纳米复合材料

我们的纳米添加剂由量子材料组成,旨在与环氧树脂、玻璃纤维、金属、骨料、陶瓷和碳纤维复合材料系统无缝结合,以提高其耐久性、耐磨性和使用寿命。

对广泛的使用寿命的需求对安全、偏远地区的可靠性能特别重要,特别是在资源最少的情况下,在不影响系统效率的情况下,最好将维护保持在最低限度。

挑战

在制备聚合物基体纳米复合材料过程中遇到的一个主要挑战是,如何在聚合物中实现纳米填料的均匀分散。

在重负荷下使用的特别是大型纳米颗粒(尺寸通常大于30纳米)的微米级团块聚集,往往会对环氧树脂的热和机械性能产生不利影响,因为在其他区域存在数量较少的强化颗粒,聚集物可能作为缺陷中心,可以作为裂纹的引发者,导致复合材料的结构失效。因此,这并不代表所需纳米复合材料的真实特性。


为什么是纳米结构的量子材料?

为了显著提高复合材料的强度,纳米粒子添加剂必须能够抑制晶粒边界的形成。在 10 纳米的尺寸下,只有一个或两个位错可以容纳在晶粒内。在大多数材料中,这意味着纳米粒子的尺寸远低于 10 纳米,因为在较大的纳米粒子尺寸下,二次晶粒边界开始出现。

量子材料是纳米材料,通常至少有一个尺寸在20纳米以下,并且具有非常高的表面积,这使得它们能够以非常微小的数量使用。在增加强度的同时减少负荷,为创造坚固、轻质的复合材料系统提供了机会。

通过采用合成路线来改变量子材料的晶体结构(原子结构/纳米结构),它们的性能和特性可以大大超过传统的尺寸引起的特性。


核心挑战 - 晶粒边界


晶粒边界是晶体结构中的二维缺陷,往往会降低材料的电导率和热导率。大多数晶粒边界都是腐蚀发生的优先位置。

晶粒边界是位错无法逾越的边界,纳米颗粒内的位错数量会影响相邻晶粒中应力的积累方式,最终激活位错源,从而使相邻晶粒也发生变形。

通过减小纳米颗粒尺寸,可以影响堆积在晶粒边界处的位错数量并提高其屈服强度,即纳米颗粒在变形开始前承受的最大应力。


环氧树脂加固

众所周知,添加少量的纳米颗粒来增强复合材料,可以使聚合物的强度和刚度得到实质性的质的改善。带有纳米颗粒增强成分的复合材料被认为是未来长期提高转子材料的一个重要补充。

量子材料如何实现

原子结构的量子材料作为纳米填充物分散在环氧树脂聚合物中,大大增强了环氧树脂聚合物的拉伸应力-应变行为和抗断裂性。这种阻力增加的原因来自于这样一个事实:随着拉伸载荷的增加,复合基体试图以其通常的方式拉长。然而,纳米填充物可以抵抗这种变形。这种对变形的抵抗存在于较低的断裂延伸率,这是由于量子材料较高的表面积所引起的摩擦抑制,它在它们和树脂之间提供了较高的互动。这就导致了较小的结果变形,使纳米复合材料能够承受更多的负荷,并有助于获得比目前在当代系统中可实现的更高的拉伸模量。

除了增加强度外,还可以采用量子材料的其他独特性能,使复合材料系统的功能多样化,例如增加辐射保护、加强热传输、防水、抗腐蚀和增加转子叶片的磨损保护。



案例研究--转子叶片

我们用于转子叶片加固的原子结构的量子材料,旨在帮助:



产品

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QM-ALLOY


规模 : 原子般薄的二维片(< 1 nm)

比表面积 : 635200 cm²/g

莫氏硬度 : 4.5

颜色 : 白色纳米粉末


剂量 :  ~ 0.001 - 0.05 wt % (取决于所需性能)


申请 :  用于增强金属合金,如镍(Ni)、铁(Fe)、钢、镁(Mg)、铜(Cu)和铝(Al)合金;减少孔隙,提高机械强度和抗热蠕变性,冲击能量,抵消屈服强度,微硬度,并提供卓越的极限拉伸强度。

