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納米復合材料發展前景范文1
關鍵詞：納米Si3N4 甲基乙烯基硅橡膠 力學性能 耐熱老化性能
隨著科技的發展，復合材料越來越吸引大家的關注，經過復合以后的材料會表現出其各個組分所沒有的特定的性能，正因為如此，復合材料在很多領域都得到了重用。所謂橡膠基納米復合材料是指納米尺寸的無機填充物分散在橡膠基體中。張立群等人在前人大量理論和實驗研究的基礎上提出了高效補強必須是“納米”補強的觀點，認為采用納米補強技術可制得性能優異的橡膠基納米復合材料。
一、實驗
原材料：甲基乙烯基硅橡膠（VMQ）、白炭黑、羥基硅油、硬脂酸鋅，納米Si3N4（平均粒徑
基本配方：采用了沉淀法白炭黑，硅橡膠生膠，150份；白炭黑，65份；羥基硅油，4.2份 ；硬脂酸鋅，0.35份；氮化硅，0%～3.5% ；硫化劑 ，1%。
工藝流程：采用分段投膠兩段混煉法，第一段混煉分兩步，首先在密煉機上進行，將生膠、相關加工助劑和填料加入密煉機中升溫至150℃，抽真空1h，然后攪拌1h，在混煉過程中一直保持在150℃—170℃，出膠后停放24h，然后進行反煉、過濾；然后在開煉機上進行，在第一步混煉出的膠料中加入納米Si3N4，開煉光滑，下片停放。第二段混煉是在開煉機上進行，把第一段混煉的兩種膠料按不同的比例在開煉機上開煉，并同時加入雙—2，5硫化劑下片，停放12h后，制樣。橡膠基納米復合材料樣品制備：混煉工藝在密煉機上進行，硅橡膠硫化條件為175℃×5min。
測試與分析：1、采用S—4800掃描式電子顯微鏡對橡膠機納米復合材料新鮮撕裂面進行掃描拍照，觀察納米Si3N4在硅橡膠中的分散性，不噴金；2、按照GB/T528在Instron—112型電子拉力機上進行拉伸強度，直角撕裂強度，斷裂伸長率等性能測試；耐熱老化性能條件為200℃×75h。3、Pyris—1型熱重分析儀對各不同的硅橡膠進行分析耐高溫性能。
二、結果與討論
納米Si3N4在VMQ中的分散情況
分析：這是由于大分子表面改性劑HSi—g—A151改性納米Si3N4后，能使其與硅橡膠有更強的相互作用、更好的相容性，說明所合成的大分子表面改性劑HSi—g—A151在納米Si3N4與硅橡膠之間起到了很好的架橋（偶聯）作用。
VMQ/納米Si3N4復合材料的性能
物理性能：在研究的納米Si3N4的占生膠的比例0、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 （%）比例范圍內，隨著納米Si3N4比例的增加，橡膠的邵A硬度有小幅上升，撕裂強度、斷裂伸長率、扯斷強度在納米Si3N4比例為0.5%時達到最大值，隨后又呈下降趨勢，分析認為，在納米Si3N4粉體表面包覆了大分子表面改性劑HSi—g—A151后，與硅橡膠基體在界面上產生了良好的相互作用，從而在一定用量范圍內使復合材料的物理性能得以提高。
耐熱老化性能：分別取納米Si3N4的占生膠的比例0、0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 （%）在200℃下熱空氣老化75h后，測試試樣的扯斷強度和扯斷伸長率，結果在硅橡膠基體中加入納米Si3N4明顯地提高老化后的硅橡膠的扯斷強度和扯斷伸長率，相對于未加納米Si3N4的原混煉膠可以看出，隨著納米Si3N4質量分數的增加，老化后硅橡膠的扯斷強度降低值以及扯斷伸長率均是先減小后增大，扯斷強度和扯斷伸長率均在0.5%達到一個峰值，可見，納米Si3N4的加入，能夠明顯地改變硅橡膠耐熱老化性能，當納米Si3N4粉體添加量低于某一個值時（0.5%），復合材料的那熱老化性能隨著納米Si3N4粉體量的增加而提高，這是由于添加的粉體越多對于其性能的提高越明顯，當納米Si3N4粉體添加量高于某一個值時（0.5%），隨著粉體量的增加而降低，這是由于當添加過多的粉體時，粉體不能很好的分散在硅橡膠基體中，在做拉伸和撕裂時容易局部斷裂而降低了復合材料的耐熱老化性能。
耐高溫性能：分別對混煉膠、復合材料以及生膠進行熱重分析，各種硅橡膠分解速率最大時的溫度為：生膠（435℃）、混煉膠（502℃）、復合材料（511℃）如圖2.
