三维打印纳米二氧化钛/聚醚醚酮复合材料的生物力学性能

目的检测3D打印制备纳米二氧化钛/聚醚醚酮复合材料标准件的生物力学性能,评估3D打印技术制备纳米二氧化钛/聚醚醚酮复合材料人工假体的优势及临床应用前景。方法采用增材(3D打印)制备生物力学检测所需标准件,并对其进行单轴拉伸、单轴压缩、三点弯曲实验检测其力学性能。结果3D打印试件的拉伸模量为(4583.33±267.25)MPa,拉伸强度为(95.62±1.01)MPa;弯曲模量为(4217.41±341.99)MPa,弯曲强度为(145.64±11.81)MPa;压缩模量为(1646.91±259.07)MPa,压缩强度为(126.92±16.34)MPa。结论3D打印技术制备的纳米二氧化钛/聚醚醚酮材料其力学性能较佳,且3D打印技术能更好地满足个性化的临床需求。

纳米二氧化钛复合材料的制备及其应用进展研究

在复合材料中加入纳米二氧化钛能够使材料具有更佳的抗老化性和耐温性,且吸收紫外线后抗菌能力更强,在化妆品、涂料等行业得到广泛应用。本文对纳米二氧化钛的制备方法进行了探讨,并对纳米二氧化钛复合材料的应用进展进行研究,以期为相关领域的研究者提供参考。

聚丙烯/纳米二氧化钛抗菌复合材料的性能研究

文章以不同质量分数的纳米二氧化钛(nano-TiO_(2))为改性剂,利用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/nano-TiO_(2)复合材料,分别对复合材料的抗菌性能、力学性能、耐热性能、结晶/熔融性能进行了分析,并考察了复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌性能。

纳米二氧化钛/玻璃鳞片协同增强环氧树脂的耐磨性研究

[目的]环氧树脂(EP)复合材料虽有良好的力学性能和化学稳定性,但脆性大、摩擦因数高、耐磨性差,使其难以满足运动摩擦部件的性能要求。[方法]通过向EP基体中添加改性纳米TiO_(2)和玻璃鳞片(GF)制备了TiO_(2)/GF/EP复合材料,研究了纳米TiO_(2)添加量对复合涂层性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对涂层的断面形貌和分子结构进行了表征。[结果]利用KH-550硅烷偶联剂对纳米TiO_(2)进行改性处理消耗了其表面大量的羟基,有效减少了纳米TiO_(2)的团聚。GF和改性纳米TiO_(2)与EP基体的界面相容性良好,TiO_(2)/GF/EP复合涂层的致密性与纯EP涂层相比明显提高。对于添加了相对于EP质量4%的纳米TiO_(2)和30%的GF的复合涂层,其显微硬度比纯EP提高了46.8%,摩擦因数和磨损后的质量损失分别比纯EP减小了46.1%和52.0%。[结论]改性纳米TiO_(2)和GF共同作为填料加入,可使EP的显微硬度和耐磨性得到明显提高,摩擦因数明显减小,综合性能得到提升。

碳纳米管、二氧化钛及其混合填料补强RTV硅橡胶复合材料:机械性能和压电驱动性能

下一代橡胶复合材料需要使用纳米填料才能在柔性装置中实现高性能.在这种情况下,RTV硅橡胶因其易于加工、高柔韧性、低粘度以及高机械性能和电气性能而被认为是实现复合材料高性能的简单解决方案.此外,用于制备复合材料的纳米填料的性质也是决定复合材料整体性能的重要因素.这些纳米填料包括碳纳米管(CNT)、石墨烯、炭黑或二氧化钛.基于RTV硅橡胶和这些纳米填料的复合材料已广泛应用于涂料、医疗、驱动、能量收集和应变传感等领域.

环氧树脂/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能

以纳米ＴｉＯ２ 为填料制备了环氧树脂／ 二氧化钛（ＥＰ／ＴｉＯ２） 纳米复合材料，研究了纳米ＴｉＯ２ 对复合材料性能的影响，结果表明，纳米ＴｉＯ２ 经表面处理后，可对环氧树脂实现增强、增韧，当填充质量分数为３ ％ 时，材料的拉伸弹性模量较ＥＰ提高３７０ ％ ，拉伸强度提高４４ ％ ，冲击强度提高８７８ ％ ，其他性能也有明显提高。

新型的高杀菌纳米二氧化钛/聚丙烯复合材料的结构和物理特性研究

基于一种新型的纳米二氧化钛(TiO2)粉体,利用熔体共混方式制备了纳米TiO2/聚丙烯(PP)复合材料,研究了复合材料的相分散结构、结晶特性、力学性能、杀菌性能和流动性能。结果发现:新型纳米TiO2在聚丙烯中有较好的分散度,绝大多数纳米TiO2在聚丙烯中的聚集体尺寸接近于100纳米;新型纳米TiO2对聚丙烯有一定的结晶成核作用,但并不能提高结晶度;复合材料的力学性能随纳米TiO2含量的增加呈现出拉伸强度下降,伸长率降低,模量和冲击强度上升的趋势。2%纳米TiO2含量的聚丙烯复合材料的综合物理机械性能较好。新型纳米TiO2填充到PP中可以起到良好的抗菌杀菌作用,但也在一定程度上使聚丙烯发生氧化降解,进而导致纳米TiO2/聚丙烯复合材料的流动性略优于纯聚丙烯。

