【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含ANF的凝胶和纳米复合材料相关申请的交叉参考本申请要求2015年12月30日提交的美国临时申请No.62/272877的权益。上述申请的全部公开内容在本文中通过参考引入。政府支持本专利技术是在由美国国家科学基金会授予的专用拨款CBET1036672和CBET0932823的政府支持下完成的。政府在本专利技术中具有一定的权利。引言与它们的非渗透类似物相比，一维(ID)纳米级组件可形成具有显著改进的物理性能，例如高的机械和电性能的轻质高度互连的三维渗透网络(3DPN)。措辞"渗透"是指存在穿过在所有三个方向上延伸的网络的互连路径。形成3DPN可大大地增加材料的机械、电学、光学和生物性能。然而，3DPN难以生产，因为在毛细压力下它们坍塌且纳米材料的互连性差。对于承载负载的结构和便携式电子器件来说，3DPN是重要的。典型的ID纳米材料，例如碳纳米管，金属纳米线材，或有机纳米纤维具有棒状形貌。通常在受限交叉区域内由有限的分子力，通过与彼此直接接触，实现它们的渗透，所述有限的分子力可通过机械干扰，例如剪切或拉伸容易中断。可通过用聚合物渗滤，由水凝胶或气凝胶形式的3DPN形成高...
【技术保护点】
1.一种方法，它包括：a.在控制添加质子组分和控制碱(又称为反应介质)用量的情况下，制备在非质子溶剂中悬浮的支化ANF，其导致微米‑和微米级聚合物纤维拆分成具有支化形貌的纳米纤维；b.其特征在于超过95％支化纳米纤维的高产率；纳米纤维的直径不超过100nm；c.具有通过反应介质控制的直径分布的纳米纤维高单分散性，和90％的纳米纤维分布在纳米纤维平均直径的20nm之内；d.通过反应介质，例如非质子组分用量和/或碱的化学性质控制纳米纤维的支化，对于每一纳米纤维来说支链数量可以在3至20条之间变化；e.通过扩散水、其它质子溶剂、或它们的混合物到悬浮体内，将支化ANF纳米纤维的悬浮...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 US 62/272,8771.一种方法，它包括：a.在控制添加质子组分和控制碱(又称为反应介质)用量的情况下，制备在非质子溶剂中悬浮的支化ANF，其导致微米-和微米级聚合物纤维拆分成具有支化形貌的纳米纤维；b.其特征在于超过95％支化纳米纤维的高产率；纳米纤维的直径不超过100nm；c.具有通过反应介质控制的直径分布的纳米纤维高单分散性，和90％的纳米纤维分布在纳米纤维平均直径的20nm之内；d.通过反应介质，例如非质子组分用量和/或碱的化学性质控制纳米纤维的支化，对于每一纳米纤维来说支链数量可以在3至20条之间变化；e.通过扩散水、其它质子溶剂、或它们的混合物到悬浮体内，将支化ANF纳米纤维的悬浮体转变以制造含支化ANF的水凝胶,从而形成3DPN；f.挤出支化ANF的水凝胶和分散体以形成基于支化ANF的可模塑的3DPN的纤维、片材和其它形状受控制的表现形式；g.将水凝胶由形成3DPN的支化ANF转变成气凝胶；i.在它由水凝胶转变之中或之后，将气凝胶模塑成所需形状；h.将聚合物和纳米级组分掺入到来自支化ANF的水凝胶和气凝胶中。2.权利要求1的方法，其中非质子组分以二甲亚砜(DMSO)为代表，质子组分以水为代表，和碱以KOH或EtOK为代表。3.权利要求1的方法，其中悬浮体包括0.1-5wt％支化ANF。4.权利要求1的方法，进一步包括从水凝胶中除去水以制造含支化ANF的气凝胶。5.权利要求4的方法，其中除去水包括用超临界二氧化碳提取。6.权利要求1的方法，其中连续进行该方法。7.一种复合材料，它包括聚合物基体和在该聚合物基体内分散的支化ANF。8.权利要求7的复合材料，它包括气凝胶和在气凝胶孔内的聚合物，其中该气凝胶包括支化ANF。9.权利要求7的复合材料，其中聚合物包括固化的环氧树脂。10.通过由形成3DPN的支化ANF的胶凝化所辅助的叠层沉积工艺制造复合材料的方法，该方法包括下述步骤：a.通过在基板上分散支化ANF的基板涂布步骤；b.采用质子溶剂相转变a.的涂层以生产具有3DPN的水凝胶形式；c.用官能聚合物或纳米级组分渗滤水凝胶；d.从步骤c.的产物中除去溶剂。11.权利要求10的方法，包括重复步骤a.至d.一次或多次以构造所需厚度的复合材料并使该复合材料脱层。12.通过由形成3DPN的支化ANF的胶凝化所辅助的叠层沉积工艺制造复合材料的方法，该方法包括下述步骤：a.通过在基板上...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·A·科托夫，J·朱，S·O·董，
申请(专利权)人：密执安州立大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US
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