纳米防水面料

真空纳米镀膜技术的纺织品（面料）疏水（憎水）应用

郑亮孙建明

北京嘉润通力科技有限公司

摘要：论述了通过使用真空、温度、电场、磁场等条件对不同化学原料进行真空聚合形成的疏水膜层的技术特征和应用，并对膜层特征、面料防水性能等进行了实验，对实验结果进行了描述和分析。使用水滴接触角测量仪，扫描电镜（SEM）,对制备的纳米级厚度的聚合物保护膜进行了检测和分析。结果表明镀膜对面料及纸张的纤维包裹性良好，厚度均匀，疏水性能良好。同时并未影响材料原有的特性。

关键词：真空纳米镀膜聚合物水接触角

Application of Vacuum Nano-Coating Technology on Textile Fabric

hydrophobicity

Zheng Liang Sun Jian Ming

Beijing Jia Run Power Tech., Ltd. (JRP)

Abstract: The technical characteristics and application of hydrophobic film layer which polymerized under conditions of vacuum, temperature, electric field, magenetic field, and different chemical raw material are discussed. And the experiments of film layer characteristics, textile fabric hydrophobicity performance are carried out. Meanwhile the experimental results are described and analyzed. By using Water Contact Angle Measuring Instrument and SEM, the prepared nano-scale polymerized protective film is detected and analyzed. The results show that the coating on the textile fabric and paper fiber wrapped well, and with uniform thickness and good hydrophobic performance. At the same time the original characteristics of the material are not affected.

Key Words: Vacuum Nano Coating Polymer Water Contact Angle Measuring Instrument

1、引言

人类大约在公元前5000年埃及开始用麻织布，公元前3000年印度开始使用棉花，近代发明化纤面料，服装材料的发展与纺织工业的发展是紧密联系在一起的。纺织品从手工生产到机械生产的进步和材料技术的发展都使服装材料不断的更新换代。随着科学技术的发展，陆续赋予了纺织品防水，防蛀、防缩、防污和阻燃等性能，从而为服装增添了许多新功能。随着时代的发展和科学的进步，消费者审美意识与知识结构的改变，消费者对服装的各种需求也不断发生着变化。人们希望服装面料既能够防水、防油、防污及其他脏物，同时又保持原有的使用和舒适特性。

目前国际上有一些技术能做到使服装面料在部分保持原有的面料特性的同时，又能够防水、防油、防污及其他脏物，这些技术大致可以分为以下三种：一、通过纤维遇水膨胀来实现防水。最早的防水织物是著名的文泰尔(Ventile)织物。当织物干燥时，经纬纱线间的间隙较大，大约10微米，能提供高度透湿的结构；当雨或水淋织物时，棉纱膨胀，使得纱线间的间隙减至3～4微米，这一闭孔机制同特殊的拒水整理相结合，保证织物不被雨水进一步渗透。目前该类面料早已被其它防水透湿面料所取代。杜邦、日本东丽等国际大公司研究

的通过纤维内部制造出孔道的方式实现将汗水排出体外，也就是市场上的吸湿排汗面料，叫Coolmax类面料。该类纤维生产技术集中在这类国际大公司手上，但是存在面料透气性下降、柔软性变差、舒适性变差、价格相对较高，难以成为市场的主流。二、通过涂层来实现防水。采用涂层工艺技术，将各种各样具有防水功能的涂层剂涂敷在织物的表面上，使织物表面孔隙被涂层剂封闭或减小到一定程度，从而得到防水性。涂层面料的价格低，而被广泛使用。但是由于其防水透湿性能较差，遇高温会变硬，时间久了会老化，严重污垢无法彻底洗净，涂层容易在洗涤过程中产生开裂，手感也不能令人满意，市场占有率正在逐步的减少。三、通过层压防水膜来实现防水。美国GORE公司利用聚四氟乙烯(PTFE)成为第一家生产出该膜的公司，与织物进行复合层压后取商品名为GORE-TEX。但是由于PTFE具有非常强的化学惰性，几乎没有什么材料可以将它与其它织物很好地层压在一起，第一代面料牢度非常差。后来，经过不断的努力，通过与其它亲水薄膜层压在一起成为复合薄膜，并在膜上进行特殊处理，牢度才提高。虽然PTFE面料防水透湿性能较其它面料出色，但是，也由于其本身的化学惰性，薄膜难以被自然界降解，燃烧温度高达405℃，大规模的应用使得GORE-TEX渐渐成为环境的杀手。当今低碳绿色环保已成为国际社会的共识，GORE-TEX的环保问题将是其发展的瓶颈，但其水洗牢度仍需提高，如果没有与亲水性薄膜复合，水洗牢度一般只能5次左右。同时通过层压后，面料的悬垂性、透气性、柔软性、贴身性和轻便性有一定的损失。

