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DLP打印β-磷酸三钙/纳米黏土复合支架的制备与表征

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无机材料学报 2022年第10期37卷 1116-1122页

作者：张航韩坤原董兰兰李祥上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

β-磷酸三钙(β-TCP)具有生物降解性和生物相容性,但其固有的脆性限制了其在承重种植体中的应用。为进一步提高β-TCP的力学性能和生物相容性,本研究以纳米黏土(Nano clay,NC)为添加剂,采用数字光处理(Digital light processing,DLP)技... 详细信息

β-磷酸三钙(β-TCP)具有生物降解性和生物相容性,但其固有的脆性限制了其在承重种植体中的应用。为进一步提高β-TCP的力学性能和生物相容性,本研究以纳米黏土(Nano clay,NC)为添加剂,采用数字光处理(Digital light processing,DLP)技术制备了β-TCP/NC(TNC)复合支架,支架TNC10多孔结构孔径为200~300μm。当加入NC含量为10%(质量分数)时,支架(TNC10)各结构特征的烧结收缩最小。加入NC不会改变TCP的物相成分,且支架表面均匀分布Si、Mg元素。加入NC可以提高TCP支架的压缩强度,NC(粒径<500 nm)融合在TCP颗粒的间隙中,对比纯TCP支架,TNC10支架的压缩强度提高了10%。另外,TNC10组较纯TCP的比表面积增加2倍以上。TNC降解速率更快,可以持续释放Ca、Mg、Si、Li等离子,并且TNC降解液保持弱碱性的环境。研究结果表明:加入NC对β-TCP支架的力学强度、降解性能均具有一定的促进作用。利用DLP方法打印的具有良好的理化性能的多孔生物陶瓷支架在骨修复领域有巨大应用前景。

关键词： β-磷酸三钙 DLP打印多孔支架纳米黏土

利用静电纺丝技术制备纳米黏土/聚乳酸复合纳米纤维与其表征

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复合材料学报 2015年第2期32卷 378-384页

作者：王春红贺文婷王瑞天津工业大学纺织学院天津300387

利用静电纺丝技术制备了纳米黏土/聚乳酸(PLA)复合纳米纤维,并将该复合纳米纤维收集成无纺布薄膜,采用SEM和TEM观察了复合纳米纤维的微观形貌和结构,分别利用XRD和TGA测试了复合纳米纤维的结晶行为及热学行为,并分析了复合纳米纤维薄膜... 详细信息

利用静电纺丝技术制备了纳米黏土/聚乳酸(PLA)复合纳米纤维,并将该复合纳米纤维收集成无纺布薄膜,采用SEM和TEM观察了复合纳米纤维的微观形貌和结构,分别利用XRD和TGA测试了复合纳米纤维的结晶行为及热学行为,并分析了复合纳米纤维薄膜的拉伸力学性能随纳米黏土含量的变化关系。结果表明:当PLA含量为10wt%、纳米黏土含量为1wt%、CHCl3与DMF体积比为3∶1溶剂条件下,所制备的纳米黏土/PLA复合纳米纤维的细度和均匀性均得到改善;XRD测试结果表明,纳米黏土成功附着在PLA中。TGA和力学测试结果表明,纳米黏土/PLA复合纳米纤维的热稳定性和力学性能相对于纯PLA纤维有较大幅度提高,当纳米黏土含量为1wt%时,其初始分解温度提高了60℃,拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了111.3%、74.9%和20.0%。

关键词：静电纺丝纳米黏土聚乳酸纳米纤维力学性能

纳米黏土和多壁碳纳米管的载体化成型及其负载Ziegler-Natta催化剂的研究

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石油化工 2013年第12期42卷 1341-1350页

作者：秦亚伟王宁牛慧董金勇中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室北京100190

通过喷雾干燥、SiO2纳米胶粒改性和造孔改性等手段制备形态和结构可控的成型纳米颗粒(纳米黏土颗粒和碳纳米管颗粒),并以其为载体负载Ziegler-Natta催化剂。采用SEM、TEM和比表面积测试等手段,对成型纳米颗粒及催化剂的形态、结构和性... 详细信息

