<***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">由無機材料和有機高分子所組成的有機<***N lang=EN-US>-無機雜化材料是近年來國內(nèi)外研究較多的一種新型復合材料，它同時具有有機高分子和無機材料的優(yōu)點。納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC陶瓷具有硬度高、高溫強度大、抗蠕變性能好、耐化學腐蝕、抗氧化性能好、熱膨脹系數(shù)小及高熱導率等優(yōu)異性能，是一種在高溫和高能條件下**應用前景的材料。納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC用于制備金屬基、陶瓷基和聚合物基復合材料，已經(jīng)表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。此外，納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC在隱身吸波材料方面也有重要的應用。本文綜述了納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC在聚合物中的應用。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體; mso-bidi-font-weight: bold">??? 1 <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體; mso-bidi-font-weight: bold">納米碳化硅基本特性<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC具有α和β兩種晶型。β<***N lang=EN-US>-Sic的晶體結構是立方晶系，<***N lang=EN-US>Si和<***N lang=EN-US>C分別組成面心立方晶格，<***N lang=EN-US>Si——<***N lang=EN-US>C的原子間距為<***N lang=EN-US>0.1888nm，α<***N lang=EN-US>-SiC存在著<***N lang=EN-US>4H、<***N lang=EN-US>15R和<***N lang=EN-US>6H等<***N lang=EN-US>100余種多型體，其中，<***N lang=EN-US>6H多型體在工業(yè)上應用*為廣泛。在<***N lang=EN-US>6H-SiC中，<***N lang=EN-US>Si與<***N lang=EN-US>C交替成層狀堆積，<***N lang=EN-US>Si層間或<***N lang=EN-US>C層間的距離為<***N lang=EN-US>0.25nm,si-C的原子間距約為<***N lang=EN-US>0.19nm。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">在納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC的兩種晶型之間存在一定的熱穩(wěn)定性關系。溫度低于<***N lang=EN-US>1 600℃時，<***N lang=EN-US>SiC以β<***N lang=EN-US>-SiC存在；溫度高于<***N lang=EN-US>1600℃時，β<***N lang=EN-US>-SiC通過再結晶緩慢轉(zhuǎn)變成α<***N lang=EN-US>-SiC的各種型體（<***N lang=EN-US>4H、<***N lang=EN-US>6H和<***N lang=EN-US>15R等）。<***N lang=EN-US>4H-SiC在<***N lang=EN-US>2000℃左右容易生成；而<***N lang=EN-US>15R和<***N lang=EN-US>6H多型體均需在<***N lang=EN-US>2100℃以上才能生成，但<***N lang=EN-US>15R的熱穩(wěn)定性比<***N lang=EN-US>6H多型體差，對于<***N lang=EN-US>6H-SiC,即使溫度超過<***N lang=EN-US>2200℃也非常穩(wěn)定。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">???<***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC的硬度高、彈性模量大，具有優(yōu)良的耐磨損性能。純的納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC不會被<***N lang=EN-US>HC1、<***N lang=EN-US>HNO3、<***N lang=EN-US>H2SO4和<***N lang=EN-US>HF等酸溶液以及<***N lang=EN-US>NaOH等堿溶液所侵蝕，但在空氣中加熱時會發(fā)生氧化反應。值得指出的是，在干燥的高溫環(huán)境中，溫度超過<***N lang=EN-US>900℃時，納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC表面會生成一層致密的、緩慢生長的二氧化硅膜，這層膜抑制了氧的進一步擴散，使其具有優(yōu)異的抗氧化性能。在電性能方面，納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC是第三代半導體材料的核心之一，具有很多優(yōu)點，如帶隙寬、熱導率高、電子飽和漂移速率大、化學穩(wěn)定性好等，非常適于制作高溫、高頻、抗輻射、大功率和高密度集成的電子器傭。此外，納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC還具有優(yōu)良的導熱性和吸波特性。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體; mso-bidi-font-weight: bold">??? 