納米SiO₂以其巨大的應(yīng)用潛力被各領(lǐng)域?qū)W者所關(guān)注。由于納米SiO₂性能優(yōu)越、價格低廉以及制備簡便,被廣泛運(yùn)用到各個領(lǐng)域。為獲得其摻雜復(fù)合材料最良好的力學(xué)性能,近年來學(xué)者們針對納米SiO₂的顆粒粒徑及形貌的制備方法及其在不同摻雜條件下對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響進(jìn)行了詳細(xì)的研究。本實(shí)驗(yàn)對不同形貌、尺寸的納米SiO₂的制備方法進(jìn)行了總結(jié),同時對不同摻雜條件的納米SiO₂對高分子復(fù)合材料力學(xué)性能的影響進(jìn)行了闡述,并對未來工業(yè)化生產(chǎn)等方向進(jìn)行了展望。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2020,34(S2)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

SiO2的結(jié)構(gòu)

SnO2粉末作為一種成本相對較低的催化劑,采用熱蒸發(fā)法將其與SiO2粉末混合熱蒸發(fā),即可在硅帶襯底上生長形成線狀納米SiO2,同時改變沉積溫度及蒸汽壓力也可改變SiO2納米材料的結(jié)構(gòu)和形貌,從而在成本較低的情況下實(shí)現(xiàn)了對其光學(xué)性能的定制[8],如圖2所示。因此,在工藝中改變反應(yīng)條件也能使樣品的結(jié)構(gòu)和形貌發(fā)生改變,該方法實(shí)施較為簡便,具有潛在的應(yīng)用價值。由于熱蒸發(fā)法所得產(chǎn)品產(chǎn)量高,為了工業(yè)化大批量制備納米SiO2,開發(fā)如SnO2等新型、簡單、低成本的催化劑成為該方法未來必須攻克的難題,同時探究其反應(yīng)條件對形貌影響的機(jī)制也是一個關(guān)鍵的研究方向,以實(shí)現(xiàn)該方法中納米SiO2的多形貌制備,從而完善其應(yīng)用。

隨著制造工業(yè)的發(fā)展,靜電紡絲技術(shù)作為一種利用機(jī)械設(shè)備制備納米材料的便捷方法被廣泛應(yīng)用,該技術(shù)將高分子流體通過靜電霧化,形成聚合物微小射流,并固化成纖維,可以方便快捷地制備納米級直徑的一維聚合物纖維材料,如圖3所示,該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低,同時具有工藝靈活性,能夠從各種材料中制造出連續(xù)、表面光滑、粗細(xì)均勻的納米纖維[9]。為形成多孔結(jié)構(gòu),可以采用液相分離致孔技術(shù)和固相分離致孔技術(shù):液相分離致孔技術(shù)中可以通過改變紡絲液溶劑種類[10]、溶劑揮發(fā)程度[11]、反應(yīng)的電場強(qiáng)度[12]等實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)物纖維形貌及尺寸的控制,制備方法快速方便,產(chǎn)物雜質(zhì)較少,但所得產(chǎn)品不易控制孔的尺寸,且纖維內(nèi)部易形成孔洞等,從而破壞材料力學(xué)性能;固相分離致孔技術(shù)通過控制加入顆粒的尺寸可以更容易地控制纖維的孔尺寸及形狀[5],但分離后易殘留雜質(zhì)。靜電紡絲技術(shù)目前主要應(yīng)用于復(fù)合納米材料的制備,如制備通過其具有的溫度敏感性來實(shí)現(xiàn)雙載藥規(guī)律釋放的聚乳酸/介孔SiO2納米顆粒電紡復(fù)合纖維[4],以及制備可以實(shí)現(xiàn)藥物的持續(xù)釋放從而促進(jìn)皮膚傷口愈合的SBA-15、聚乙烯醇(PVA)及姜黃素結(jié)合的復(fù)合納米纖維[5]。


本文編號：3274731