鉴于以上的这些情况，各国的科研工作者和业内人士都在谋求透气性更好、穿着更舒适、生产工艺更简便的防水面料技术。北京嘉润通力科技有限公司（JRP）多年来一直致力于真空镀膜技术的探索和研究，基于对真空镀膜技术以及材料科学的理解和掌握，公司做了大量针对性的实验，成功研发出了在棉，麻，毛等面料上的纳米级镀膜。实现了对面料单个纤维的包裹从而使面料具有防水防污的特性。经过JRP真空纳米镀膜技术处理不但可以让织物具备极佳的防水疏水功能，同时可很好地保持织物原有的特性（保暖性，透气性，舒适性，轻便性，等）。由于是纳米级镀膜，所以材料用量很少而且可以采用廉价的材料，因此具有低成本的优势。更重要的是整个处理过程不会有不良副产物的产生，是绿色环保的，而且膜层本身也具有稳定不易分解的特性。

2.JRP 真空纳米镀膜

2.1 JRP 真空纳米镀膜介绍

JRP ?纳米镀膜技术是在真空环境下，以适当的真空度、温度、电场和磁场等各种条件催化下，将单种或多种工艺气体部分分解成自由基和原子并带电，然后聚合在目标材料上，

从而在材料上生长出一层或者多层纳米级超薄聚合物的技

术。

我们知道，在真空环境下气体分子密度比较小，在成

膜时分子沉积后排列比较致密、厚度薄、对目标材料的渗透

性好。在真空、电场、磁场、温度等环境下，工艺气体材料

会离子化，产生定向运动，当我们把面料置于离子运动的路

径上，并在面料周围设定聚合条件，气体离子就会沉积在面

料上，并且沉积的速度快。根据不同功能的膜层需要，可以

通过调整工艺气体材料、温度、电场、磁场等条件，形成不

同功能的膜。

图1

空仓体，低压由真空泵来实现，

仓体中有适用于卷料的卷轴及

电极、磁极、温度控制器、气体

分布管路等。气体分布管路保证

工艺气体在真空仓体里的均匀

分布，气体入口连接N个工艺

气体罐。当我们要给面料镀膜

时，首先把卷料放进仓体内的卷

轴上，关闭仓门，然后打开真空

泵，将仓体内压力降到要求的压

力值，然后通入需要的工艺气

体，工艺气体离子化后，在真空、

电场、温度、磁场等条件的催化

下，在面料上镀上一层或多层特

殊功能的纳米镀膜。

图2

2.2 JRP 真空纳米镀膜的测试实验

JRP真空纳米镀膜为低温镀膜（最低

我公司给一块纯棉的T恤面料镀了SiOx：

Cy：Hz纳米疏（憎）水镀膜，并对该面

料进行了一系列的实验。

图3面料左侧为未经过任何处理的原

始面料，右侧照片为我公司进行过疏水镀

膜的面料。图中可见左侧没有镀膜的面料

水已经完全渗入面料；而右边的水珠没有

渗入疏水镀膜面料，而是以水珠形式在面

料表面停留或者滚动。

图3

2.2.1 接触角

材料的表面能是一个能用水接触角（WCA）来定义的物理性能，这个有明确的定义当

WCA＜90°,表面能高或表面亲水，即液体

好；当WCA＞90°,表面能低或表面疏水，

即液体不容易润湿固体，容易在表面上移

动；当WCA＞150°,是超疏水。自然界中

超疏水的典型就是荷叶，调查显示，表面

的纹理对获得超疏水非常重要。荷叶的纹

理是天然的微米和纳米级特性，能保留空气来获得超疏水。

图4

接触角现有测试方法通常有两种:其一为外形图像分析方法;其二为称重法。后者通常称为润湿天平或渗透法接触角仪。但目前应用最广泛,测值最直接与准确的还是外形图像分析方法。

