最新齐鲁工业大学第一章测试1.关于纳米材料的表述，错误的是（）参考答案:新型管状病毒处于纳米尺度的范围内2.复合材料的英文名称（）参考答案:Composite3.纳米材料能够实现高分子纳米复合材料既增强又增韧的原因是？（）参考答案:高分子基体中的无机纳米粒子作为高分子链的交联点，增加了填料与基体间的相互作用，从而提高复合材料的强度;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，有利于改善纳米材料与基体材料的应力传递，使材料受冲击时产生更多的微裂纹，从而吸收更多的冲击能;如果纳米微粒用量过多或填料粒径变大，复合材料应力集中较为明显，微裂纹易发展成宏观开裂，反而造成复合材料性能下降;无机纳米粒子具有微裂纹阻断效应，通过能量的吸收与辐射，使基体树脂裂纹扩展受阻和钝化，最终终止裂纹，不至于发展成为破坏性开裂;纳米材料的粒径对增强增韧性能有直接的贡献;无机纳米粒子进入高分子基体缺陷内，改变了基体的应力集中现象，引发粒子周围基体屈服变形（包括脱粘、空化、银纹化、剪切带作用），吸收一定的变形功实现增韧4.实现杀菌功能可以选用（）纳米Ag5.要实现具有磁性的纳米材料应该选择（）参考答案:纳米Fe3O46.提高高分子纳米复合材料性能的途径有（）参考答案:提高与基体作用力;选择具有特定功能的纳米材料;让纳米材料分散均匀;纳米材料粒径要小7.以下是nanomaterial的为：（）参考答案:MMT;CNT;rGO;石墨;GO;氧化石墨烯8.关于高分子纳米复合材料，说法正确的是（）参考答案:Rainforced phase is nanomaterial;Continuous phase is polymermatrix;It can be made by in-situ polymerization method9.高分子纳米复合材料独特的性能有：（）既增强又增韧;阻隔性;阻燃性;新功能高分子材料性能;超疏水性10.关于团聚，说法正确的是（）参考答案:指的是纳米材料的聚集;产生团聚的主要原因是其表面效应;对纳米材料进行适当的改性，可以降低团聚11.关于聚集态结构，说法正确的是（）参考答案:指的是纳米材料在使用前后所处的状态参数;二级结构包含分散状态;两种结构都包含纳米材料的粒径;二级结构包含分散程度12.关于原位聚合，说法正确的是（）参考答案:原位填充聚合就是原位聚合的一种;单体中含有纳米材料再实施的聚合13.传统的聚合物基复合材料与高分子纳米复合材料都可以既增强又增韧（）参考答案:错第二章测试1.防止纳米SiO2的团聚所使用的化学试剂是（）硅烷偶联剂2.rGO的是哪种纳米材料的英文简写（）参考答案:还原氧化石墨烯3.纳米材料的基本性质包括？（）参考答案:表面效应;宏观量子隧道效应;量子尺寸效应;小尺寸效应4.哪种结构的纳米材料可以实现负载的功能，比如载药（）参考答案:中空结构纳米材料5.纳米材料易于团聚的原因主要是纳米材料的哪种性质造成的（）参考答案:表面效应6.纳米材料的三种分类方式包括（）参考答案:按照属性分类;按照结构分类;按照维度分类7.纳米材料的特殊性质包括？（）参考答案:超疏水性质;润滑性质;光学性质;储氢性质;热学性质8.SiO2@TiO2表示以（）为核，（）为壳。

插层法制备聚合物基纳米复合材料董歌材研1203班 2012200337 纳米材料技术是80年代末刚刚兴起的一种新技术，其基本内涵是在0.1-100nm空间尺度内操纵原子或分子或对材料进行加工，从而制备具有特定功能的产品。

1990年7月第一届国际纳米科学技术(NST，Nano Seience and Teehnology)会议在美国巴尔基摩召开，从而正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世[1]。

