納米金高分子復合材料檢測研究

梁飛飛

摘 要：在當前的生活中，納米金高分子復合材料作為一種新型材料已經得到較為廣泛的應用，但是往往由于納米金離子同高分子材料進行結合制備時，表現出較多的超微裂紋和閉合裂紋現象，使得材料的整體質量受到影響?；诖耍瑢{米金高分子復合材料采取科學的檢測，對材料的性能進行驗證具有較高的研究意義。本文主要采用紅外光譜法，做拉伸測試實驗檢驗納米金高分子復合材料的性能，希望能夠對納米金高分子復合材料檢測工作開展提供幫助。

關鍵詞：納米金 高分子復合材料 檢測方法

中圖分類號：TB383 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）03（c）-0072-02

從當前實際應用來看，納米金高分子復合材料在光、電性能上表現出較高的優勢，也因此引起人們的廣泛關注，關于這方面的研究與應用也逐漸增多。但是納米金高分子復合材料在進行復合的過程中，卻較容易出現質量問題，引起材料內部復合連接出現裂紋，進而影響到材料的性能，因此還需對其展開科學有效的檢測。

1 納米金高分子復合材料概述

隨著科學技術的快速發展，人們對納米技術的研究也在不斷加深，許多科學家在實際的研究中發現，將納米顆粒用作結構單元或功能單元，可以由此組裝出一些具有特殊性能的納米器件。而金納米顆粒在導電性能、信息存儲等方面都表現出較大的優勢，這使得許多科學家對其投入較多的關注[1]。高分子材料是當前生活中應用十分廣泛的一種材料物質，其主要可以分為天然高分子材料和合成高分子材料兩類，較為常見的有橡膠、纖維、塑料等，在性能特點上相較于一些傳統材料表現出較高的優勢，是當前日常生活中十分重要的功能性材料之一。而為了能夠進一步提升其性能，開發新型功能性高分子材料，還需將其與其它材料物質進行結合。納米金高分子復合材料便是納米金顆粒和高分子復合材料之間的結合體，二者的復合不僅成功保留納米金光、電性能優勢，而且也讓高分子復合材料的整體性能增加，成為一種新時期極具價值和潛力的新型復合材料，就目前對該材料的研究應用情況來看，仍舊處于初級階段，在這方面的研究還有待進一步深入，以便能夠將其價值充分發揮出來[2]。

2 實驗檢測及分析

2.1 實驗材料及設備

（1）實驗樣品：選擇4種不同長度的納米金高分子復合材料，其長度分別為4μm、6μm、8μm、10μm。

（2）實驗藥品及溶劑：本次試驗研究采用藥品為氫氧化鈉；采用的實驗溶劑為：乙醚，甲醇，吡啶，四氫呋喃，石油醚5種。

（3）實驗主要儀器設備：紅外光譜儀、熱掃描儀、電子萬能試驗機等，在正式開始實驗檢測之前，必須對相關試驗儀器設備進行校驗，避免后期實驗過程中產生較大的誤差，影響到實驗的準確性。

2.2 實驗方法

將長度分別為4μm、6μm、8μm、10μm的納米金高分子復合材料試樣放置在試驗儀器之上，并將其所處溫度控制在70℃，應用紅外光譜儀進行掃描。納米金高分子復合材料試樣在此掃描的過程中會呈現出一定的變化，對其進行觀察并做好記錄。然后對材料分別開展強度檢測和超塑性檢測[3]。

（1）強度檢測。當納米金高分子復合材料在熱加工處理作用下，其強度會出現一定程度的變低，同時如果材料的物質成分發生變化，也會產生強度降低的情況。在對該材料進行強度試驗的過程中，應用特殊性工藝對納米金高分子復合材料展開剪切，從中可以發現納米金高分子復合材料在外力作用下，隨外力增大其變形強度也呈現出不斷增大的趨勢。

（2）超塑性檢測。納米金高分子復合材料自身結構有較強的內應力存在，在受到外部拉伸應力作用時，其雖表現出較大的伸長率，但是結構之間不易出現斷裂，這也使得納米金高分子復合材料在外部作用力下不易發生塑性變形，也正因為該特性的存在，納米金高分子復合材料在當前工業環境中得到較為快速的發展，得到較為廣泛的應用。在對其進行超塑性檢測的過程中，為保證檢測的準確性，應當注意對試驗樣品的尺寸和所處溫度的控制，試驗樣品的長度不宜超過10μm（本次實驗選用長度最大為10μm，符合該標準），同時溫度下限值設定為0.5Tm，然后在檢測過程中將納米金高分子復合材料本身長度作為實驗的參考數值[4]。將實驗前準備好的納米金高分子復合材料樣品（長度規格分別為4μm、6μm、8μm、10μm）與1mL吡啶發生反應，并保持一段充足的反應時間，然后向發生反應后的樣品上滴入2～3滴5%氫氧化鈉甲醇溶液，待樣品得到充分的浸泡后對其進行超塑性檢測。

