4）Al基纳米复合材料

　　Al基纳米复合材料以其超高强度（可达到1.6GPa）为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子，合金元素包括稀土（如 Y、 Ce）和过渡族金属（如 Fe、Ni）。通常必须用快速凝固技术（直接淬火或由初始非晶态通火）获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似，即室温下超常的高屈服应力和加工软化（导致拉神状态下的塑性不稳定性）。这类纳米材料（或非晶）可以固结成块材。例如，在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体，晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100～200nm，镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为0.8～1GPa，拉伸韧性得到改善。另外，这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化，注册为GigasTM。雾化的粉末可以固结成棒材，并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为：在1s-1的高应变速率下，延伸率大于500％。

　　5结语

　　在过去十多年里，尽管纳米材料的研究已经取得了显著进展，但许多重要问题仍有待探索和解决。诸如，如何获得清洁、无孔隙、大尺寸的块体纳米材料，以真实地反映纳米材料的本征结构与性能？如何开发新的制备技术与

　　工艺，实现高品质、低成本、多品种的纳米材料产业化？纳米材料的奇异性能是如何依赖于微观结构（晶粒尺寸与形貌、晶界等缺陷的性质、合金化等）的？反之，如何利用微观结构的设计与控制，发展具有新颖性能的纳米材料，以拓宽纳米材料的应用领域？某些传统材料的局域纳米化能否为其注入新的生命力？如何实现纳米材料的功能与结构一体化？如何使纳米材料在必要的后续处理或使用过程中保持结构与性能的稳定性？等等。这些基本问题是进一步深入研究纳米材料及其实用化的关键，也是纳米材料研究被称为高风险与高回报并存的原因。

　　我国系统开展纳米材料的科学研究始于80年代末，经过近十年的努力，已经做出了一批高水平、有国际影响的工作。整体水平和实力紧步美、日、德等主要西方国家之后，受到国际学术界的高度重视。然而，在激烈的国际竞争形势下，急需以现有工作为基础，以若干学科为突破目标，集中人力、物力、财力的投入，使我国在这一领域的研究水平上一个新台阶。

　　致谢：作者在从事纳米材料的研究中得到国家自然科学基金委（国家自然科学基金资助课题：59001447，59321001，59431021，59771019，59471014，59431022）、国家科委（攀登计划：纳米材料科学）、中国科学院的资助，谨在此对上述机构表示衷心感谢。

纳米材料论文(第27页)13

　　纳米钯/ 聚合物复合材料是将纳米钯粒子均匀地分散到聚合物中，具备纳米钯和聚合物的许多特性，如独特的热性能、导电性能和催化性能。目前关于纳米钯/复合材料的合成方法已有很多，如紫外光辐射法、超声辐射法等，但此类技术多少都存在些许缺陷。微波辐射法具有操作简单、快速、节能、省时、无污染等优良特性，可在较短时间内制备出分布较窄、粒径小、纯度高的纳米复合材料，与传统方法相比展现出了明显的优势。

　　1 实验部分

　　1.1 主要原料

　　2 – 丙烯酰胺基–2– 甲基丙磺酸(AMPS)：山东寿光联盟精细化工有限公司; 丙烯酰胺(AM)：天津市福晨化学试剂厂;盐酸：上海化学试剂有限公司;氢氧化钠：天津市津北精细化工有限公司;无水乙醇：天津博迪化工股份有限公司;氯化钯：陕西开达化学有限公司;DMF(C3H7NO)：无锡市亚盛化工有限公司。除AMPS 为工业品外，其他试剂均为分析纯。

　　1.2 主要仪器

　　WBFY– 201 微电脑微波化学反应器：巩义市予华仪器有限责任公司;PHS – 3C PHC 酸度计：上海天达仪器有限公司;JEOL – 20xx 透射电子显微镜(TEM)：日本电子株式会社;S – 3000N 扫描电子显微镜(SEM)：日本日立公司;AR–G2 流变仪：美国TA 公司。

　　1.3 纳米金属钯/P(AM–AMPS)复合材料的合成

　　取一定量的氯化钯溶于适量的1.0 mol/L 的盐酸溶液中，搅拌至完全溶解，加入适量的AMPS和AM(n(AM)∶n(AMPS)分别为1∶1、2∶ 1、7∶3、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1)，用0.5 mol/L的NaOH 溶液调节pH 值(1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0)，然后置于微波反应器中反应45 min，反应结束后将粗产品依次经过无水乙醇洗涤3 次、DMF 萃取并在100 ℃ 真空干燥箱中干燥12 h 后即可得到黑色成品。