通过喷雾干燥、SiO2纳米胶粒改性和造孔改性等手段制备形态和结构可控的成型纳米颗粒(纳米黏土颗粒和碳纳米管颗粒),并以其为载体负载Ziegler-Natta催化剂。采用SEM、TEM和比表面积测试等手段,对成型纳米颗粒及催化剂的形态、结构和性能进行表征。实验结果表明,通过调节喷雾干燥过程中料液固含量、进料速率、进气温度和进气压力等参数,可将纳米黏土或碳纳米管成型为球形颗粒;当SiO2纳米胶粒用量为5%(w)、碳酸氢铵用量为10%(w)时,可进一步改善成型纳米黏土颗粒的强度和孔结构;以成型纳米颗粒为载体负载Ziegler-Natta催化剂具有丙烯聚合活性高和立构规整控制能力强等特点,所得纳米复合聚丙烯颗粒具有良好的球形形态,且纳米颗粒在聚丙烯基体中均匀分散。

关键词：纳米黏土多壁碳纳米管 Ziegler-Natta催化剂喷雾干燥丙烯聚合聚丙烯

考虑隧道阻燃的纳米黏土/ATH复合改性沥青优化设计

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材料导报 2022年第21期36卷 92-99页

作者：杨小龙申爱琴刘贵勇蒋宜馨吴寒松广西大学土木建筑工程学院南宁530004 长安大学公路学院西安710064

为提高隧道沥青材料阻燃性能,选取不同类型纳米黏土(膨润土(OMMT)和层状双金属氢氧化物(LDH))和金属氢氧化铝(ATH)进行复掺制备复合改性沥青,并采用三大指标和极限氧指数(LOI)试验方法,对不同复合改性沥青的性能进行表征,在此基础上,利... 详细信息

为提高隧道沥青材料阻燃性能,选取不同类型纳米黏土(膨润土(OMMT)和层状双金属氢氧化物(LDH))和金属氢氧化铝(ATH)进行复掺制备复合改性沥青,并采用三大指标和极限氧指数(LOI)试验方法,对不同复合改性沥青的性能进行表征,在此基础上,利用综合指数法,通过多指标分析优选复合改性沥青的最佳配比,并采用热重(TG)测试方法,对优化的复合改性沥青的热解特性进行测试。结果表明,ATH/纳米黏土复合改性材料降低了沥青材料的针入度和延度并提高了其软化点,ATH/OMMT复合改性材料对沥青材料三大指标的影响程度高于ATH/LDH复合改性材料;与ATH单掺改性沥青相比,ATH/纳米黏土复合改性沥青的LOI值显著增大,两者表现出良好的协同阻燃作用,ATH/OMMT改性沥青的协同作用明显优于ATH/LDH改性沥青,而改性剂粒径对沥青性能的影响较小;基于综合指数分析方法,最终优选OMMT和ATH进行纳米复合改性沥青的制备,其中ATH掺量优选为10%,OMMT掺量为1%和3%(质量分数)。热重测试结果表明,复合改性沥青的热解成炭率显著提高,其成炭性与其阻燃性能具有良好的相关性。

关键词：隧道路面阻燃沥青纳米黏土金属氢氧化铝(ATH) 协同阻燃

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基于阻燃抑烟的纳米黏土改性沥青综述

交通运输工程学报 2021年第5期21卷 42-61页

作者：杨小龙申爱琴蒋宜馨吴寒松王广琛广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 长安大学公路学院陕西西安710064

分析了沥青材料的热解燃烧特性,总结了沥青材料阻燃抑烟性能测试方法,归纳了国内外常用的沥青阻燃剂类型及其优缺点;论述了隧道沥青材料常用的阻燃技术,评析了纳米改性沥青阻燃抑烟机理;探讨了纳米黏土对沥青材料高低温性能、水稳定性... 详细信息