圖2 硅橡膠熱重曲線（a生膠 b混煉膠 c復合材料）
三、結論
通過對硅橡膠/Si3N4納米復合材料的常規力學性能和熱空氣老化性能的研究表明：經過大分子表面改性劑HSi—g—A151改性后的納米Si3N4粉體在一定程度上提高了硅橡膠的常規力學性能和耐熱空氣老化性能。當Si3N4的添加量在0.5%時，物理性能和耐熱老化性能達到一個最優值。從對各個不同硅橡膠的TG分析可以看出，添加了適量的經分子表面改性劑HSi—g—A151改性后的納米Si3N4粉體，可以使硅橡膠的耐高溫性能有小幅度的上升。
參考文獻：
[1]楊偉燕 橡膠納米復合材料研究進展及其發展前景[J].甘肅科技，2006，9
納米復合材料發展前景范文2
Power Felt通過接觸為手機充電，可讓手機的續航時間延長20%。手機用戶甚至可以坐在手機上形成連接，透過身體將電輸送給手機?？_爾表示Power Felt代表著低廉發電方式的第一股浪潮，它的經濟可承受性遠遠超過當前的可再生能源發電方式，例如太陽能。成本高一直是發展太陽能的一人障礙。
Power Felt是一個多面手，除了可以為手機充電外，也可以為收音機或者手電筒充電，能夠在斷電之后發揮重要作用。
冷熱溫差特來電
幾十年前人們就已開始研究熱電材料并已實現了商業化應用，但傳統方法是用碲化鉍等無機材料制造。一些新研究顯示，有機材料可能有成本更低、制造容易、靈活柔韌等更多優點。不過迄今為止，有機材料的性能仍不如無機材料，比如用柔性熱電材料做成腕表，通過體溫和外界環境溫差來充電，如果用現在的碳納米管/聚合物復合材料制造的話，那需要500平方厘米的纖維，比普通的腕表要大50倍。
研究人員解釋說，問題的關鍵在于高性能熱電纖維是在材料兩面產生大的溫差，由于碳納米管/聚合物復合材料非常薄，其表面垂直溫差就很有限；而Power Felt是一種多層碳納米管/聚合物復合材料，電輸出功率將被大大提高。
如果抓住金屬棒的一端，手上的熱量會加熱電子。隨著溫度升高，電子尋找溫度較低的區域，移動到金屬棒的另一端。如此一來，一端擁有額外的電子，兩端之間形成電壓，也就是熱電壓。Power Felt便采用這樣的工作原理。
大規模生產這種材料就能以較低成本大量發電，在收集能量方面比其他方法更有成本競爭力。這種材料的用途很廣，且電流輸出功率很容易調節。如果需要更高功率，只需簡單地換個更大面積的。
發展前景很樂觀
即使沒有很大的溫差，Power Felt也可能從聲音中獲取能量。不過，這項技術的第一個應用對象并非手機，而是玩具。
納米復合材料發展前景范文3
保健食品包裝按內外層次分內包裝和外包裝，按包裝剛性分軟包裝和硬包裝。這里所述的保健食品軟包裝即是指內裝物充填或取出后形狀可發生變化的、主要為容納保健食品和阻止其與外界接觸以保護品質及方便使用的包裝形式。
近年來，保健食品軟包裝發展迅速，并且隨著各種新型材料的發展與普及，以及自動化稱量和包裝設備的技術進展，在保健食品包裝中已顯現出許多優勢。
保健食品軟包裝形式層出不窮
泡罩包裝泡罩包裝又稱水泡眼包裝，即PTP（PressThroughPackaging）包裝技術，它是將塑料薄片加熱軟化、成型（水泡眼），之后置入保健食品，再用藥用鋁箔進行熱封，從而形成泡罩包裝。因該包裝形式給食用者提供了一次劑量包裝，且穩定可靠、安全方便，所以越來越受到歡迎。據美國研究預計，在近一段時期內，泡罩包裝的增幅將是最大的。
袋包裝袋包裝是日益見多的保健食品軟包裝形式，可在一臺機器上完成專用薄膜制袋、充填、封口和切斷等工藝。袋包裝可用于片劑、顆粒劑、粉劑、散劑、丸劑等保健食品的包裝。