外形图像分析法的原理为,将液滴滴于固体

样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图

像, 再运用数字图像处理和一些算法将图像中的

液滴的接触角计算出来。

接触角是指在气、液、固三相交点处所作的

气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的

夹角θ，是润湿程度的量度。若θ>90°，则固体表

面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在

表面上移动。

图5为我公司所做布料经过接触角测量仪检

测，WCA达150度以上，为超疏水级。

图5

2.2.2 SEM 图像

扫描电镜（SEM）是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像，从而对材料表面的微观结构和样貌进行分析了解。

为了更好地了解膜层的性能，我们通过一些列的扫描电镜分析，对疏水膜层的微观结构和样貌进行分析。

图6 图7 从图6电镜照片可以看出，镀膜的厚度很均匀，同时对材料有一定的渗透，从而使镀膜的牢固度更好。另外，镀膜的厚度可以控制。

图7电镜照片为40000倍放大照片，从照片中可以看出，镀膜非常的致密，均匀。

图8 图9

电镜照片图8和图9为纤维制品（宣纸）镀膜前后的照片，从照片上可以看出纤维宏

观尺寸没有变化；纤维之间的孔洞也未见堵塞，说明镀膜比较均匀；纤维的存在状态（纤维

的交叉关系）也没有宏观变化。

2.2.3 透气性

防水面料的透气性非常重要，透气性

可使面料结构内部水汽迅速排出，避免结

构孳生霉菌，同时人体散发的汗液却能以

水蒸汽的形式通过面料传导到外界，从而

避免汗液积聚冷凝在体表与面料之间，并

保持人体始终干爽，使穿着非常舒适。我

公司也对所镀膜面料进行了透气性测试，

从图10数据可以看到镀膜对面料的透气

性影响很小，几乎可以忽略。

透

图10

图11 图12

电镜照片图11和图12为布料镀膜前后的照片对比，从照片中为看到：1.纤维尺寸没有

宏观变化；2.纤维之间的孔隙没有宏观变化，没有被镀膜堵塞、堆积，说明对布料的透气性

不会有宏观影响；3.说明镀膜对纤维的存在状态（位置关系等）没有宏观变化，纤维没有粘

连，所以对面料的柔软度没有影响。

2.2.4 水洗稳定性

由于纳米疏（憎）水镀膜的表面能很低，水和污物不易附着，所以用镀膜的布料做的衣服很好清洗，水里漂洗一下就能干净如新，同时因为疏水，也几乎不用甩干和晒干，因此对镀膜的磨损性很小。

2.2.5 疏水面料镀膜前后的重量变化

我们对三块10cm×10cm不同布料在镀膜前后进行了称重，详细见下表。从表1可以看出，镀膜重量仅增加5%左右，对布料的物理性能（如柔软度，垂度，密度等）没有宏观影响。

表1 镀膜前后重量变化

2.3 批量生产的可行性

作为服装的原材料，是社会的消耗品，消耗量非常大，目前均为大规模生产线生产，因此疏水镀膜技术和设备需要可得、可靠、成熟，并能大批量生产。JRP ?纳米镀膜技术已成功应用于JRP公司自主研发的卷对卷镀膜生产线和单体镀膜设备上.

2.3.1卷对卷设备可应用于绝大多数卷类服装面料，通过此生产线可以批量生产出经过JRP ?纳米镀膜技术处理过的高科技的防水面料。

图13 图14

JRP卷对卷设备能处理宽度1500mm，卷外径700mm的卷料。

在达到疏水要求的同时，处理费用也非常重要，疏水镀膜消耗的材料非常少，因此费用很低，经过我们计算，每平米布料镀膜消耗的材料成本还不到0.2元。

2.3.2在某些情况下，处理最终产品比较

好，这时候单体设备就有了用武之地，鞋、帽、

口罩、滤芯等均可以在此设备里进行镀膜处理

以达到疏水要求。图15是我公司的单体设备，

能处理长300mm X 宽200mm X 高200mm

以内的单个物品。

图15

3.应用

JRP ?纳米镀膜技术处理过的面料具有防水、防污的功能，同时未影响面料原有特性。所以它用途广泛适用于各种服装面料和薄膜，无原材料的限制，棉麻等都行，包括：一、军

用服装、鞋帽、帐篷、睡袋及邮政包；军队野外作战的环境非常恶劣，军用产品如果具有防水防污功能，将大大提高战斗力。二、民用户外运动服、鞋帽、口罩、箱包、及雨披；目前防水服装给人们的生活带来了极大的便利，适合各种活动穿着，无论是旅游、远足、攀山、钓鱼、打高尔夫、滑雪等均适宜。三、各种滤芯，无纺布，海绵，和滤清器：目前滤芯的防水处理主要通过湿法化学工艺，给环境造成了污染。如果采用干式清洁的JRP ?纳米镀膜技术处理，防水、防污能力得到提高的同时，还确保生产过程环保。成本的节约也是另一大优势，因为能源和化学品的消耗相对于湿法化学法较少。