1992年1月第一本纳米材料科技期刊Nanostructural Materials出版。

1994年10月第二届国际NST会议在德国召开，从此纳米材料科学成为材料科学、凝聚态物理化学等领域研究的热点。

纳米科学技术所研究的尺寸空间介于宏观和微观之间，它的诞生使人们对材料的认识延伸到过去未被重视的纳米尺度，标志着材料科学进入一个新的层次。

通过在这一尺度上对材料进行操作，可以使材料性能产生质的飞跃，因此纳米材料技术为材料的发展提供了一个崭新的空间，也为新技术革命增加了一项重要内容[2]。

1纳米粒子的特点及其制备1.1纳米材料的特点一般称尺寸在1-100nm范围内的颗粒为纳米粒子，它是一种介于固体和分子之间的亚稳态物质。

当颗粒尺寸进入纳米量级时，其本身及由它所构成的纳米材料由于所谓的纳米效应，表现出许多与常规尺寸的材料完全不同的特殊性质。

纳米效应主要表现在以下几个方面：(1)表面和界面效应：纳米粒子尺寸小，比表面积大，位于表面的原子占相当大的比例，而且随着粒径减小，比表面积急剧增大，位于表面的原子所占的比例也迅速增加，比如，当粒子半径为5nm时，比表面积为180m2/g，表面原子所占比例为50%，当粒径减小到2nm时，比表面积增至225m2/g，表面原子所占比例达到80%。

由于表面原子邻近缺少与之配位的原子，处于不稳定状态，很容易与其它原子结合，因此纳米粒子有很强的表面活性。

表面原子的不稳定性使纳米粒子表现出很多特殊的性质，像纳米陶瓷粉的熔点、烧结温度和晶化温度均比常规粉体低得多，比如常规氧化铝的烧结温度为1700-1800℃，而纳米氧化铝可在1200-1400℃的温度下烧结，致密度高达99%，形成的陶瓷在低温下表现出良好的延展性；大块的纯金熔点为1063℃，当制成2nm的微粒后熔点仅为300℃；催化剂制成纳米微粒会大大提高催化效果，比如有机化学的加氢或脱氢反应，用粒径为30nm的镍作催化剂时反应速度比用常规尺度的镍催化时的速度高15倍。

一种导电聚合物插层的五氧化二钒纳米线复合材料及其制备方法和应用嘿，咱今儿就来唠唠这神奇的“一种导电聚合物插层的五氧化二钒纳米线复合材料及其制备方法和应用”。

你说这导电聚合物插层的五氧化二钒纳米线复合材料，听着就感觉很高科技吧？就好像是把两种超厉害的东西揉到了一块儿，产生了奇妙的化学反应！这就好比是把辣椒和肉一起炒，那味道，啧啧，绝了！先说说这制备方法，那可真是一门大学问啊！就好像是大厨做菜，得讲究个火候、调料的搭配，一个不小心可能就搞砸了。

得小心翼翼地处理各种材料，让它们恰到好处地融合在一起，可不是件容易的事儿呢！这过程中需要精确的控制和精湛的技术，稍有偏差可能就前功尽弃啦。

然后再看看它的应用，哇塞，那可真是广泛得很呐！就像一把万能钥匙，能打开好多扇门。

在电子领域，它能发挥大作用，让各种电子设备变得更厉害；在能源领域呢，也能一展身手，为能源的利用和存储出份力。

你想想，要是没有它，那得少了多少便利和创新啊！这复合材料就像是一个小超人，在各个领域飞来飞去，拯救世界呢！它能让我们的生活变得更加美好，更加智能。

比如说，以后我们的手机可能会变得更薄、更轻、性能更好，这可都有它的功劳呢！而且啊，随着科技的不断进步，对这种复合材料的研究肯定也会越来越深入，它能发挥的作用肯定也会越来越大。