條形包裝條形包裝（StripPackag?ing）是利用兩層條形包裝膜（SP）把保健食品夾在中間，兩層SP膜內側熱合密封，并在保健食品之間壓上齒痕，單位保健食品之間隔開一定距離而形成的一種單位包裝形式（單片或成排小包裝）。條形包裝適合于各種形狀和尺寸保健品的大批量自動包裝，尤其對一些較大劑型、吸濕性強、對紫外光敏感、要求耐熱耐寒、且要求有效期長的保健品更為合適。雙鋁包裝雙鋁包裝與條形包裝相似，是采用兩層涂覆鋁箔將藥品夾在中間，然后熱合密封、沖裁成一定板塊的包裝形式。由于涂覆鋁箔具有優良的氣密性、防濕性和遮光性，所以雙鋁包裝對要求密封或遮光的片劑、膠囊、丸劑、顆粒、粉劑等保健食品具有很大的優越性。軟質瓶包裝軟質瓶主要應用于口服液、糖漿等液體制劑等劑型。
保健食品軟包裝優勢明顯
保健食品軟包裝之所以迅猛發展，是因為這種包裝形式具有十分明顯的優勢。
選材豐富。保健食品軟包裝材料多種多樣，其結構有：紙/塑料、塑料/鍍鋁塑料、紙/鋁箔/塑料和塑料/鋁箔/塑料等多種形式，它們的阻隔性能依次遞增。生產中可按保健食品對包裝材料的阻隔性能要求以及包裝形式，并綜合考慮其他因素如透明性、美觀性、拿取便利性、經濟性等選擇適宜的保健食品軟包裝材料。
工藝先進，生產安全。保健食品軟包裝加工過程的加料、制膜、印刷、包裝等可以一次完成，既縮短了生產周期，又減少了環境及人為因素對保健食品可能造成的污染和對其生產過程的影響，保證了安全性和包裝質量，符合GMP要求；
易實現自動化，生產效率高。由于保健食品軟包裝過程可以在一臺機器上操作，所以在控制手段越來越先進的今天，很易實現包裝過程自動化，從而大大提高生產效率；耗能少、運輸量小、成本低。實現保健食品軟包裝可以省去容器的洗、干燥、滅菌等工序，克服了高耗能、易破損、運輸量大等缺點，從而使生產成本降低。事實上，作為軟包裝的主要材料，塑料及紙塑等復合材料顯示出了玻璃、金屬無法比擬的“三低”優勢：原材料價格低、運輸費用低、生產成本低；儲存期長，密封性好。由于軟包裝材料所具備的性能，使得保健食品在包裝后的密封性和保質性好，儲存期長，保存期可達3～5年；方便儲運、銷售和使用。保健食品軟包裝形式可謂多種多樣，材料也不盡相同，但無論是在儲運過程中，還是在銷售和使用中，它們都具有良好的理化性質，體現出了方便、安全等優點。
保健食品軟包裝前景可喜
就保健食品軟包裝發展前景而言，其趨勢有幾個方面。
“綠色”包裝。保健食品的“綠色”包裝是指對生態環境和人體健康無害、包裝材料能夠循環和再生使用的包裝。如今，“綠色”包裝的開發已成為必須的工作，大力開發和普及可回收再造、可降解回歸自然、焚燒不污染大氣等新型環保包裝材料的步伐將加快。
少計量包裝。少計量包裝要求保健食品內包裝具有準確計量的作用，包括使用具有計量功能的包裝材料和一次性用量包裝，后一種是常見的少計量包裝。在美國已于1990年全部普及了一次用量包裝。隨著復合材料的開發和滅菌包裝技術的發展，我國已能有效地保證液劑和固體劑一次用量包裝的準確性，但仍將繼續發展少計量包裝這種方便而準確的軟包裝形式。
環境調節包裝。所謂“環境調節包裝”是使包裝內的氣體狀態發生變化，較長時間地保證被包裝產品的質量，如封入干燥劑（吸氧劑）的包裝、空氣置換（充氮氣等）包裝。這種包裝形式將繼續開發和普及；高阻隔包裝。高阻隔包裝就是利用阻隔性優良的材料阻止氣體、水汽、氣味、光線等進入包裝內，以保證保健食品的有效性等。高阻隔包裝的應用在歐洲和日本已非常普遍，而我國自20世紀80年代引入PVDC等高阻隔包裝，但發展緩慢；“無菌”包裝?！盁o菌”包裝就是在“無菌”環境中，采用瞬間超高溫滅菌技術，對包裝保健食品進行殺菌包裝的一種方法，多用復合材料通過不同形式的擠壓、復合成型進行包裝。它具有能更好地保持功能性、延長保質期、節約能源、降低包裝成本、易實現環保等優點；抗菌包裝。