分析了沥青材料的热解燃烧特性,总结了沥青材料阻燃抑烟性能测试方法,归纳了国内外常用的沥青阻燃剂类型及其优缺点;论述了隧道沥青材料常用的阻燃技术,评析了纳米改性沥青阻燃抑烟机理;探讨了纳米黏土对沥青材料高低温性能、水稳定性及老化性能等路用性能的影响,展望了未来隧道阻燃抑烟沥青材料的研究方向。研究结果表明:用于隧道沥青材料阻燃剂应具有良好的协同阻燃抑烟效应,而金属氢氧化物和纳米材料具有较大的应用潜力;沥青材料的阻燃抑烟性能测试主要参考聚合物阻燃测试方法,这些试验方法与沥青路面真实燃烧状态明显不符,亟需补充和完善沥青材料阻燃抑烟性能测试方法和标准;以纳米黏土为代表的纳米改性材料对热沥青的烟气释放具有显著的抑制作用,但目前研究主要集中于纳米材料和聚合物复合材料的阻燃机理方面,针对纳米改性沥青的阻燃抑烟机理缺乏系统性研究;纳米黏土可显著改善沥青的高温、水稳及老化性能,对低温性能的影响方面,国内外研究存在较大争议;应将热拌沥青混合料烟气控制技术、金属氢氧化物和纳米黏土协同阻燃技术及沥青材料阻燃性能测试方法等方面作为隧道阻燃抑烟沥青材料未来的重点研究方向。

关键词：沥青路面阻燃抑烟氢氧化物纳米黏土阻燃机理试验方法

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纳米黏土增强材料研究

精细化工 2007年第9期24卷 910-913页

作者：余志伟东华理工大学化学生物与材料科学学院江西抚州344000

玉山蒙脱土经提纯、钠化和有机插层处理后制得纳米黏土,阳离子交换容量为114 mmol/100 g土,晶层间距由1.238 nm增大到2.090 nm。采用挤水转相技术,以酯类为有机相置换纳米黏土中的水相,且m(有机相)∶m[纳米黏土(干土)]=100∶30,可防止... 详细信息

玉山蒙脱土经提纯、钠化和有机插层处理后制得纳米黏土,阳离子交换容量为114 mmol/100 g土,晶层间距由1.238 nm增大到2.090 nm。采用挤水转相技术,以酯类为有机相置换纳米黏土中的水相,且m(有机相)∶m[纳米黏土(干土)]=100∶30,可防止纳米黏土的二次团聚,获得颗粒高度分散的纳米黏土增强材料。纳米黏土增强树脂的最佳质量分数为m(树脂)∶m(纳米黏土)=100∶5,用于环氧树脂时,冲击强度可提高302.3%,弯曲强度提高45.5%;用于聚丙烯树脂时,冲击强度提高35.7%。

关键词：纳米黏土制备技术增强树脂塑料助剂

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纳米黏土改良黄土渗透试验研究

公路 2022年第10期67卷 362-367页

作者：南亚林张鹏秦仕伟梁迪宋学庆曹宝花赵丹妮许江波信息产业部电子综合勘察研究院西安市710054 陕西省土体工程技术研究中心西安市710054 长安大学公路学院西安市710064 西安长大公路工程检测中心有限公司西安市710064

以陕西延安安塞地区黄土作为研究对象,在黄土中分别添加两种不同纳米黏土(凹凸棒土和纳米蒙脱土)对黄土进行改良,对改良后的黄土进行常水头渗透试验和变水头渗透试验,分析不同纳米黏土对黄土渗透特性的影响,并探讨了改良黄土渗透系数随... 详细信息