4.结论

通过以上的原理描述和实验检测，证明JRP ?纳米镀膜技术处理过的面料具有织物纤维表面疏水的特性,大大降低了布料的表面能和滑动角，同时对面料的透气性和柔软度也没有影响，完全可以应用在服装面料行业，以适应现代社会对服装面料的疏水要求。尽管现在市面上有不少防水面料，但没有任何一款产品的防水效果，透气性，耐用性，和轻便性能和JRP公司发明的这种面料相媲美。同时又具备大批量大规模生产的可行性，有着广阔的应用前途和市场前景。

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纳米压痕实验报告讲解

纳米压痕实验报告姓名：张永钦学号：15120982 专业：力学班级：15-01

一、实验目的 1. 了解材料微纳米力学测试系统的构造、工作原理。 2. 掌握载荷-位移曲线的分析手段。 3. 用纳米压痕方法测定的杨氏模量与硬度。二、实验仪器和设备 TriboIndenter 型材料微纳米力学测试系统三、实验原理与方法纳米压痕技术又称深度敏感压痕技术，它通过计算机控制载荷连续变化，并在线监测压入深度。一个完整的压痕过程包括两个步骤，即所谓的加载过程与卸载过程。在加载过程中，给压头施加外载荷，使之压入样品表面，随着载荷的增大，压头压入样品的深度也随之增加，当载荷达到最大值时，移除外载，样品表面会存在残留的压痕痕迹。图1为典型的载荷-位移曲线。从图1中可以清楚地看出，随着实验载荷的不断增大，位移不断增加，当载荷达到最大值时，位移亦达到最大值即最大压痕深度max h ；随后卸载，位移最终回到一固定值，此时的深度叫残留压痕深度r h ，也就是压头在样品上留下的永久塑性变形。刚度S 是实验所测得的卸载曲线开始部分的斜率，表示为 h P S d d u = (1) 式中，u P 为卸载载荷。最初人们是选取卸载曲线上部的部分实验数据进行直线拟合来获得刚度值的。但实际上这一方法是存在问题的，因为卸载曲线是非线性的，即使是在卸载曲线的初始部分也并不是完全线性的，这样，用不同数目的实验数据进行直线拟合，得到的刚度值会有明显的差别。因此Oliver 和Pharr 提出用幂函数规律来拟合卸载曲线，其公式如下 ()m h h A P f u -= (2) 其中，A 为拟合参数，f h 为残留深度，即为r h ，指数m 为压头形状参数。m ，A 和f h 均由最小二乘法确定。对式(2)进行微分就可得到刚度值，即载荷位移图1 典型的载荷-位移曲线

常见的服装面料的特性

对常见的服装面料的特性分别作一些简单的介绍。 1、棉布棉布是各类棉纺织品的总称。它多用来制作时装、休闲装、内衣和衬衫。它的优点是轻松保暖，柔和贴身、吸湿性、透气性甚佳。它的缺点则是易缩、易皱，外观上不太美观，在穿著时必须时常熨烫。 2、麻布麻布是以亚麻、苎麻、黄麻、剑麻、蕉麻等各种麻类植物纤维制成的一种布料。一般被用来制作休闲装、工作装，目前也多以其制作普通的夏装。它的优点是强度极高、吸湿、导热、透气性甚佳。它的缺点则是穿著不甚舒适，外观较为粗糙，生硬。 3、丝绸丝绸是以蚕丝为原料纺织而成的各种丝织物的统称。与棉布一样，它的品种很多，个性各异。它可被用来制作各种服装，尤其适合用来制作女士服装。它的长处是轻薄、合身、柔软、滑爽、透气、色彩绚丽，富有光泽，高贵典雅，穿著舒适。它的不足则是易生折皱，容易吸身、不够结实、褪色较快。 4、呢绒呢绒又叫毛料，它是对用各类羊毛、羊绒织成的织物的泛称。它通常适用以制作礼服、西装、大衣等正规、高档的服装。它的优点是防皱耐磨，手感柔软，高雅挺括，富有弹性，保暖性强。它的缺点主要是洗涤较为困难，不大适用于制作夏装。 5、皮革皮革是经过鞣制而成的动物毛皮面料。它多用以制作时装、冬装。又可以分为两类：一是革皮，即经过去毛处理的皮革。二是裘皮，即处理过的连皮带毛的皮革。它的优点是轻盈保暖，雍容华贵。它的缺点则是价格昂贵，贮藏、护理方面要求较高，故不宜普及。 6、化纤

