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羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”的制备及其性能研究
标题:羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”的制备及其性能研究
摘要:
羟基磷灰石超长纳米线是一种具有优异性能和广泛应用潜力的纳米材料。本研究以羟基磷灰石超长纳米线为基础，将其与宣纸复合制备了一种新型材料。通过一系列实验，评估了复合材料的性能，包括机械性能、热稳定性和抗水性能。结果显示，羟基磷灰石超长纳米线的添加显著提高了复合“宣纸”的力学性能和热稳定性，而且具有良好的抗水性能。该研究为进一步开发羟基磷灰石超长纳米线复合材料的应用奠定了基础。
关键词:羟基磷灰石超长纳米线,复合材料,宣纸,机械性能,热稳定性,抗水性能
1.引言
羟基磷灰石超长纳米线作为一种新型纳米材料，在生物医学、环境科学和能源领域等方面展示了广阔的应用前景。然而，由于其纳米尺寸的特殊性，单独应用时易于聚集，限制了其性能的发挥。因此，将其与其他材料复合，以进一步优化其性能，成为一种有效的途径。
宣纸是一种传统的中国纸张材料，其具有柔韧性和抗水性能，在绘画、书法和文化保护等领域广泛使用。然而，宣纸的机械性能较差，容易被水分损坏，限制了其在现代工程和科研领域的应用。因此，通过复合羟基磷灰石超长纳米线，使得宣纸获得强度和耐水性的提升，具有重要的意义。
本研究旨在通过一系列实验，制备羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”，并评估其机械性能、热稳定性和抗水性能。通过这些实验结果，可以得出这种复合材料的性能特点，并为其在相关领域的应用奠定基础。
2.实验方法
2.1羟基磷灰石超长纳米线的制备
采用化学合成法制备羟基磷灰石超长纳米线，并通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察其形貌和尺寸。
2.2羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”的制备
将已制备的羟基磷灰石超长纳米线与宣纸纤维悬浊液混合，并通过真空过滤装置将纳米线固定在宣纸上。随后，进行压实和干燥处理，制备羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”。
2.3性能测试
利用万能试验机测试复合“宣纸”的拉伸强度和弹性模量，并通过差热分析仪（DSC）测试其热稳定性。同时，采用接触角测量仪测试复合“宣纸”的抗水性能。
3.结果与讨论
3.1羟基磷灰石超长纳米线的制备与表征
通过化学合成法制备了羟基磷灰石超长纳米线，并使用SEM和TEM观察到其典型的纳米线形貌和尺寸分布。
3.2羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”的制备
将羟基磷灰石超长纳米线与宣纸混合，通过真空过滤装置将纳米线固定在宣纸上，经过压实和干燥处理，成功制备了羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”。
3.3复合“宣纸”的性能评估
拉伸强度和弹性模量的测试结果表明，复合“宣纸”相比于纯宣纸具有更高的力学性能。热稳定性测试结果显示，复合“宣纸”在高温条件下保持较好的稳定性。接触角测量结果表明，复合“宣纸”具有更好的抗水性能。
4.结论
在本研究中，成功制备了羟基磷灰石超长纳米线复合“宣纸”，并评估了其性能特点。结果表明，羟基磷灰石超长纳米线的添加显著提高了复合“宣纸”的机械性能和热稳定性，并具有较好的抗水性能。这些发现为进一步研究和应用羟基磷灰石超长纳米线复合材料提供了有益的参考。