材料表面的氧化鋅納米材料水熱生長及其對力學性能影響.pdf

1、納米材料科學與技術(shù)作為一個具有前沿性、交叉性以及多學科性特征的新興研究領(lǐng)域,其在化學與材料、生物與醫(yī)學、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)受到越來越多的關(guān)注。
　　本文從氧化鋅納米材料

2、的合成出發(fā),運用水熱法在多種襯底材料表面生長氧化鋅納米線/棒陣列,同時對水熱生長過程中的附加產(chǎn)物(一些其他類型的氧化鋅納米材料)進行分析,在制備過程中結(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,具體對氧化鋅納米線陣列/納米片修飾碳纖維表面后其接觸角的變化及其對碳纖維復(fù)合材料界面性能的影響,納米線陣列插層膨脹蛭石生長后形成的疊層陣列結(jié)構(gòu)及其宏觀力學性能等問題進行實驗研究與分析。
　　主要研究內(nèi)容及成果具體包括以下幾個方面:<

3、br>　　(1)氧化鋅納米材料的水熱生長: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應(yīng)用拓展的研究思路;研究了水熱生長過程氧化鋅納米材料生長形態(tài)的影響參數(shù)及其影響特性,驗證了著種、生長液濃度及生長時間等因素對水熱生長的重要性;表征分析了水熱生長過程中形成的無襯底生長陣列以及氧化鋅納米管團簇結(jié)構(gòu);利用二次水熱法制備了氧化鋅納米針/線陣列。
　　(2)氧化鋅納米線/片對碳纖維的表面修飾及其對復(fù)合材料界面性能影響:通過水熱法

4、在碳纖維表面生長出不同形態(tài)的氧化鋅納米線或納米片等,運用復(fù)合材料界面評價系統(tǒng)進行微滴包埋拉出試驗測試界面強度,并且對不同表面形態(tài)的改善效果進行了一一對應(yīng)的對比分析,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度明顯提高(最大實現(xiàn)117％的增強);運用動態(tài)接觸角儀測試不同表面形態(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,從微觀角度對短切碳纖維經(jīng)表面納米氧化鋅修飾后對其水泥基復(fù)合材料界面性能影響進行分析,并證