孙秋菊, 谢梦舒, 吴萍萍

(沈阳师范大学 化学化工学院, 沈阳 110034)

0 引 言

晶须是具有一定长径比的单晶纤维材料,一般在人工控制条件下生长而成。自1948年美国贝尔公司首次发现晶须以来,迄今已经开发出了一百多种不同种类的晶须,晶须主要包括有机晶须和无机晶须,无机晶须的强度和耐热性能均优于有机晶须,目前具有工业应用价值的晶须主要为无机晶须。无机晶须又包括金属晶须和非金属晶须2类,金属晶须如Sn,Cu,Te,Al等主要用于金属基复合材料中;非金属晶须如碳化硅晶须、氮化硅晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须(T-ZnOw)、氧化镁晶须、硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、氢氧化镁晶须,以及碱式硫酸镁晶须等,主要应用于陶瓷材料和高分子材料中[1]。其中T-ZnOw以其特殊的空间结构和优良的物理化学性能在高分子材料中得到了广泛的应用。

1 T-ZnOw的结构和特性

T-ZnOw是一种具有空间正四面体构型的无机晶须,它具有一个核心,从核心径向方向伸展出4根针状体,每根针状体均为单晶微纤,直径为0.3～2.0 μm,长度为2～300 μm,2个针状体之间的夹角均为109°,电子衍射图和原子吸收光谱显示晶须内部位错小、晶格缺陷少并且杂质含量少,近似于单晶体。图1为T-ZnOw的SEM照片[2],表1为T-ZnOw的基本物理性能[1]。

图1 T-ZnOw的SEM照片Fig.1 SEM image of T-ZnOw

表1 T-ZnOw的性能指标Table 1 Performance indicators of T-ZnOw

T-ZnOw由于其独特的空间构型,同时兼具无机晶须的高强度、高模量、热稳定性好等优良特性,因此将其添加到高分子材料中不仅可以改善材料的力学性能,还能赋予材料抗静电性能、抗菌性能等,是一种多功能的填充材料。……