盡管保健食品生產的潔凈環境是按照GMP要求設計的，但任何一個劑型生產和包裝過程都不可能絕對無菌。所以，為延長保健食品保質期、保證保健食品安全性，
應按GMP要求采用抗菌高分子包裝材料進行保健食品包裝，以抑制細菌污染；納米包裝。納米包裝改變了人們的傳統技術，能最有效地利用原子、分子賦予材料的高新特性，注重節約資源，使之極大地有利于人類社會。納米技術及納米材料在醫藥領域的應用和開發，為中國保健食品包裝提供了一個千載難逢的大好時機。納米紙、聚合物基納米復合材料（PN－MC）、納米粘合劑及納米抗菌包裝的發展將為保健食品軟包裝開辟新的領域。
納米復合材料發展前景范文4
【關鍵詞】納米纖維；納米塑料；納米技術發展
1 引言
目前，我們主要朝著兩個方向來發展納米技術，他們分別是開發新材料，如巴基球以及納米管等等，和運用新科技來減少現在正在使用的材料，例如金屬氧化物的用量等等。一些含有氟聚合物和特種復合材料中已經慢慢運用到了碳納米管，除此以外，鈦白粉和粘土以及SiO2等之中也運用到了納米技術。納米氧化物和材料、納米粘土以及碳納米管市場都是納米材料市場的組成部分。德固薩公司是一家以生產先進的納米氧化鈰、氧化銦以及氧化鋅為名的公司，它在2004年到2008年之間投資在納米研究領域有2500萬美元。密歇根大學目前正在跟比較前沿的巴斯夫公司合作，研究開發納米立方體。這種立方體在中壓時可以吸附氫氣，在釋放壓力時又可以放出氫氣，它是由含有苯和本基因有機體以及氧化鋅分子組合而成的多孔結構。其實，目前已經有多家公司開始從事聚合物納米技術的研究，并且還出產了許多商業化產品。
2 化工中如何運用納米技術
2.1 開發運用碳納米管
運用碳納米管，我們可以制成儲氣能力極強的儲氫材料，然后將它運用于燃料電池等領域。除此外，碳納米管還可以制成具備高強度的碳Z-T-維材料以及將它作為增強填料形成各種復合材料。如果再大氣中制取因，則可以大大地降低費用，這是日本豐橋（Toyohashi）技術科學大學與Futaba公司以及Tokai碳素公司聯合開發研究出來的新方法。如果用200-300A的20V直流電在兩個石墨電極之間，便會產生電弧，在這種情況下，陽極是不斷地消耗的，在4000-10 000K下快速蒸發時候，電弧噴射便產生了。如果將電弧噴射快速急冷，讓它到冷卻板上，我們就可以得到納米碳顆粒了，這種產物越有30%納米管[3]和約70%碳顆粒凝聚體。碳納米管可以用于生產高性能塑料的蓄電池、燃料電池電極材料以及電子元件和增強材料，目前，世界上擁有著最大規模的碳納米管生產裝置的公司就是日本三井化學公司，它的生產能力為120t/d 。美國西南納米技術公司和大陸菲利普斯合作，它們的目標市場之一是應用于塑料參混物，現在正在不斷加快低成本碳納米管的商業化步伐。美國公司zeyo第一次提出了大大提高材料的導電和力學性能，可用于改性聚氨酯的單壁碳納米管和多壁碳納米管添加劑產品。我國的碳納米管技術也是列于世界前位的，目前我國清華南風納米粉體技術產業化啊工程中心的碳納米管批量生產技術在國際上是最高的。
2.2 納米催化劑
