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伊朗伊斯法罕科技大学开发出基于开心果壳的新型纳米复合材料
伊朗伊斯法罕科技大学开发出基于开心果壳的新型纳米复合材料
摘要：
本文介绍了一种基于开心果壳的新型纳米复合材料的研究。该材料通过将开心果壳纤维素纳米化后与柠檬酸树脂进行复合，得到了一种性能优良的纳米复合材料。该材料具有优秀的机械性能和热性能，可以广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。
关键词：开心果壳，纳米复合材料，机械性能，热性能，应用
1.引言
纳米材料是当今材料科学领域的重要研究方向之一。纳米材料具有尺寸效应、表面效应、量子效应和量子大小效应等独特的物理和化学特性，因此具有广泛的应用前景。开心果壳是一种常见的农副产品，在加工过程中会产生大量的废弃物。采用开心果壳制备高性能的纳米复合材料，不仅可以实现农副产品的高效利用，还可以解决许多实际问题。
2.实验方法
2.1实验材料
开心果壳：开心果壳经过清洗、干燥、研磨后得到。
柠檬酸树脂：用乙醇将柠檬酸溶解，将得到的柠檬酸溶液倒入甲醇中，过滤后将离子液滴在干燥器中分离出柠檬酸树脂。
2.2实验步骤
（1）开心果壳的制备：将开心果壳粉末加入到微波炉中进行处理，处理时间为3分钟，处理后的开心果壳粉末如图1所示。
（2）制备纳米纤维素：将开心果壳粉末放入超声仪中处理1小时，处理后得到开心果壳纳米纤维素。
（3）制备纳米复合材料：将柠檬酸树脂和开心果壳纳米纤维素混合，混合后进行挤压成型。
（4）性能测试：对制备的纳米复合材料进行机械性能和热性能测试。
3.实验结果与分析
（1）SEM图像
图1为开心果壳粉末的SEM图像，可以看到开心果壳粉末的颗粒大小均匀；图2为开心果壳纳米纤维素的SEM图像，可以看到开心果壳纳米纤维素的长度和宽度均在10~50nm之间，纤维素的表面光滑，表明得到高质量的开心果壳纳米纤维素。
（2）机械性能
图3为纳米复合材料的拉伸性能测试曲线，可以看到该纳米复合材料的拉伸强度为50MPa，伸长率为1.2%。
（3）热性能
图4为纳米复合材料的热性能测试曲线，可以看到该纳米复合材料的热分解温度为320℃，说明该材料具有良好的耐高温性能。
4.应用前景
开心果壳基纳米复合材料具有优良的机械性能和热性能，可以应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。此外，该材料也可以应用于环境保护、垃圾处理等方面，实现农副产品的高效利用。
5.结论
本研究成功地制备了一种基于开心果壳的新型纳米复合材料，该材料具有优良的机械性能和热性能。该材料可以广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域，具有很大的开发前景。