纳米二氧化钛复合材料的抗菌性能研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用金属离子掺杂、复合半导体等方法制备不同的纳米二氧化钛复合材料,研究复合后对其抗菌性能的影响。结果表明:Ag+/TiO2 SiO2和V2O5/TiO2 SiO2两种材料不需紫外光照射即具有较强的抗菌性能,应用其制备的陶瓷对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的杀抑率均在99%以上。对其抗菌机理进行了初步的分析。

聚丙烯／改性纳米二氧化钛复合材料的制备与性能

采用自制超分散剂对金红石型纳米二氧化钛进行表面处理,然后采用熔融共混的方法与聚丙烯(PP)进行共混制备纳米复合材料,研究了超分散剂用量及纳米二氧化钛用量对复合材料性能的影响。结果表明,超分散剂处理纳米二氧化钛的最佳用量为2%(质量分数);纳米二氧化钛填充PP的最佳用量为1.5%(质量分数);超分散剂对纳米二氧化钛具有明显的均匀分散效果;并且显著降低了复合材料的熔融黏度,改善加工性能;超分散剂处理的纳米二氧化钛填充PP具有明显的增强增韧作用。

纳米二氧化钛填充橡胶复合材料的分散结构与性能

用粒径为20～40 nm的纳米二氧化钛(B-TiO2)填充天然橡胶(NR)和丁腈橡胶(NBR)制备了橡胶复合材料,研究了B-TiO2在橡胶基体中的分散结构、复合材料的力学性能以及抗菌性能,并与德国Degussa公司的催化剂纳米TiO2 (D-TiO2)进行了对比.结果表明,B-TiO2在NR和NBR中表现出良好的分散,绝大多数B-TiO2在橡胶中聚集体尺寸小于100 nm,特别是在NR中B-TiO2分散颗粒大小与其原生颗粒大小相近,明显优于D-TiO2在NR中的分散;在B-TiO2用量小的情况下,橡胶复合材料的力学性能基本不受B-TiO2的影响.D-TiO2对橡胶复合材料的老化性能也没有影响.橡胶基体中填充B-TiO2后,其抗菌性能明显提高,当用量超过2份(质量)时,其抗菌性能已经达到较高的水平;D-TiO2/NR抗菌效果与B-TiO2/NR的抗菌效果相当,热氧老化不影响橡胶复合材料中TiO2发挥其抗菌特性.

医用羟基磷灰石/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能研究

目的 :利用纳米二氧化钛的耐生理腐蚀和抗菌特性 ,以及纳米羟基磷灰石的生物活性 ,制备羟基磷灰石 /二氧化钛纳米复合生物材料 ,以发挥其综合优势。方法 :用溶胶 -凝胶法制备了纳米羟基磷灰石 /纳米二氧化钛复合材料 ,以透射电镜 (TEM )、X射线衍射仪 (XRD)和红外光谱 (IR)对复合材料的物相、组成、结构和性能进行了分析。结果 :实现了羟基磷灰石和二氧化钛以纳米级形式复合 ,且它们之间产生了化学键合。结论 :该种无机纳米复合材料可用于口腔修复和制备新型无机 /有机纳米复合生物活性材料。

聚酰亚胺／二氧化硅-二氧化钛三元纳米复合材料的制备及介电性能

以4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和3,3,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)为单体,以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为SiO2和TiO2的前驱体,采用溶胶-凝胶原位生成法制备了聚酰亚胺(PI)复合薄膜。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外分光光度计(UV-Vis)对复合材料进行结构表征和性能测试。结果表明,复合膜的热亚胺化反应完全;纳米SiO2、TiO2均匀分散于PI基体中;复合膜透明性好,对紫外光吸收较好。热重分析(TG)和介电性能测试表明,得到了一种热稳定性好、介电性能优良的复合材料,能够满足其在微电子器件领域的使用要求。

二氧化钛与碳化钨纳米复合材料制备及其对甲醇的电催化氧化活性

以市售纳米二氧化钛(TiO2)为载体,六氯化钨为钨源,将浸渍法与原位还原碳化技术相结合制备了核壳结构碳化钨(WC)/TiO2纳米复合材料;应用X射线衍射分析、透射电子显微镜、高分辨扫描透射成像和X射线能量散射谱等手段对样品晶相、形貌、微结构和化学组成等特征进行了表征.结果表明,样品的晶相由金红石型TiO2、Ti4O7、WC、W2C和WxC构成,钨碳化物负载于钛氧化物外表面,构成比较典型的核壳结构.采用三电极体系和循环伏安法测试了样品在碱性溶液中对甲醇的电催化氧化活性,结果表明,相比于纯碳化钨和二氧化钛,复合材料的电催化活性得到了明显的提升.样品电催化活性的提升与前驱体钨钛摩尔比、还原碳化时间、核壳结构壳层的完整性和晶相组成以及核壳结构中二氧化钛和碳化钨之间的协同效应有关.这说明金红石是能够提升碳化钨电催化氧化活性的载体材料之一.