3 實驗結果

3.1 燃燒法測試

對上述完成浸泡后的試驗樣品進行加熱，其中4μm、6μm、8μm長的納米金高分子復合材料都表現出阻燃效果較差的現象，尤其是其中的4μm和8μm長的納米金高分子復合材料在加入過程中均出現直接燃燒；而6μm和10μm長的納米金高分子復合材料表現出一定強度的阻燃性，且在燃燒過程中均釋放出黑煙[5]。結合相關設備對納米金高分子復合材料的密度進行測定，對各型號的納米金高分子復合材料含有元素做出判斷，其中4μm長的納米金高分子復合材料可能含有二氧化硅的濃度較高，其中8μm長的納米金高分子復合材料可能含有較多的碳元素，其中10μm長的納米金高分子復合材料可能含有鹵素。綜合分析結果，再對各實驗型號進行水解試驗，從中可以有效判斷出其中存在的裂紋問題。

3.2 水解實驗

將8um長的納米金高分子復合材料進行水解實驗，并對完成實驗后的溶劑進行pH檢測，發現實驗前后溶劑pH數值沒有出現明顯性變化；而對于6μm長的納米金高分子復合材料進行水解實驗前后，pH數值呈現出較大的變化，在實驗前溶劑pH值檢測為12～13，在實驗后溶劑pH值檢測為8～9，經分析主要因為納米金高分子復合材料中高分子鏈段發生斷裂，其形成的酯基與氫氧根離子發生反應，由此使得溶劑堿性降低，pH值出現下降。

4 納米金高分子復合材料發展趨勢

對納米金高分子復合材料進行檢測研究，主要目的還在于更好的了解納米金高分子復合材料的性能，以此對其應用提供幫助。而從當前對納米金高分子復合材料的實際研究情況來看，在這方面取得了較大的進展，從納米金高分子復合材料的合成來看，形式更加的多樣化，主要形成了以下幾種方式：利用配體分子反應基團展開對納米金高分子復合材料的合成、利用氫鍵為驅動力來展開對納米金高分子復合材料的合成、利用金和硫之間的特殊鍵合作用力來展開對納米金高分子復合材料以及將智能高分子材料同納米金離子進行合成形成納米金智能高分子復合材料。尤其是最后的納米金智能高分子復合材料，在性能上表現出較強的優勢，也因此使得該種材料可能成為今后研究發展的主要趨勢之一。

所謂的智能高分子材料主要指的是在接受外界刺激后（酸、堿、溫度、光等），相應的聚合物會做出一定的響應，而且當前智能高分子材料在生活中許多方面都得到應用，如：人工肌肉、化學機械、組織培養等方面，而如果能夠將智能高分子材料與納米金顆粒進行結合，那么其合成的納米金智能高分子復合材料，將具備可控開關特性，在生物領域、醫療領域的應用也必將更為廣泛。因此，納米金智能高分子復合材料的合成與研究可能成為高分子材料未來發展的主要方向。與此同時，為促進其合成后的穩定可靠，高分子材料能夠與納米金緊密的結合，還需在發展研究中注重檢測技術的發展和提升，以便做出更為準確有效的檢測。

5 結語

綜上所述，從本次實驗檢測分析的情況來看，納米金高分子復合材料屬于一種具有較大潛力的新型材料，對該材料做更加深入的研究分析，將有助于促進這種材料的有效發展，使之能夠在實際應用中獲取更為廣闊的空間。而從當前合成制作成的納米金高分子復合材料現狀來看，其在性質上不僅保留有納米金顆粒的光、電性能優勢，而且也保留有高分子復合材料的延展性強、超塑性強等特點，使得納米金高分子復合材料的綜合性能得到較大的提升，希望本次研究所做出的實驗檢測分析，能夠對該材料的應用發展提供幫助。

參考文獻

[1] 武澤潤，孫瑞洲，宗繼友，等.石墨烯-碳納米管/熱塑性聚氨酯導電高分子復合材料的氣體敏感響應行為研究[J].塑料工業，2018，46（9）：104-107.

[2] 郜艷榮，姚軍龍，姚楚，等.非共價鍵功能化石墨烯/高分子納米復合材料的制備及性能研究進展[J].化肥設計，2018，56（4）：1-4.

[3] 呂旭光.液晶高分子界面層對P（VDF-TrFE-CTFE）基納米BaTiO_3復合材料介電儲能性能影響研究[D].湘潭大學，2018.

[4] 趙延翔.淺談碳納米管/高分子復合材料的制備及應用研究進展[J].科技經濟導刊，2018，26（3）：40.

[5] 周智偉，嚴勤華，劉長洪.基于超順排碳納米管/高分子復合材料的手臂狀電熱型致動器（英文）[J].炭素技術，2017，36（6）：59.