根據商務通訊公司的報道，在全球，納米催化劑的市場資金將會越來越多，應用領域也將會越來越大，其包含有煉油和石化行業、化學和醫藥領域、食品加工和環保領域等等。納米的催化性能以及吸附能得到了不斷增強，這是由于納米的表面積不斷增大以及納米微粒粒徑不斷減小的后果，除此之外，正是由于這些獨特的效應，使得一些原來不能反應的能夠進行反應了，而且也使得能反應的反應效率得到提高，有效地控制了反應效率。瑞士技術研究院開發了一種可應用于環氧化反應，并且低費用、高效的納米顆粒二氧化鈦，這就是二氧化硅催化劑。與穿透的環氧化催化劑相比，此種基于相同的材料但產生副產物很少的催化劑能夠大大地提高轉化率。所謂的環氧化物，就是生產表面活性劑、許多聚合物以及醫藥的關鍵中間體。
2.3 納米復合材料
由于納米粒子具備著量子尺寸效應、表面界面效應以及小尺寸效應，這些 效應和聚合物耐腐蝕卻容易加工以及密度小的特點結合以后，就使得他們能夠成為和常規不同的復合材料。它們分別包括了有納米塑料、輪胎納米聚合物、納米功能性纖維等。因為聚合物納米復合材料的快速崛起，所以傳統的塑料產業也出現了新的力量，聚合物復合材料提高了傳統材料的性能，體現了更加優異的綜合性能。除此之外，納米聚合物在輪胎中的運用能夠起到節省能源的作用。意大利Nova—mont公司與別的公司合作，開發出能夠大大減少輪胎滾動阻力的淀粉聚合物。最后，納米技術的進步還使得功能性聚酯等纖維應用了納米材料，得到進步。一些含有納米材料的功能性纖維陸續出現，其中能夠防輻射、變色、抗菌等等功能引起了人們的關注。
2.4 納米材料在石油工業的應用展望
納米材料在油田開發和石油化工方面都得到了應用。為了能夠解決好低參透油田的注水開采的最終采收率低和開采速度慢的問題，我國在實際注入過程中采用了新型降壓注水劑納米聚硅材料。實際證明，這種材料能夠提高低滲透壓注水井的吸水功能。除此之外，又因為納米表面積很大而且表面活性中心也多，所以它也是一種很好的催化材料。如果把一般的鉑、鎳、鐵等金屬催化劑制成納米微粒的話，納米它就可以大大地改善催化效果。
2.5 納米材料
俄羅斯科學家曾經將納米合金粉末和納米銅粉末加到油中，可是使得油的使用壽命延長，而且性能得到十倍以上的提高，降低磨損率。目前，油田現場的油氣井在完井時套管的管扣劑普遍采用的是黃油或是絲扣油，但是這種油經常會出現咬扣的現象，除此之外，這兩種油的減摩效果也不是很理想，所以卸扣和上扣的勞動強度也得到增強。針對套管和油管目前正在使用的絲扣油具有的缺點，根據納米材料低彈性模量以及硬度大的特點，和納米粒子抗磨特征，為了能夠達到減小上卸扣的困難以及避免咬扣或是粘扣的目標，提出了把納米粒子加入在先有絲扣油中作為添加劑的建議。
2.6 存在的問題與發展方向
盡管納米材料有著非常好的發展前景，但是我們也要認識到許多方面到目前為止也是美好的想象或者還處于試驗階段，必須還要解決離實際應用之路上的很多問題。
首先，雖然功能性納米材料的成本算是比較低的，但是目前我們制備工藝還大多處于實驗室階段，所以納米技術發展存在的一個關鍵問題是工業化設備問題。其次，其材料形式也是作為催化劑的納米材料的一個很重要的問題。如果直接用顆粒存于反映體系之中，那我們就必須考慮它的回收難易性和活性再生難以及抗污染性等問題。還有就是在目前的水平中，納米二氧化鈦燈光催化劑的催化效率還處于比較低的水平，因為它僅僅只能利用波長低于400nm的太陽光。最后，納米粒子在基礎油中必須均勻、穩定地分散，這是它作為油添加劑被應用的前提。我們相信這些難題將會隨著納米技術的不斷發張都會慢慢得到解決，納米材料也會在應用中顯示它的無比優越性。