化纤是化学纤维的简称。它是利用高分子化合物为原料制作而成的纤维的纺织品。通常它分为人工纤维与合成纤维两大门类。它们共同的优点是色彩鲜艳、质地柔软、悬垂挺括、滑爽舒适。它们的缺点则是耐磨性、耐热性、吸湿性、透气性较差，遇热容易变形，容易产生静电。它虽可用以制作各类服装，但总体档次不高，难登大雅之堂。 7、混纺混纺是将天然纤维与化学纤维按照一定的比例，混合纺织而成的织物，可用来制作各种服装。它的长处，是既吸收了棉、麻、丝、毛和化纤各自的优点，又尽可能地避免了它们各自的缺点，而且在价值上相对较为低廉，所以大受欢迎。棉的比较软一点，不会伤到宝宝的皮肤棉布吸水能力强，尼龙布透气性好棉织物都是有短纤织成，所有棉织物都或多或少有毛羽在表面，要求高的品种，在染色前都要经过烧毛，在成品后再要烧一次毛。棉织物一般光泽柔和，手感柔软，由于其纤维的吸湿性好（回潮率8.5%），是典型的舒适性面料，适合于贴肉穿着。尼龙布又叫锦纶织物，是一种化纤织物，由于其纤维的弹性模量较其他合成纤维如涤纶要小，所以相对其他合成纤维如涤纶，其手感柔软滑腻独特，容易有比较自然地皱纹，又能随时抚平，适合做休闲面料，外套等丝绸布丝绸其实是个统称，不但包括真丝绸（桑蚕丝织物）也包括人造丝织物，和仿真丝的化纤织物，你的意思估计是针对桑蚕丝织物。蚕丝是天然蛋白质纤维的一种。经练漂加工后的丝及其织物具有肥亮而柔和的光泽(明亮的光泽是其一大特点，化纤有仿其亮光的纤维叫大有光丝，或者叫三角异形大有光），光滑而柔软的手感，洁白而轻盈的外观，可染、印绚丽缤纷的颜色或花纹。自古以来，蚕丝就是高档的纺织原料。

纳米材料的测试与表征

纳米材料的测试与表征目录一、纳米材料分析的特点二、纳米材料的成分分析三、纳米材料的结构分析四、纳米材料的形貌分析一、纳米材料分析的特点纳米材料具有许多优良的特性诸如高比表面、高电导、高硬度、高磁化率等；纳米科学和技术是在纳米尺度上（0.1nm~100nm之间）研究物质（包括原子、分子）的特性和相互作用，并利用这些特性的多学科的高科技。纳米科学大体包括纳米电子学、纳米机械学、纳米材料学、纳米生物学、纳米光学、纳米化学等领域。纳米材料分析的意义纳米技术与纳米材料属于高技术领域，许多研究人员及相关人员对纳米材料还不是很熟悉，尤其是对如何分析和表征纳米材料，获得纳米材料的一些特征信息。主要从纳米材料的成分分析，形貌分析，粒度分析，结构分析以及表面界面分析等几个方面进行了检测分析。通过纳米材料的研究案例来说明这些现代技术和分析方法在纳米材料表征上的具体应用。二、纳米材料的成分分析 ●成分分析的重要性 ?纳米材料的光电声热磁等物理性能与组成纳米材料的化学成分和结构具有密切关系 ?TiO2纳米光催化剂掺杂C、N ?纳米发光材料中的杂质种类和浓度还可能对发光器件的性能产生影响据报；如通过在ZnS中掺杂不同的离子可调节在可见区域的各种颜色。 ?因此确定纳米材料的元素组成测定纳米材料中杂质种类和浓度是纳米材料分析的重要内容之一。 ●成分分析类型和范围 ?纳米材料成分分析按照分析对象和要求可以分为微量样品分析和痕量成分分析两种类型； ?纳米材料的成分分析方法按照分析的目的不同又分为体相元素成分分析、表面成分分析和微区成分分析等方法； ?为达此目的纳米材料成分分析按照分析手段不同又分为光谱分析、质谱分析、能谱分析 ●纳米材料成分分析种类 ?光谱分析:主要包括火焰和电热原子吸收光谱AAS，电感耦合等离子体原