2<***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體; mso-bidi-font-weight: bold">納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC填充改性聚合物<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">用無機物質(zhì)填充改性有機高分子材料所制備的聚合物基復合材料是一類新型材料，在性能（如耐磨性）提高的同時，還表現(xiàn)出一些新的性能（如吸波性能）。特別是對納米無機填料改性高分子材料所制備的復合材料而言，在填料和基體之間形成了松散材料體積分數(shù)更大的界面層，所以在填料含量非常低的條件下就可以對材料的性能產(chǎn)生很大影響。這種特性尤其有利于提高熱固性樹脂基復合材料的耐磨性。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">紀秋龍等用納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC對環(huán)氧樹脂進行了填充改性并對改性后復合材料的摩擦學性能進行了研究。由于納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC與環(huán)氧樹脂之間相容性較差，他們先對納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC進行了表面大分子接枝預處理，在其表面引人聚**酞胺，一方面改善了納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC在環(huán)氧樹脂基體中的分散性；另一方面也通過引人的酞胺基團與環(huán)氧樹脂反應，通過化學鍵緊密聯(lián)結起來，從而更有效地發(fā)揮納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC的作用。結果表明，經(jīng)納米納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC填充的復合材料的耐磨性比未改性的環(huán)氧樹脂提高了近<***N lang=EN-US>4倍，摩擦系數(shù)降低了<***N lang=EN-US>36％。<***N lang=EN-US>Nathaniel chishohn等系統(tǒng)地研究了不同含量（<***N lang=EN-US>1.5％<***N lang=EN-US>~3.0％，質(zhì)量分數(shù)，下同）的納米納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC填充環(huán)氧樹脂后樹脂性能的變化，結果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)<***N lang=EN-US>1.5％的納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC填充改性后，樹脂的力學性能比純樹脂的有明顯提高，拉伸模量提高了<***N lang=EN-US>44.9％，拉伸強度提高了<***N lang=EN-US>15.8％。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">還有人將粒徑為<***N lang=EN-US>10nm和<***N lang=EN-US>30nm的微晶納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC摻人聚**基**和香豆素的共混物中，并測量了得到的復合材料的線性電致發(fā)光效應。在摻人了納米碳化硅微晶<***N lang=EN-US>SiC后，無論在靜態(tài)區(qū)域還是在光引發(fā)區(qū)域，測定線性電致發(fā)光效應系數(shù)的響應都明顯增大。但相對于靜態(tài)區(qū)域而言，光引發(fā)區(qū)域的線性電致發(fā)光效應系數(shù)要更大一些。在這種客體一主體材料中，納米碳化硅微晶<***N lang=EN-US>SiC與其周圍聚合物之間的界面層在電致發(fā)光效應中起主導作用。雖然估算出來的線性電致發(fā)光效應系數(shù)比已知的無機電致發(fā)光晶體低，但是在復合材料的均一區(qū)域上所得到的測量值卻大得多。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">李家俊等研究了<***N lang=EN-US>SiC纖維體積含量小于<***N lang=EN-US>2％的環(huán)氧樹脂<***N lang=EN-US>/碳化硅纖維復合吸波材料不同排布的吸波性能。結果表明，碳化硅纖維吸波性能與纖維的排布間距和纖維含量密切相關；正交排布試樣的吸波效果總體上優(yōu)于平行排布試樣；在頻率大于<***N lang=EN-US>8 GHz、<***N lang=EN-US>SiC纖維的間距為<***N lang=EN-US>4mm如和<***N lang=EN-US>SiC纖維含量為<***N lang=EN-US>1600根／束時的正交排布方式下獲得了<***N lang=EN-US>-10 dB以下的反射衰減。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? K.Kueseng<***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">和<***N lang=EN-US>K.I.Jacoi先將納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC分散在天然橡膠（<***N lang=EN-US>NR）的聚合物溶液中，然后用蒸發(fā)干燥的方法除去溶劑、**制得了橡膠納米復合材料。