納米復合材料發展前景范文5
關鍵詞：納米材料 化工 生產 效率
在高新技術中，納米技術、生物技術和信息技術對化學工業發展有著深遠的影響，對于材料科學而言，當首推納米技術。它不僅能推動化學反應、催化和許多單元操作的突破性的改進，而且提供了納米多孔材料、納米粒子、納米復合材料、納米傳感器等新型材料以及化學機械拋光、藥物可控釋放、獨特的去污作用等功能應用，為化工新材料發展及其應用開辟了廣闊的前景。
納米材料（又稱超細微粒、超細粉未）是處在原子簇和宏觀物體交界過渡區域的一種典型系統，其結構既不同于體塊材料，也不同于單個的原子。其特殊的結構層次使它具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應等，擁有一系列新穎的物理和化學特性，在眾多領域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的應用價值。
一、通用塑料的工程化和化學纖維改性
近年來出現了各種新型的功能性化學纖維，其中不少是應用了納米技術，如日本帝人公司將納米ZnO和納米SiO2混入化學纖維， 得到具有除臭及靜化空氣功能的化學纖維，這種化學纖維被廣泛用于制造長期臥床病人和醫院的消臭敷料、繃帶、睡衣等；日本倉螺公司將納米ZnO加入到聚酯纖維中，制得了防紫外線纖維， 該纖維除了具有防紫外線功能外，還具有抗菌、消毒、除臭的功能。在通用塑料中加入納米粒子能使其達到工程塑料的性能，用納米技術對通用聚丙烯進行改性，其性能達到了尼龍6的性能指標，而成本卻降低1/3。
二、在涂料方面的應用
納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優異性能，顯示出強大的生命力。借助于傳統的涂層技術，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現功能的飛躍，使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學特性，達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發與應用。
三、納米材料在化工生產中應用
由于納米材料的特殊結構和特殊性能，使納米材料在化工生產中得到了廣泛的應用，主要應用在以下幾方面。
1.在化學改性方面
炭黑納米粒子加入到橡膠中后可顯著提高橡膠的強度、耐磨性、抗老化性，這一技術早已在橡膠工業中運用。 納米技術在制造彩色橡膠中也發揮了獨特的作用，過去的橡膠制品一般為黑色（納米級的炭黑較易得到）。若要制造彩色橡膠可選用白色納米級的粒子（如白炭黑）作補強劑，使用納米粒子級著色劑，此時橡膠制品的性能優異。 把納米粒子添加到塑料中，對增加塑料韌性有較大的作用。用納米級SiC/Si3N4粒子經鈦酸酯處理后填充LDPE，當添加量為5%時沖擊強度最大，缺口沖擊強度為55.7kj/m2，是純LDPE的2倍多；斷裂伸長率到625 %時仍未斷裂，為純LDPE的5倍。用納米級CaCO3，改性HDPE，當納米級CaCO3含量為25%時，沖擊強度達到最大值，最大沖擊強度為純HDPE的1.7倍，斷裂伸長率在CaCO3含量為16%時最大，約為660%超過純HDPE的值。
2.在催化方面的應用