说不定哪天，它就能给我们带来意想不到的惊喜呢！咱可别小看了这小小的复合材料，它背后蕴含的可是科学家们无数的心血和智慧。

他们就像一群魔法师，用他们的魔法棒把这些材料变成了神奇的宝贝。

所以啊，我们得好好珍惜这些科技成果，让它们为我们的生活带来更多的便利和进步。

你说是不是呢？这导电聚合物插层的五氧化二钒纳米线复合材料，真的是太酷啦！它的未来，肯定是一片光明啊！。

《复合材料》知识清单一、什么是复合材料在现代材料科学的领域中，复合材料是一种极其重要的存在。

简单来说，复合材料就是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组合在一起，形成的一种新的材料。

它与单一材料的显著区别在于，其性能并非各组成材料性能的简单加和，而是通过协同作用，产生了比单一材料更优异的综合性能。

复合材料的组成部分通常包括基体和增强体。

基体就像是一个承载和传递载荷的基础框架，而增强体则赋予材料更高的强度、刚度等特殊性能。

二、复合材料的分类1、按基体材料分类金属基复合材料：以金属为基体，如铝基、钛基等，具有良好的高温性能和导电导热性。

陶瓷基复合材料：基体为陶瓷，具备耐高温、耐磨等特性。

聚合物基复合材料：常见的有树脂基复合材料，重量轻、耐腐蚀。

2、按增强体的形态分类纤维增强复合材料：其中的纤维可以是玻璃纤维、碳纤维等，具有高强度和高模量。

颗粒增强复合材料：如碳化硅颗粒增强铝基复合材料，能提高硬度和耐磨性。

层状复合材料：由不同材料的层片交替堆叠而成。

三、复合材料的性能特点1、高强度和高刚度由于增强体的存在，复合材料往往具有比传统单一材料更高的强度和刚度。

2、良好的耐疲劳性能能够承受多次循环载荷而不易发生疲劳破坏。

3、优异的耐腐蚀性能可以在恶劣的化学环境中保持稳定。

4、可设计性强通过选择不同的基体和增强体，以及调整它们的比例和分布，可以定制出满足特定需求的性能。

四、复合材料的制备方法1、手糊成型这是一种较为简单的方法，工人将基体材料和增强材料手工铺叠在模具上，然后固化成型。

但这种方法生产效率较低，且质量较难控制。

2、喷射成型将基体材料和短切纤维同时喷射到模具上，然后固化。

3、模压成型将预浸料放入模具中，加热加压使其成型。

4、缠绕成型主要用于制造圆柱体或管状构件，将纤维或带材连续缠绕在芯模上。

5、拉挤成型适用于制造等截面的长条状构件，将纤维通过树脂浸润后，经过模具拉挤固化成型。

五、复合材料的应用领域1、航空航天领域在飞机结构中，如机翼、机身等部位大量使用复合材料，以减轻重量、提高性能。

插层法石墨烯石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体材料，具有优异的电学、热学和力学性质，因此引起了广泛的研究兴趣。

近年来，一种名为插层法的制备技术被广泛应用于石墨烯的制备和功能化改性中，为石墨烯的应用拓展提供了新途径。

插层法是指将一种物质插入石墨烯层之间，形成石墨烯复合材料的方法。

这种方法可以通过插入不同的原子、分子或化合物，实现对石墨烯性质的调控和功能的增强。

插层法制备的石墨烯复合材料具有优异的性能，被广泛应用于电子器件、储能材料、催化剂等领域。

在插层法中，常用的插层材料包括金属、无机化合物和有机分子等。

金属是一类常用的插层材料，可以通过吸附、沉积或离子交换等方式插入石墨烯层之间。

金属插层后的石墨烯复合材料具有优异的电导率和热导率，因此在电子器件中有着广泛的应用潜力。

例如，金属插层石墨烯可以用作柔性导电材料，用于制备柔性显示器、柔性电池等产品。

无机化合物也是常用的插层材料之一。

无机化合物可以通过离子交换或溶剂插入等方式与石墨烯层之间发生相互作用。

无机化合物插层后的石墨烯复合材料具有优异的力学性能和化学稳定性，可以用于制备高性能复合材料。

例如，将氧化石墨烯与金属氧化物插层，可以制备高性能的催化剂，用于环境治理和能源转化等领域。

有机分子是另一类常用的插层材料。

有机分子可以通过吸附或化学反应等方式与石墨烯层之间发生相互作用。

有机分子插层后的石墨烯复合材料具有优异的生物相容性和可控性，可以用于生物医学领域。

例如，将生物活性分子插层到石墨烯层之间，可以制备用于药物传递和细胞成像的纳米载体。

插层法制备石墨烯复合材料的过程主要包括两个步骤：石墨烯的制备和插层材料的插入。

石墨烯的制备可以采用机械剥离、化学气相沉积等方法。

插层材料的插入可以通过溶剂插入、离子交换等方式进行。

在插入过程中，需要控制插层材料的浓度和插层时间，以获得理想的插层效果。

插层法石墨烯具有许多独特的性质和应用潜力。

首先，插层法可以实现对石墨烯性质的调控，如电导率、热导率和力学性能等。

插层法制备复合相变材料的研究进展摘要：本文主要介绍了插层复合相变材料的结构及基体、插层法的类型、插层及层间膨胀的热力学及动力学以及国内外插层技术的应用现状、应用等几个方面并对插层法的优势及局限性进行总结，进一步展望了插层法在制备调温调湿复合相变材料方面的发展，从而拓展了在多功能复合相变材料研究方面的思路。