有助于防止腐蚀剂和氧化的降解,赋予抗菌、抗真菌和抗病毒特性。

它降低了热膨胀系数,从而提供了一个尺寸更稳定的纳米复合材料系统,并同时作为一种无卤素阻燃剂。

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数量   | 价格


500 克(17.63 盎司)  |      70,630 美元

1 公斤(2.2 磅)   |    141,260 美元

10 公斤(22.04 磅)    | 1,411,000 美元


批量订购价格:1吨 | 联系 trade@nanoarc.org

EPOXY Q-FILLER


规模 : < 10纳米的球形颗粒

比表面积 : 415300 cm²/g

莫氏硬度 : 4.5

剂量 :  ~ 0.001 - 0.07重量百分比

颜色 : 白色纳米粉末

申请 : 紫外线阻隔,抗菌,防腐,防污剂,树脂加固的基本添加剂,增强抗弯和抗拉强度,无卤阻燃剂, 用于光固化涂料和胶粘剂的光引发剂。

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数量   | 价格


500 克(17.63 盎司)   |      60,280 美元

1 公斤(2.2 磅)   |     120,560 美元

10 公斤(22.04 磅)   | 1,204,000 美元


批量订购价格:1吨 | 联系 trade@nanoarc.org

EPOXY C-FILLER 


规模 : < 25 nm 球形中空纳米粒子

比表面积 : 388000 cm²/g

莫氏硬度 : 3

剂量 :  ~ 0.003 - 0.01重量百分比

颜色 : 白色纳米粉末

申请 : 粘合剂、树脂填充剂、密封剂、酸度调节剂,无磨损,提高聚合物的硬度和机械强度,减少收缩,增加导热性,改善抗蠕变性,增加冲击强度。

它能提高结晶温度,缩短注射成型的周期时间。在挤出机或注塑机中,纳米粉末可以直接分散到塑料材料中。

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数量      | 价格


500 克(17.63 盎司  |    44,625美元

1 公斤(2.2 磅)         |    89,250美元

10 公斤 (22.04 磅)    |  847,580 美元


批量订购价格:1吨 | 联系 trade@nanoarc.org

EPOXY Q-FLEX


规模 : 原子般薄的二维片(< 1 nm)

比表面积 : 635200 cm²/g

莫氏硬度 : 4.5

剂量~ 0.001 - 0.05 重量百分比

颜色 : 白色纳米粉末

申请 : 增强紫外线阻隔,抗菌,防腐,防污剂,是树脂加固的重要添加剂,比环氧树脂Q-Filler有更好的抗弯和抗拉强度,无磨损,无卤素阻燃剂, 用于光固化涂料和胶粘剂的光引发剂。

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数量   | 价格


500 克(17.63 盎司)|      70,630 美元

1 公斤(2.2 磅)         |    141,260 美元

10 公斤(22.04 磅)  | 1,411,000 美元


批量订购价格:1吨 | 联系 trade@nanoarc.org

QS-SHIELD I


纳米体系结构 : 纳米球 

规模 : ~ 8纳米的球形颗粒

莫氏硬度 : 9 - 10

颜色 : 蓝黑色/午夜蓝纳米粉末

剂量 :  ~ 0.001 - 0.03 重量百分比


申请 : 高档耐火材料,高应力/应变能力,高耐磨性,高性能陶瓷刹车盘,避雷器,半导体,天文望远镜的镜面材料,核燃料粒子(三结构-各向异性-TRISO燃料)包层材料,在高温下保留裂变产物,赋予TRISO粒子更多的结构完整性,钢铁生产的燃料,纳米催化剂,高耐磨性鱼竿导轨。

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数量       | 价格


500 克(17.6 盎司)| 150,000 美元

1 公斤(2.2 磅)       | 285,000 美元

10 公斤(22.04 磅)| 2,849,000 美元


批量订购价格:1吨 | 联系 trade@nanoarc.org

QS-SHIELD II


纳米体系结构 : 纳米管 

规模 :  直径<3纳米,长度可达10微米

莫氏硬度 : 9 - 10

颜色 : 灰色/白灰色纳米粉末

剂量 :  ~ 0.001 - 0.01 重量百分比


申请 : 高档耐火材料,更高的应力/应变能力,更高的耐磨性,高性能陶瓷刹车盘,避雷器,半导体,天文望远镜的镜面材料,核燃料粒子(各向异性-TRISO燃料)包层材料,在高温下保留裂变产物,赋予TRISO粒子更多的结构完整性,用于钢铁生产的燃料,纳米催化剂,更高的耐磨性鱼竿导轨。

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数量 | 价格


500 克(17.6 盎司)    | $182,825

1 公斤(2.2 磅) | $355,700

10 公斤(2.2 磅) | 3,556,000 美元


批量订购价格:1吨 | 联系 trade@nanoarc.org

QB-SHIELD II


纳米体系结构 : 纳米管 

规模 :  直径<25纳米

莫氏硬度 : 9.5 - 10

颜色 : 乳白色/淡白色粉末

剂量 : 0.001 - 1 重量百分比 或根据辐射照射的性质需要


申请 : 中子吸收器、热屏蔽材料、火箭发动机部件、耐磨-高速切削涂层、塑料树脂密封干燥剂聚合物添加剂、高温润滑剂、绝缘、高压高频电、等离子弧的绝缘体、高频感应炉材料、冷却部件、复合陶瓷。

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数量   | 价格


50 克(1.76 盎司)  |    60,890美元

100 克(3.52 盎司)|  121,760美元

250 克(8.81 盎司)|  304,400美元

1 公斤(2.2 磅) |  285,000 美元


批量订购价格:1吨 | 联系 trade@nanoarc.org

QM-SHIELD


规模 : 原子般薄的二维片(< 1 nm)

比表面积 : 495500 cm²/g

颜色 : 黑色/黑褐色纳米粉末

莫氏硬度 : 5 - 6

剂量 :  ~ 0.005 - 0.1 重量百分比 辐射暴露的性质和应用的环境


申请 : 伽马射线屏蔽,磁流变液体,电磁波吸收,增加环氧树脂玻璃转化温度,增加热传输, 光引发剂 。

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数量   | 价格


500 克(17.63 盎司)|      82,814 美元

1 公斤(2.2 磅)   |    165,628 美元

10 公斤(22.04 磅)   | 1,655,000 美元


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