催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經驗進行，不僅造成生產原料的巨大浪費，使經濟效益難以提高，而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒子作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。
3.在其它精細化工方面的應用
精細化工是一個巨大的工業領域，產品數量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能，而且質地細膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優點，在環保水處理中有著很好的應用前景。
納米技術將不斷發生變化，展望前景是光明的。當然，納米技術也與其它技術一樣，對環境和社會有正反兩方面的影響。提高能源生產和供應效率，對產業和環境都是有好處的，例如通過減輕復合材料重量，應用替代能源（提高太陽能和風能效率及經濟性）以及擴大燃料電池應用等，達到節省大量能源的效果。其它具有競爭力的方面為納米粒子在醫學上應用，有效地進行藥品施放，但納米粒子對人類健康的影響尚無定論。任何一個新的化合物和產品在批準應用之前都必須進行全面鑒定，在化學工業化前要經過長期應用研究。當前用以評價這類產品的通用程序和方法將面臨許多挑戰。
參考文獻
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納米復合材料發展前景范文6
【關鍵詞】陶瓷材料；口腔醫學；應用現狀
【中圖分類號】R78 【文獻標識碼】A 【文章編號】1007-8231（2011）11-1981-01
1 氧化鋯陶瓷
1.1 氧化鋯全瓷牙修復體
德國Vita公司開發的In- ceram技術是制作高強度、低收縮全瓷冠的技術，也是牙科陶瓷全冠制作中惟一使用其專利技術命名的制作技術。Suarez等認為 In- ceram氧化鋯陶瓷后牙固定義齒經過 3 年的臨床觀察是可以被應用的，但該材料被推薦為局部固定義齒修復方法之前，還需要進行長期的臨床研究。此外，Kohal等報道了一個臨床應用氧化鋯陶瓷為種植體全冠系統成功的病案，并指出能改變灰色牙齦的材料是氧化鋯陶瓷。Piwowarczky等認為，3M公司的 Lava All- Ceramic系統（ 是以高強度的氧化鋯陶瓷為核心的全瓷修復系統）能廣泛地用于前牙和后牙的局部固定義齒修復中。
1.2 氧化鋯陶瓷作為根樁的應用
氧化鋯陶瓷樁核在Y- Ce- TZP 制作中應用較為廣泛，因為這樣既可以保留Y- TZP 陶瓷的高強度，又具有 Ce- TZP 陶瓷的高韌性；另一方面 Ce- Y- Mg 復合穩定劑能夠對氧化鋯陶瓷起到很好的增韌，增強效果。由于其強度高、韌性好，力學性能能夠滿足牙科樁釘的要求，因此可用于氧化鋯樁核的制作。制作過程為預成氧化鋯棒做樁核蠟形的核心，包埋鑄瓷，試戴粘固同常規。由于氧化鋯陶瓷是一種高強度瓷，具有較高的抗彎強度，而與之匹配的特制鑄造陶瓷又能于氧化鋯樁結合在一起構成瓷樁核，因此不但透光性好，而且力學性能超群。
1.3 氧化鋯陶瓷在牙種植方面的應用
在氧化鈷陶瓷在牙種植方面的應用中，很多學者認為通過基樁顏色改善美觀可以通過設計鋁鋯可切削基樁，用于修復上頜前牙區的單個牙缺失。這種美觀的可切削陶瓷前牙種植基樁是通過氧化鋁、氧化鈽和氧化鋯燒結成一定形態的基樁胚體，可切削加工，然后玻璃料滲透而成。Brodbeck認為，氧化鋯陶瓷種植體基臺不僅具有良好的口腔材料性質而且具有極佳的生物相容性。Rimondini等體外實驗比較了氧化鋯陶瓷基樁和純鈦基樁表面變形鏈球菌、血鏈球菌、粘性放線菌和牙齦卟啉單胞菌等細菌的定植，發現氧化鋯陶瓷基樁表面變形鏈球菌的定植超過鈦基樁，血鏈球菌更易定植在鈦基樁表面。體內實驗發現牙周致病菌在鈦基樁表面的定植量超過氧化鋯陶瓷基樁。Yildirim等研究認為氧化鋯陶瓷基臺抵抗斷裂的能力是氧化鋁陶瓷基臺的兩倍多。