研究發(fā)現(xiàn)<***N lang=EN-US>,SiC含量為<***N lang=EN-US>1.5％的橡膠試樣的斷裂應變比硫化后的純橡膠試樣減少了<***N lang=EN-US>20%；試樣的初始模量隨著納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC含量的增加而增大，在納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC含量為<***N lang=EN-US>1.5％時達到**值。<***N lang=EN-US>1.5％的<***N lang=EN-US>SiC填充改性的<***N lang=EN-US>NR的初始模量為<***N lang=EN-US>1.44MPa極限強度為<***N lang=EN-US>9MPa，斷裂伸長率為<***N lang=EN-US>64.8％。而另有報道說<***N lang=EN-US>40％的碳黑填充改性的<***N lang=EN-US>NR的初始模量為<***N lang=EN-US>1.6 MPa;極限強度為<***N lang=EN-US>10.6MPa，斷裂伸長率為<***N lang=EN-US>434%。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? Hassan Mahfuz<***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">等利用超聲波將納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC均勻地分散在液態(tài)的聚氨酯泡沫中，并將這種混合物澆鑄到矩形模具中制成了納米泡沫塑料板。熱重分析發(fā)現(xiàn)，純聚氨酯泡沫塑料的熱分解溫度為<***N lang=EN-US>388℃，納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC含量為<***N lang=EN-US>1%的泡沫塑料的熱分解溫度為<***N lang=EN-US>433℃，而<***N lang=EN-US>SiC含量為<***N lang=EN-US>3％時熱分解溫度為<***N lang=EN-US>379℃。出現(xiàn)熱分解溫度降低在宏觀上可能是由于雜質(zhì)在本體溶液中的依數(shù)性熱力學效應所導致。通過掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，當納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC含量為<***N lang=EN-US>1％時，晶胞尺寸增大到了<***N lang=EN-US>535μ<***N lang=EN-US>m，但有一定數(shù)量的晶胞坍塌了；當納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC含量增加到<***N lang=EN-US>3%時，幾乎所有的晶胞都坍塌了佘這與熱重分析得到的結果一致，說明<***N lang=EN-US>SiC的填充量應在<***N lang=EN-US>1％<***N lang=EN-US>~3％之間，超過這個范圍可能起不到有效的增強作用。<***N lang=EN-US>

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體; mso-bidi-font-weight: bold">??? 3 <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體; mso-bidi-font-weight: bold">聚合物表面包覆改性納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">

<***N lang=EN-US style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">??? <***N style="FONT-SIZE: 12pt; COLOR: black; FONT-FAMILY: 宋體">粉體的表面包覆改性是指在原來單一組分的基元物質(zhì)表面上均勻地引人<***N lang=EN-US>1種或多種其他物質(zhì)；以改變原來基元物質(zhì)基本性質(zhì)的方法。它**使由這些改性原料生產(chǎn)出的材料的性能得到提高，功能和用途得到擴大，同時也使材料制造和成型工藝得到進一步完善和發(fā)展。表面包覆技術是制造此類刁劉刊斗的關鍵技術。王蘋等先用有機*****對納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC粉體進行預處理，然后使*******在引發(fā)劑作用下在納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC粉體表面發(fā)生乳液聚合反應，對納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC粉體表面進行了聚電解質(zhì)包覆改性價改性得到的復合材料粒子表面具有很強的疏水性，有些樣品幾乎完全不溶于水。有研究表明，在納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC懸浮水溶液中，以<***N lang=EN-US>FeCl3為氧化劑，聚**可以發(fā)生氧化聚合反應包覆在納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC粒子的表面，形成一種新型納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC/聚**導電復合材料。這種復合材料電導率的大小主要由聚毗咯在納米碳化硅<***N lang=EN-US>SiC表面的含量所決定。聚**為<***N lang=EN-US>35%時復合材料的電導率約為<***N lang=EN-US>2S/cm，與用向樣的氧化劑在向樣制備條件不制得的純聚**粉末的電導率在同一數(shù)量級范圍內(nèi)。<***N lang=EN-US>??