PDMS/TiO和PDMS/SiO纳米复合材料:改善绝缘涂层的机械性能评估
Aldo Cordoba1, Eric Mauricio Rivera-Muñoz2, Rodrigo Velázquez-Castillo1
1Graduate and Research Division, Engineering Faculty, Universidad Autónoma de Querétaro, Cerro de las Campanas, Querétaro 76010, Mexico.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|May 27, 2023
概括
这项研究使用二氧化 (TiO2) 和二氧化 (SiO2) 纳米粒子增强了聚合物涂层. 纳米粒子添加显著改善了硬度和抗拉强度等机械性能,而不会影响灵活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 纳米粒子 (NP) 通过物理和化学相互作用增强聚合物矩阵特性.
- 基终结的聚甲基素弹性体是适合纳米复合材料开发的矩阵.
研究的目的:
- 使用TiO2和SiO2纳米粒子合成和表征聚合物纳米复合材料.
- 评估不同纳米颗粒度对机械和表面性能的影响.
主要方法:
- 对于TiO2和SiO2纳米粒子的sol-gel合成.
- 用X射线衍射 (XRD),拉曼光谱和传输电子显微镜 (TEM) 来进行纳米粒子特征化.
- 红外光谱 (IR),重力测量交叉连接测试,接触角度和粘附测试用于涂层分析.
- 维克斯硬度和抗拉强度测试 (ASTM E-384,ISO 527) 用于机械评估.
主要成果:
- 纳米复合材料合成0-10重量%的TiO2和SiO2纳米粒子.
- 保持交叉连接效率和表面粘附性能.
- 在纳米粒子负荷为8%的重量时,接触角度略微增加.
- 机械性能显著改善:维克尔硬度增加157%,弹性模量增加71.4%,拉伸强度增加80%.
- 最大延伸保持在60-75%之间,防止脆性.
结论:
- TiO2和SiO2纳米粒子有效地增强了聚甲基氧弹性体涂层.
- 纳米粒子增强显著提高机械强度和硬度.
- 开发的纳米复合材料提供了更好的机械性能,同时保持灵活性.
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