2 納米陶瓷
2.1 陶瓷在人工牙冠的應用
人工牙的研究雖然多，不過研究的方向比較集中，大部分都是關于陶瓷顆粒及塊體的制備方面，而核瓷與飾瓷的匹配性、人工牙與基牙的適合性、動態載荷測量、疲勞測試及臨床應用反饋等方面的研究尚待深入進行。可切削納米陶瓷塊的研制和開發使口腔修復治療更加方便快捷，同時可切削陶瓷塊體材料的應用也可拓寬納米陶瓷的制備方法，有效提高納米陶瓷材料的力學性能。
2.2 納米陶瓷種植材料
口腔醫學的醫療研究中，種植陶瓷材料主要用于在一些套人工骨骼，關節以及人工牙根種植體等。納米輕基磷灰石具有良好的生物活性和生物降解性，它和膠原的納米復合物在種植體降解和替代的過程中可以進行較多的骨改建l1Fl。納米氧化鋁和輕基磷灰石陶瓷材料提高了成骨細胞的功能。氧化鋁一氧化錯納米復合陶瓷具有對微裂紋擴展的高度抵抗性，使其可以作為一種瓷關節修復體的可靠性選擇國。
3 生物活性陶瓷
生物活性陶瓷是指表面具有生物活性或者具有生物吸收性的陶瓷材料，其主要特點是在生物體內能夠誘發新生組織的生長。羥基磷灰石陶瓷、硅酸鈣陶瓷、生物活性玻璃等在口腔醫學領域應用較廣泛。
3.1 磷灰石陶瓷
在口腔醫學領域對羥基磷灰石的研究主要集中在材料的制備與臨床效果評價等方面。袁捷等將骨髓基質干細胞與珊瑚羥基磷灰石復合制備人工骨，然后把制備的人工骨植入犬下頜骨階段性缺損部位，32周后觀察發現骨修復較好，組織學顯示有板層骨形成，連接處骨性愈合；胡圖強等研究了納米羥基磷灰石（富含生長因子血漿復合材料）修復牙槽突裂的生物性能及富含生長因子血漿在其中的作用，實驗證明納米羥基磷灰石具有較好的生物活性；M.Sadat-Shojai等利用羥基磷灰石納米棒作為填充劑以增強牙科粘結劑的性能，首先借助一種簡單的水熱工藝制備了高純度、高結晶度、高表觀比率羥基磷灰石納米棒，將合成的粉體按0%～5%與粘結劑溶液混合，然后利用超聲分散均勻，得到牙本質粘結劑，體外力學性能測試顯示添加0.2%～0.5%羥基磷灰石納米棒后粘結劑力學性能獲得大幅提高，其微觀剪切強度與牙本質相當。
3.2 三鈣陶瓷
TCP具有誘導根尖周骨質再生、牙髓鈣橋形成的生物學特性，在口腔醫學領域得到廣泛應用和重視。曉兵等將經過誘導的犬骨髓基質細胞與多孔β-TCP支架復合后植入犬的下頜骨的全層節段性缺損處，評價三維多孔β-TCP修復下頜骨節段性缺損的生物力學，術后6個月進行CT影像學分析，結果顯示下頜骨極限缺損區已修復,下頜骨呈連續性,且形態較對照組完美，三維多孔β-TCP復合體起到了形態和功能修復的雙重目的，具有控釋性能的可注射牙槽骨β-TCP修復材料的體外細胞毒性實驗顯示，可注射牙槽骨修復材料中β-TCP對細胞的生長和增殖無明顯抑制作用、無明顯的細胞毒性；文獻報道了混懸聚乳酸與TCP復合并用于修復大鼠下頜骨缺損實驗，創口觀察及組織學觀察顯示修復缺損處早期有大量纖維結締組織形成和炎性細胞浸潤，之后新生的纖維結締組織將材料分隔成塊狀，缺損區出現大量新生骨島，同時可見豐富的成纖維細胞和成骨細胞。
參考文獻
［1］ 崔福齋,郭牧遙.生物陶瓷材料的應用及其發展前景［J].藥物分析雜志,2010,30(7).
