陜西科技大學《Prog. Polym. Sci.》：新型聚合物/二維納米片復合材料多功能應用進展
2022-01-10 來源：高分子科技
研究背景：
聚合物具有優異的可加工性、可擴展性、機械強度以及重量輕等優點，已成為電氣絕緣、傳熱導熱、電磁屏蔽等現代工業應用中不可或缺的基礎材料。然而聚合物本身的性能參數仍不能滿足各種軍工、航天及工業應用需求，利用無機納米填充相與聚合物進行復合，獲得高性能與多功能的有機-無機復合材料，已經成為本世紀學術界與工業界共同關注的熱點問題。
成果簡介：
近日，陜西科技大學劉曉旭教授團隊受邀在國際知名期刊Progress in Polymer Science（IF=29.19）上撰寫題為“Recent progress in polymer/two-dimensional nanosheets composites with novel performances”的綜述文章。該文收集整理了近20年有關各種聚合物與蒙脫土、二維陶瓷、石墨烯、過渡金屬硫化物、MXene等二維材料復合的相關研究報道，并按照復合材料的電氣性能、熱性能、電磁屏蔽性能及機械性能進行邏輯分類；從二維納米片的各種制備方法入手，深入討論了二維納米片尺寸、表面改性、取向排布及空間排列方式等因素對聚合物基復合材料多功能特性的影響。總結了二維納米片作為填料改善聚合物多功能特性的優勢與存在的問題，并對新型聚合物基復合材料研究進行未來展望（全文接收稿138頁）。該工作第一作者為陜西科技大學博士后李佳龍，陜西科技大學材料學院劉曉旭教授、哈爾濱理工大學電氣學院馮宇副教授為共同通訊作者。陜西科技大學為論文第一署名單位。
圖1 影響新型二維納米片填充的聚合物基復合材料新穎特性的主要因素及新型復合材料的主要應用領域概述
圖2 通過“自上而下”物理方法獲得的典型二維納米片及剝離機理示意圖。
圖3 各種二維納米片作為填料增強聚合物儲能應用的簡要總結。
圖4 聚合物基復合材料中聲子散射示意圖及可用于增強聚合物熱導率的二維納米片分類和影響聚合物基復合材料熱導率的因素。
圖5 實現二維納米片在聚合物基體中取向排布或形成三維網絡的典型方法及其對聚合物基復合材料電磁屏蔽特性的影響。
圖6 二維納米片摻雜的聚合物基復合材料中基體-填料界面的變化趨勢及二維納米片表面改性對聚合物基復合材料力學性能的影響。
總結與展望：
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S007967002200003X
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（責任編輯：xu）
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