矿物纳米结构及其高分子基复合材料PDF电子书下载

第1章 纳米科学与纳米技术 1

1.1概述 1

1.1.1人类对自然界的认识 1

1.1.2纳米科技研究的尺度 1

1.1.3介观领域中的纳米科技 2

1.2新兴纳米科学 3

1.2.1纳米科学与技术 3

1.2.2纳米材料科学 3

1.2.3纳米物质结构的构筑方法 3

1.2.4纳米材料的特征 4

1.3纳米科技与硅酸盐纳米矿物学 6

1.4矿物纳米结构及其高分子基复合材料 7

1.4.1电气石最小纳米结构及其性能 7

1.4.2蛭石—高分子纳米复合材料制备及性能 8

1.4.3偏高岭石—高分子纳米复合材料制备及性能 8

第2章 硅酸盐矿物的晶体化学 9

2.1硅酸盐矿物的化学组成 9

2.1.1形成硅酸盐矿物的主要元素 9

2.1.2硅酸盐矿物的阳离子配位 9

2.1.3硅酸盐矿物的阴离子特征 10

2.2硅酸盐矿物的晶体结构特征 10

2.2.1硅氧骨干的特征 10

2.2.2阳离子配位的特征 11

2.3硅酸盐矿物晶体结构与晶体化学分类 11

2.3.1岛状基型硅酸盐矿物 11

2.3.2环状硅酸盐矿物 12

2.3.3链状硅酸盐矿物 14

2.3.4层状硅酸盐矿物 17

2.3.5架状硅酸盐矿物 22

第3章 电气石的晶体化学 25

3.1电气石的矿物学 25

3.1.1电气石的矿物学 25

3.1.2电气石类矿物基本特征 29

3.2纳米尺度下新疆阿勒泰电气石晶体化学研究 33

3.2.1纳米尺度下电气石研究 34

3.2.2纳米化电气石应用前景 36

3.2.3电气石物理化学性质 37

3.2.4电气石成因、产状及其地质学意义 40

3.2.5电气石的应用 40

3.2.6电气石纳米化研究 41

第4章 电气石的性质及其应用 42

4.1新疆阿勒泰电气石纳米化的制备 42

4.1.1电气石粉体样品的制备流程 42

4.1.2光学显微镜下薄片的制备 43

4.2电气石的物相及薄片性质分析 43

4.2.1粉晶X射线分析 43

4.2.2显微镜下薄片分析 44

4.2.3电子探针成分分析 47

4.3电气石的成分及晶体化学式的确定 48

4.3.1化学成分分析及晶体化学式的计算 48

4.3.2电子探针成分分析与晶体化学式 51

4.3.3晶体化学式的确定 54

4.4电气石晶胞参数的精确测定 54

4.4.1粉晶法衍射线的指标化 54

4.4.2粉晶法精确测定晶胞参数的方法及原理 56

4.4.3晶胞参数的计算 58

4.5电气石主要的物理、化学性质 59

4.5.1电气石的热学性质 59

4.5.2电气石的导电性和电阻率 60

4.5.3电气石的磁性 61

4.5.4电气石的热电性 63

4.5.5电气石的压电性 65

4.6电气石的成因、产状及资源分布 68

4.6.1电气石的成因、产状 68

4.6.2电气石的资源分布 69

4.6.3我国电气石资源管理现状及存在的问题 71

第5章 纳米化电气石的基本特性 72

5.1纳米结构特征 72

5.1.1纳米结构的定义及种类 72

5.1.2纳米微粒和纳米结构体系 73

5.1.3纳米结构体系的特性和应用 74

5.1.4非金属矿物纳米结构特性及应用 74

5.2电气石纳米结构特征的分析 80

5.2.1电气石晶体结构的纳米特征及意义 80

5.2.2电气石纳米结构研究对象的确定 81

5.2.3电气石微粒形态及其最小微粒的确定 84

5.2.4电气石纳米结构特征的计算 86

5.2.5电气石纳米结构特征的分析研究 92

5.3电气石微粒最佳尺度的确定 94

5.3.1电气石微粒内部结构单元数与性能的关系 94

5.3.2电气石微粒表面结构单元比例与性能的关系 95

5.3.3最佳微粒尺度的确定 95

5.4实验结果与问题讨论 96

第6章 纳米化电气石矿物材料制备 97

6.1非金属矿物纳米化的现状 97

6.1.1纳米微粒的制备方法 97

6.1.2非金属矿物纳米化的现状 99

6.1.3非金属矿物纳米化方法的发展趋势 101

6.2电气石纳米化的方法研究 103

6.2.1制备方法的确定 103

6.2.2电气石纳米化的工艺研究 105

6.2.3结果讨论 114

6.3实验结果与问题讨论 115

第7章 纳米化电气石材料特性与应用 116

7.1电气石新的特殊性质 116

7.1.1电气石的远红外辐射效应 116

7.1.2电气石的释放负离子效应 117

7.1.3电气石的吸附效应 117

7.1.4电气石的生物电性 118

7.1.5电气石所含矿物质和微量元素的特性 118

7.2超细纳米化电气石的特性研究 119

7.2.1不同粒径电气石粉体的远红外辐射研究 119

7.2.2不同粒径电气石粉体的吸附效应研究 124

7.3电气石自发极化效应的机理 128

7.3.1自发极化的定义 128

7.3.2自发极化效应与热电效应、压电效应的联系 128

7.3.3电气石的自发极化效应 128

7.4结果与讨论 129

7.5纳米化电气石材料的应用 129

7.5.1电气石的传统应用 130

7.5.2电气石新特性的应用 131

7.6超细纳米化电气石的应用展望 138

7.6.1超细纳米化电气石表面效应的应用 139

7.6.2超细纳米化电气石小尺寸效应的应用 139

7.7实验结果与问题讨论 140

第8章 黏土矿物及其纳米复合材料 141

8.1黏土矿物的晶体结构 141

8.1.1黏土矿物的分类和化学组成 141

