从纳米复合材料的概念、分类以及设计原则等几方面对纳米复合材料进行了较全面的介绍,并综合评述了几种最新的金属基纳米复合材料的研究进展。

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湖南有色金属 HUNAN N0NFE RR0US M E TALS

第 1 8卷第 5期 20 0 2年 1月 0

金属基纳米复合材料研究进展 龙小兵，晓叁，建军，小郴龚何张 ( .湖南大学材料科学与工程学院，南长沙 1湖 4 0 8; .郴州市科委生物所，南郴州 10 2 2湖 4 30 ) 2 0 0

摘要：纳米复合材料的概念、从分类以及设计原则等几方面对纳米复合材料进行了较全面的介绍， 并综合评述了几种最新的金属基纳米复合材料的研究进展。 关键词：米材料；米复合材料；属基复合材料纳纳金

中图分类号： GI 8 T 4

文献标识码： A

文章编号：0 3—5 4 (0 2 0 10 5 0 2 0 )5—0 2 0 6—0 4

1纳米复合材料的概念与分类 复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过

相间的界面面积非常大，界面间具有很强的相互作用，因此不但复合相间具有极优良的粘接性能，有还可能在界面上发生一些化合反应，从而在有机地结

物理或化学的方法加以复合，组成具有两个或两个以上相态结构的材料。纳米复合材料则是指其中的任一相某一维的尺寸达 10n以下，至可以达到 0 m甚分子水平的复合材料。该类材料由于纳米材料所具有的独特的尺寸效应、域场效应、子效应以及表局量面效应，现出不同于一般宏观复合材料的力学、表热 学、电磁学和光学性能，更为引人关注的是，米而纳

合复合两相的优点的基础上还可以产生一些非纳米复合材料所不具备的新的性能。针对纳米复合材料 的特殊优点和功能对材料进行设计，制造出适合要

求的材料是科学界和工业界共同努力的目标。在进 行材料设计之前，有必要先对它的发展趋势作一个简要介绍：

在结构纳米复合材料的发展中，用物理学、利化学、面科学在解决增强体和基体之间的结合强度、界

复合材料还可能具有原组分不具备的特殊性能或功能，为设计和制备高性能的功能材料提供了新的机 遇…。

相容性问题，提高复合材料的

质量，各种基体 (使树 脂、属、金陶瓷、炭等 )复合材料得以蓬勃发展，石的 这一类材料目前是结构复合材料中的主体，并将在今后一段时间占主导地位。结构复合材料发展的研究热点是耐温复合陶瓷材料，包括耐高温纳米复合材料和低温纳米复合材料。功能性纳米复合材料的迅速发展充分地体现了纳米复合材料的发展，它已在整个纳米复合材料中占据了重要地位，如金属超细粒子具有内部压力、点和热阻等特殊的性质，熔正 在开拓其广泛的用途。应用最快、最广的是磁性材

根据纳米复合材料的功能特性和使用时的侧重点，可将其粗略地分为结构纳米复合材料和功能纳米复合材料两大类。前者主要用在产品或工程的结 构部件上，重在材料的结构强度、性、性、热着刚韧耐

性能等机械、理、学性质和耐化学腐蚀与耐恶劣物力

环境能力上的赋予；者侧重在利用材料的特殊光、后 电、、、敏感应答、息贮存与传输、量贮存声热磁信能与释放等性能及效应来实现某种功能。根据纳米复 合材料的复合途径可分为：米一纳米复合材料，纳纳米相一常规块体复合材料及复合纳米薄膜。根据复合材料组分的性质可分为无机一无机，有机一有机纳米以及无机一有机纳米复合材料。

料，的磁带记录密度为以往的 1它 0倍以上。此外在电子功能材料、子功能材料、学和生物、医学功光化能材料、械功能材料、学功能材料等方面都有着机热 广泛应用。

2纳米复合材料的设计简介 纳米复合材料是纳米尺度上的混合，复合的两 作者简介：龙小兵 ( 9 2一)男， 17,工程师，主要从事纳米、镁合金等方 面的研究工作。

2 1纳米复合材料结构和功能设计 . 2 1 1结构设计 . .

有些复合材料是各向异性的，在设计的过程中

可利用其与向性有关的特性，包括耦合特性。由于各向异性和耦合特性的存在，可根据结构受力特点和