关键词：层状结构；插层；调温调湿；应用现状1 引言面对能源危机的日益严重，如何节约能源和提高能源的利用率受到人们广泛的关注，利用相变材料（phase change materials，PCMs）进行潜热储能的研究在国内外深受重视,其中固-液复合相变材料的制备与研究已成为储能领域研究的热点。

近年来,国内外学者不断致力于储热材料的研究,试图改善和提高相变储热材料的性能,其中以复合相变储热材料的研究倍受关注。

这包括:用高分子材料做外壳,将相变储热材料制作成胶囊[12] 或微胶囊结构[3],或将相变储热材料与高分子材料熔融混合,将相变储热材料包裹在高分子材料的空间网络内[4]等，为进一步改善和提高其使用性能，将相变材料与多孔或者层状结构的无机材料复合使其具有调温调热性能，并通过控制其不同的配比，确定在不同应用条件下最佳的方案，使材料的功能不再单一化，这也必将是以后新型生态环境材料的研究趋势。

从制备复合相变材料的方法来说有很多，插层法是制备新型复合材料的其中一种方法，它首先可以追溯到1987年日本丰田中央研究所首次报道利用插层法制备尼龙6/蒙脱土纳米复合材料。

插层法包括很多种类型，但都是通过不同手段将储热相变材料有效的插层到基体材料片层，从而更好的发挥彼此之间的性能，扩大其应用前景。

下面我将对插层法制备复合相变材料进行展开介绍。

2 插层复合相变材料的结构及基体的相关介绍2.1 插层复合相变材料的结构插层法制备复合相变材料，使其具备调温调湿功能，是由具有储热性能的相变材料和具有调湿性能的多孔或片层结构的无机类材料构成，而作为两者复合基体的调湿类材料则需要具有片层结构，这样通过插层法才能更好的使储热相变材料进入到基体内，发挥相应的作用。

类水滑石的性能及研究进展摘要：本文主要从结构、性质、制备方法等方面对类水滑石进行概述，了解到类水滑石是一种阴离子型插层复合材料，并具有酸碱性、离子交换性、记忆效应等特性；经多年研究可人工合成，制备方法包括共沉淀法、离子交换法、焙烧还原法、返混沉淀法等；现已广泛应用于环境污染、催化、生物医药领域中。

关键词：类水滑石；插层复合材料1. 类水滑石的概述水滑石是一种阴离子型插层复合材料，是自然界唯一的一种阴离子型粘土。

十九世纪四十年代初，霍赫施泰特中首次发现的天然水滑石片岩的矿物沉积物[1]；再到20世纪前几十年时，人们觉察到了水滑石对某些反应拥具有催化作用，便着手对它的结构及构造进行研究；从上世纪末开始，由于当代化学学科的发展和大型精密仪器的广泛应用，使得人们能够对水滑石的世界继续深化研究，得知水滑石层间阴离子可交换，首先研究将无机阴离子插入水滑石，得到各种类水滑石，近来又研究将有机物，甚至药物插入水滑石得到层间距不同，性能迥异的水滑石类化合物。

也可以应用到催化、环境保护、功能高分子材料等方面。

2. 类水滑石的结构类水滑石化合物(hydrotalcite-like compounds，HTLc)[2]，它的层板由金属氢氧化物构成，层板间是由阴离子和一些结晶水构成的，它是具有层状晶体结构的混合金属氢氧化物，通式为[M2+1-x M3+(OH)]x+][A n-x/n]·mH2O，其中M2+是二价金属阳离子，M3+是三价金属离子，水滑石层板与层间阴离子通过一定的作用形成稳定层状复合结构，层板间的阴离子用来平衡片层所带的剩余正电荷。

水滑石的层板上的离子是Mg2+和Al3+，层板离子可以被大多其他同价离子取代从而形成类水滑石，并且水滑石层间阴离子可交换，既可是无机阴离子碳酸根、硝酸根，也可是在一定的温度和条件下插入有机物比如丙烯酸、氨基酸，从而得到不同性能的插层类水滑石化合物，水滑石的结构如下：图2水滑石的结构3. 类水滑石的性质3.1 酸碱性水滑石的的层板间的金属离子显现一定的酸性，但是层间的羟基又显现出一定的碱性，因此水滑石的酸碱性会因层板上的金属阳离子和层间的阴离子的不同而改变。