以陕西延安安塞地区黄土作为研究对象,在黄土中分别添加两种不同纳米黏土(凹凸棒土和纳米蒙脱土)对黄土进行改良,对改良后的黄土进行常水头渗透试验和变水头渗透试验,分析不同纳米黏土对黄土渗透特性的影响,并探讨了改良黄土渗透系数随不同围压、干密度和材料掺量等变量的变化规律。结果表明:两种纳米黏土改良黄土在不同干密度情况下的常水头渗透试验结果相同,材料掺量与改良黄土渗透系数均表现出指数函数关系;两种纳米黏土材料改良黄土在干密度ρ_(d)=1.45g/cm^(3)和ρ_(d)=1.55g/cm^(3)情况下的变水头渗透试验结果相同,材料掺量与改良黄土渗透系数之间的拟合函数为指数函数,拟合效果较好;不同干密度情况下常水头饱和渗透系数均比变水头饱和渗透系数的值大。

关键词：纳米黏土凹凸棒土纳米蒙脱土常水头渗透试验变水头渗透试验

同方期刊数据库

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纳米黏土对大掺量粉煤灰砂浆性能的影响

工业建筑 2020年第2期50卷 119-123页

作者：王艳同月苹张少辉敬垚胡游西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055 中国建筑设计研究院有限公司北京100044

针对大掺量粉煤灰胶凝体系早期强度较低的缺点,研究了纳米黏土掺量(0. 6%~1. 0%)、水胶比(0. 4、0. 45和0. 5)及粉煤灰掺量(50%~70%)对大掺量粉煤灰胶凝体系的流动度、抗压强度及抗折强度的影响规律。结果表明:粉煤灰胶凝体系的粉煤灰... 详细信息

针对大掺量粉煤灰胶凝体系早期强度较低的缺点,研究了纳米黏土掺量(0. 6%~1. 0%)、水胶比(0. 4、0. 45和0. 5)及粉煤灰掺量(50%~70%)对大掺量粉煤灰胶凝体系的流动度、抗压强度及抗折强度的影响规律。结果表明:粉煤灰胶凝体系的粉煤灰量越多,体系的流动性越高,抗压强度和抗折强度越低;纳米黏土的掺入导致大掺量粉煤灰胶凝体系的流动度降低,且掺量越大,流动度越低,下降幅度在13. 0%~29. 6%;纳米黏土的掺入可以明显提高大掺量粉煤灰胶凝体系的28 d抗压强度,提升幅度在37. 5%~49. 5%,且对于60%粉煤灰掺量的体系来说,最佳纳米黏土掺量为0. 6%;纳米黏土也提高了大掺量粉煤灰胶凝体系的抗折强度,提升幅度在15%~20%。

关键词：大掺量粉煤灰纳米黏土流动度力学性能

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纳米黏土改性聚氨酯复合材料的性能研究

塑料科技 2023年第12期51卷 28-31页

作者：余郁韩玲王磊高迎弟王耀西罗晓明李晓静徐靓万华节能科技集团股份有限公司山东烟台264000

文章通过预聚体法制备纳米黏土掺杂的聚氨酯复合材料,对改性聚氨酯复合材料的拉伸性能、耐磨性能、热学性能、形状记忆性能进行测试,探究不同纳米黏土掺量对聚氨酯复合材料综合性能的影响。结果表明:掺入纳米黏土显著改善了聚氨酯复合... 详细信息

文章通过预聚体法制备纳米黏土掺杂的聚氨酯复合材料,对改性聚氨酯复合材料的拉伸性能、耐磨性能、热学性能、形状记忆性能进行测试,探究不同纳米黏土掺量对聚氨酯复合材料综合性能的影响。结果表明:掺入纳米黏土显著改善了聚氨酯复合材料的拉伸性能和耐磨性能,促进了聚氨酯复合材料中氢键相互作用,提升了聚氨酯复合材料的耐热性,改善了复合材料的形状记忆性能。当纳米黏土掺量为5%时,聚氨酯复合材料的拉伸强度及断裂伸长率达到最高,分别为44.6 MPa和678.85%;磨损量达到最低,为51.22 mg;T_(5%),T_(10%)分别为295.2℃、325.4℃。相比纯聚氨酯,纳米黏土-聚氨酯复合材料具有优异的耐热性、力学性能和形状记忆性能。

关键词：纳米黏土聚氨酯拉伸性能磨损性能耐热性能形状记忆