纳米教学设计2

11、《新奇的纳米技术》导学案教学目标： 1．能正确、流利地朗读课文。了解什么是“纳米技术”，以及纳米科技的广泛应用。 2．理解文章结构，能利用规律概括段落大意。 3．能收集相关资料，并根据文章内容提出自己的疑问。 4．会用关联词来介绍一样物品。 5.激发学生爱科学、学科学的热情。教学时间 2课时导学单： 1、这篇课文我已经读了（）遍，自己认为读得（A.正确流利B.基本流利C.不太流利）组内伙伴评价：（A.正确流利B.基本流利C.不太流利） 2、我已经会认读这些新词：除臭技术微观对象纳米缓释技术长度度量单位这种大小的物质纳米自清洁技术碳纳米管纳米管储氢气纳米吸波材料探测雷达波 3、我要提醒大家容易读错的词语有 4、读了课题《新奇的纳米技术》，你知道了什么?有哪些问题要与大家交流？导学学过程基础部分（学习程序：课前通过自己独立学习，完成基础部分及要点部分会做的内容，课内小组交流基础部分，后展示、点评。时间约10分钟）一、谈话引入，激发兴趣 1．今天我们来学习一篇新课文《新奇的纳米技术》（板书课题）。 2．以前听说过“纳米技术”吗？“新奇”的意思？说说生活中你有没有遇到过新奇的事物。二、通读课文，了解大意 1．检查课文朗读。出示课文中的科技术语和句子。先组内相互听读纠正，然后全班交流。词语：除臭技术微观对象纳米缓释技术长度度量单位这种大小的物质

纳米自清洁技术碳纳米管纳米管储氢气纳米吸波材料探测雷达波句子：纳米技术就是与纳米尺度的微观对象打交道的先进技术。纳米技术就是研究并利用这些特性造福于人类的一门新学问。 2．自由交流：读了课文，你知道了什么？ 3.自学了课文后你有什么问题想问？重点部分（学习程序：先独立学习要点部分，再组内群学要点部分，时间约8分钟。然后根据各组疑问情况，安排小组大展示，点评，教师及时追问、点拨，时间约17分钟。）三、细读课文，深入理解（一）学习第一自然段。 1．齐读第一段，读了这一段你有什么问题吗？（微米、纳米是什么？）（二）学习第二自然段。 1．自读第二自然段，想想：课文这一段主要讲了什么呢？（纳米是一种很小的长度计量单位和什么是纳米技术。） 2.品读句子，感受说明方法。纳米是非常非常小的长度度量单位，非常非常小。纳米是非常非常小的长度度量单位，1纳米等于十亿分之一米。你觉得哪句话写得更明白形象些？为什么？（用了列数字的方法）文章中还有哪些句子也是生动地向我们介绍了纳米是很小的长度度量单位？ 3、理解“顾名思义”的意思。（智能手机、平板电脑、混合动力汽车） 4、理解：纳米技术就是与纳米尺度的微观对象打交道的先进技术。你理解这句话吗？来说说哪些词语不懂？（纳米尺度、微观对象）缩句练习。 5．你觉得这句话是围绕着哪句话来写的？从文中用——划出。分析总分段式的特点。根据规律，找到3、4、5的总起句，说出主要内容。（三）学习第三自然段。 1、自读这本段，从文中找一找，作者举了哪些例子来说明纳米技术就在我们身边。（冰箱的涂层、纳米领带、纳米彩旗） 2、细读这些例子，说说运用了纳米技术后，有哪些神奇的效果。