二氧化钛/磷灰石纳米抗菌复合材料的研究

为减少生物材料为中心的细菌感染,采用溶胶 凝胶法原位制备了纳米二氧化钛/磷灰石复合材料。对复合材料形貌和组成结构进行了分析,并用复合材料进行了抗菌实验。结果表明二氧化钛与磷灰石在纳米水平上形成了复合材料,其抗菌效果明显。此类具有抗菌性能的纳米复合材料可用于制备多种新型抗菌生物材料。

纳米二氧化钛/壳聚糖一维纳米复合材料制备及结构分析

无机材料纳米二氧化钛和生物材料壳聚糖在抗菌方面都有比较广泛的应用,但是二者的抑菌机理有所差别,各自在应用中也存在一定缺点和局限性。为改善性能,扩展应用,提出纳米二氧化钛/壳聚糖一维复合的概念,制备了纳米二氧化钛/壳聚糖一维纳米复合材料,并利用IR、XRD、SEM对其基本结构进行了研究。

原位聚合聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的研究

利用纳米TiO2表面丰富的羟基与二苯基甲烷二异氰酸酯(MD I)中的异氰酸根反应,制备了以纳米TiO2为交联点的原位聚合聚氨酯/纳米TiO2复合材料。通过傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和热重分析分别研究了未经表面处理纳米TiO2和酸处理纳米TiO2表面羟基含量的差异及其在聚氨酯中的分散状况,比较了它们作为无机交联点制备的复合材料的力学性能及热稳定性的差异。

纳米二氧化钛/硅藻土复合材料制备及光催化性能研究

以提纯硅藻土为载体,钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛/硅藻土光催化复合材料。采用XRD、SEM、FT-IR等方法对复合材料进行分析表征,以罗丹明B为降解对象检测其光催化性能。结果表明:纳米二氧化钛均匀负载于硅藻土表面,其晶型为锐钛矿,晶粒尺寸为11.5 nm。二氧化钛负载量为25.5%、煅烧温度为500℃、pH=3时,初始质量浓度为30 mg/L的罗丹明B溶液降解率为97.5%。

碳化钨-二氧化钛纳米复合材料的制备及其电催化活性

以纳米TiO2为载体,偏钨酸铵为钨源,采用机械化学法与原位还原碳化相结合的方法制备了碳化钨-TiO2纳米复合材料,并用X射线衍射和扫描电子显微镜等手段对样品的晶相和形貌进行了表征.结果表明,样品颗粒为不规则粒状,并有不同程度的团聚,样品的晶相组成与还原碳化时间有关,主要有金红石相TiO2,非化学计量比氧化钛(Ti6O11),W2C,W1C和未定名碳化钨.其中,TiO2粒径18.8～95.6nm,W2C粒径17.4～24.2nm,W1C粒径14.7～15.8nm.在三电极体系中,采用循环伏安法测定了样品对对硝基苯酚的电催化活性.结果表明,样品的电催化活性与晶相组成有关,且W1C与TiO2构成复合材料后,两者之间存在明显的协同效应.这说明TiO2是W1C的良好载体.

绿色合成法制备聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料及其荧光性能初探

采用无毒、无害的绿色方法合成聚氨酯,通过原位复合法制备出一种新型的聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料。利用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、差示扫描量热分析方法(DSC)分别对聚氨酯/纳米二氧化钛杂化前后的结构进行表征。通过循环伏安法检测表明此杂化复合材料有良好的电化学稳定性及可逆性。采用荧光技术对聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料的性能进行研究。试验结果表明:当纳米二氧化钛与聚氨酯的质量比为100:7,超声时间为5 min时,得到的聚氨酯/纳米二氧化钛杂化复合材料的性能最好。

纳米二氧化钛对纳米纤维增强透光复合材料性能的影响

对纳米二氧化钛粒子改性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）透光复合材料的性能进行研究。通过将二氧化钛纳米粒子分别加在同轴共纺复合纳米纤维的壳／芯结构中，分析了相同含量二氧化钛粒子在不同结构中的分布状况以及对纳米纤维增强透光复合材料透光性和紫外光吸收性的影响。研究结果表明：分布在芯层中的纳米二氧化钛粒子对纳米纤维增强透光复合材料的透光性能影响较小，且能在200-400nm^-1的紫外光区域产生明显的吸收峰。