材料表面的氧化鋅納米材料水熱生長(zhǎng)及其對(duì)力學(xué)性能影響.pdf

1、納米材料科學(xué)與技術(shù)作為一個(gè)具有前沿性、交叉性以及多學(xué)科性特征的新興研究領(lǐng)域,其在化學(xué)與材料、生物與醫(yī)學(xué)、信息與微電子及光電子、能源與環(huán)境等各方面展示出越來(lái)越廣闊及深入的應(yīng)用前景,在土木及土木工程材料領(lǐng)域的研究與應(yīng)用也得到越來(lái)越多的重視。而在眾多的納米材料體系中,作為其中最重要的研究對(duì)象之一的氧化鋅納米材料,基于其優(yōu)異的電、光、磁、力等性能而在眾多領(lǐng)域中顯示出極大的應(yīng)用潛力,在世界范圍內(nèi)受到越來(lái)越多的關(guān)注。
　　本文從氧化鋅納米材料

2、的合成出發(fā),運(yùn)用水熱法在多種襯底材料表面生長(zhǎng)氧化鋅納米線(xiàn)/棒陣列,同時(shí)對(duì)水熱生長(zhǎng)過(guò)程中的附加產(chǎn)物(一些其他類(lèi)型的氧化鋅納米材料)進(jìn)行分析,在制備過(guò)程中結(jié)合襯底材料不斷探索納米氧化鋅的新型結(jié)構(gòu)形式。其后,具體對(duì)氧化鋅納米線(xiàn)陣列/納米片修飾碳纖維表面后其接觸角的變化及其對(duì)碳纖維復(fù)合材料界面性能的影響,納米線(xiàn)陣列插層膨脹蛭石生長(zhǎng)后形成的疊層陣列結(jié)構(gòu)及其宏觀(guān)力學(xué)性能等問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究與分析。
　　主要研究?jī)?nèi)容及成果具體包括以下幾個(gè)方面:<

3、br>　　(1)氧化鋅納米材料的水熱生長(zhǎng):提出了基于襯底材料的可選擇性將氧化鋅納米材料的水熱生長(zhǎng)應(yīng)用拓展的研究思路;研究了水熱生長(zhǎng)過(guò)程氧化鋅納米材料生長(zhǎng)形態(tài)的影響參數(shù)及其影響特性,驗(yàn)證了著種、生長(zhǎng)液濃度及生長(zhǎng)時(shí)間等因素對(duì)水熱生長(zhǎng)的重要性;表征分析了水熱生長(zhǎng)過(guò)程中形成的無(wú)襯底生長(zhǎng)陣列以及氧化鋅納米管團(tuán)簇結(jié)構(gòu);利用二次水熱法制備了氧化鋅納米針/線(xiàn)陣列。
　　(2)氧化鋅納米線(xiàn)/片對(duì)碳纖維的表面修飾及其對(duì)復(fù)合材料界面性能影響:通過(guò)水熱法

4、在碳纖維表面生長(zhǎng)出不同形態(tài)的氧化鋅納米線(xiàn)或納米片等,運(yùn)用復(fù)合材料界面評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行微滴包埋拉出試驗(yàn)測(cè)試界面強(qiáng)度,并且對(duì)不同表面形態(tài)的改善效果進(jìn)行了一一對(duì)應(yīng)的對(duì)比分析,得到了初步規(guī)律,結(jié)果表明碳纖維經(jīng)納米氧化鋅修飾后界面強(qiáng)度明顯提高(最大實(shí)現(xiàn)117％的增強(qiáng));運(yùn)用動(dòng)態(tài)接觸角儀測(cè)試不同表面形態(tài)碳纖維的接觸角,結(jié)果表明表面經(jīng)氧化鋅修飾后接觸角減小;另一方面,從微觀(guān)角度對(duì)短切碳纖維經(jīng)表面納米氧化鋅修飾后對(duì)其水泥基復(fù)合材料界面性能影響進(jìn)行分析,并證