8.1.2主要黏土矿物的晶体构造 142

8.2黏土矿物的性质及胶体化学 148

8.2.1黏土矿物的电性 148

8.2.2黏土的水化作用 152

8.2.3黏土矿物的吸附特性 153

8.2.4阳离子固定作用 156

8.2.5黏土—有机物的相互作用 156

8.2.6黏土胶体化学 157

8.3纳米复合的溶胶—凝胶法 166

8.3.1制备金属纳米颗粒 166

8.3.2制备纳米稀土 166

8.3.3制备高分子有机—无机纳米功能材料 167

8.4插层反应法 168

8.4.1插层方法的指标与标准 169

8.4.2层间插入法的要点 171

8.4.3层间插入型纳米复合材料制法的改进 171

8.4.4插层交换制备处理黏土 172

8.5插层复合方法 173

8.5.1层状化合物的插层复合方法 173

8.5.2插层复合纳米前驱体负载催化剂的制备与应用 175

8.5.3插层复合纳米前驱体负载聚烯烃催化剂 178

第9章 偏高岭石—聚合物复合材料的研制 181

9.1偏高岭石及其偏高岭石—聚合物复合材料 181

9.1.1聚合物纳米复合材料的优点 181

9.1.2偏高岭石 181

9.1.3偏高岭石—聚合物复合材料 182

9.2聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料 184

9.2.1聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料的特点 184

9.2.2层状硅酸盐的结构特征 185

9.2.3插层剂的选择 186

9.2.4聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料制备方法 186

9.2.5聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料的分类 187

9.2.6插层复合的理论研究 187

9.2.7聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料的表征方法 189

9.2.8聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料的研究现状 191

9.2.9聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料的应用 194

9.2.10聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料的发展及问题 196

9.3偏高岭石插层复合材料的制备、表征及机理研究 197

9.3.1偏高岭石插层复合材料的制备 198

9.3.2现代测试分析与表征 199

第10章 偏高岭石—聚丙烯酰胺复合材料的制备、表征及机理分析 206

10.1前言 206

10.2偏高岭石—聚丙烯酰胺复合材料制备与表征 206

10.2.1化学试剂和原料 206

10.2.2偏高岭石—聚丙烯酰胺复合材料的制备 206

10.2.3聚合物—层状硅酸盐纳米复合材料的表征方法 207

10.2.4偏高岭石—聚丙烯酰胺复合材料的XRD分析 207

10.2.5偏高岭石—聚丙烯酰胺复合材料的振动光谱分析 208

10.3实验结果与问题讨论 216

第11章 偏高岭石—聚乙二醇复合材料的制备、表征及机理分析 218

11.1前言 218

11.2偏高岭石—聚乙二醇复合材料制备与表征 218

11.2.1高岭石—聚乙二醇复合材料制备 218

11.2.2现代测试分析与表征 219

11.3偏高岭石—聚乙二醇复合材料合成机理分析 223

11.4实验结果与问题讨论 224

第12章 偏高岭石基无机—有机聚合物复合材料的制备、表征及机理分析 226

12.1前言 226

12.2偏高岭石基无机—有机聚合物复合材料的制备 226

12.2.1化学试剂与原料 226

12.2.2复合材料的制备 227

12.2.3复合材料的测试与表征 227

12.2.4复合材料的性能测试 230

12.2.5复合材料的机理分析 232

12.3实验结果与问题讨论 232

第13章 蛭石及其纳米复合材料 234

13.1层状硅酸盐—蛭石矿物学 234

13.1.1 蛭石成因与矿物组合 234

13.1.2蛭石的工艺及用途 235

13.1.3蛭石开发利用 235

13.2蛭石的有机插层研究 236

13.2.1制备有机插层蛭石的不同工艺 237

13.2.2实验结果与测试分析 238

13.3制备有机插层蛭石的不同插层剂 241

13.3.1有机插层蛭石试验 241

13.3.2实验结果与测试分析 242

13.3.3结果与讨论 244

13.4有机插层蛭石层间的结构 244

13.4.1实验部分 244

13.4.2实验结果与测试分析 245

13.4.3实验结果与问题讨论 247

13.5蛭石的有机插层研究结果与讨论 247

第14章 有机插层蛭石在天然橡胶和尼龙中的应用 248

14.1有机插层蛭石在天然橡胶中的应用 248

14.1.1实验原料与实验设备 248

14.1.2实验结果与问题讨论 249

14.1.3结论 253

14.2有机插层蛭石在尼龙中的应用 253

14.2.1实验原料与实验设备 254

14.2.2性能测试与表征 255

14.2.3实验结果与问题讨论 255

14.3结论 260

参考文献 262