防水面料的介绍及特性

防水面料的介绍及特性 1.防水面料的简介 2.防水面料的特点 1. 防水面料是一种新型的纺织面料，其成份由的高分子防水透气材料加上布料复合面料而成。防水面料的面料材质防水涂料是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，配以催化剂、无水助剂、无水填充剂、溶剂等，经混合等工序加工制成的单组分聚氨酯防水涂料。聚氨酯防水涂料是一种液态施工的单组分环保型防水涂料，是以进口聚氨酯预聚体为基本成份，无焦油和沥青等添加剂。它是空气中的湿气接触后固化，在基层表面形成一层坚固的坚韧的无接缝整体防膜。从制作工艺上讲，防水透气面料的技术要求要比一般的防水面料高的多；同时从品质上来看，防水透气面料也具有其他防水面料所不具备的功能性特点。防水透气面料在加强布料气密性、水密性的同时，其独特的透汽性能，可使结构内部水汽迅速排出，避免结构孳生霉菌，并保持人体始终干爽，完美解决了透气与防风，防水，保暖等问题，是一种健康环保的新型面料。真正的防水面料长期处于潮湿的气候环境中也能经得住渗水压力，不渗水。比如长时间地在风雨交加的户外行走，跪或坐在潮湿的地面，都不会渗水。由于固体表面张力几乎无法测量，为了了解固体表面的可润湿性，有人测定他的临界表面张力。临界表面张力虽然不能直接表示该固体的表面张力，却能说明该固体表面被润湿的难易。但是应该注意的是测定临界表面张力是一种经验方法，并且测定的范围也是十分狭小。 2. 防水面料具有耐热性，耐磨损性，耐腐蚀性，不粘性，抗湿性，滑动性。 1.耐热性：防水布料和涤纶防水透气布料做了特氟龙涂层后具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃，一般在240℃~260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。 2.耐磨损性：透气布料和涤纶防水透气布料在高负载下，具有优良的耐磨性能。在一定的负载下，具备耐磨损和不粘附的双重优点。 3.耐腐蚀性：龙尼龙透气布料和涤纶防水透气布料几乎不受药品侵蚀，可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。 4.不粘性：防水布料和涤纶防水透气布料做了特氟龙涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的防水、防油、防污功能性布料。 5.抗湿性：龙透气布料和涤纶防水透气布料涂膜表面不沾水和油质，生产操作时也不易沾溶液，如粘有少量污垢，简单擦拭即可清除，节省工时并能提高工作效率。 6.滑动性：防水布料和涤纶防水透气布料做了特氟龙涂层有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化，但数值仅在0.05-0.15之间。

材料科学与工程基础实验讲义

华南农业大学材料与能源学院现代材料科学与工程基础实验讲义供材料科学专业本科生使用胡航 2016-02-30

实验一金属纳米颗粒的化学法制备一、实验内容与目的 1. 了解并掌握金属纳米颗粒的化学法制备过程并制备Au 或Ag 纳米颗粒。 2. 了解金属纳米颗粒的光学特征。二、实验原理概述化学制备法是制备金属纳米微粒的一种重要方法，在基础研究和实际应用中被广泛采用。贵金属纳米颗粒的化学法制备主要有溶胶凝胶法、电镀法、氧化还原法等。其中氧化还原法又包括热分解和辐照分解等。贵金属纳米颗粒具有广泛的应用，如生物医学领域的杀菌，物理化学领域的催化等。本实验以金胶为例介绍交替法制备贵金属纳米颗粒，并以硝酸银在烷基胺中的热分解为例介绍表面活性剂中氧化还原法制备贵金属纳米颗粒。 1. 胶体金属（Au 、Ag ）的成核与生长总的来说，化学法制备金属纳米粒子都是让还原剂提供电子给溶液中带正电荷的金属离子形成金属原子。如，对于制备胶体金，如果采用柠檬酸三钠作为还原剂，其反应过程如下： 2H O -42223222222Δ HAuCl + HOC(CH )(CO )Au +Cl +CO +HCO H+CO(CH )(CO )+......??→粒子 2. 硝酸银热分解法制备银纳米粒子热分解法制备金属纳米颗粒原理简单，实验过程易操作。对制备数纳米到数十纳米尺寸范围的纳米颗粒有较大优势。硝酸银在烷基胺中加热搅拌可形成澄清透明溶液。温度上升到150~200 °C 时，溶液颜色由浅色到深色快速变化，生成的银纳米颗粒被烷基胺包裹，稳定在溶液中。通过对样品洗涤、离心沉淀，可获得烷基胺包裹的银纳米粒子。三、实验方法与步骤（一）实验仪器与材料硝酸银，柠檬酸三钠，油胺或十八胺，十八烯（ODE ），无水乙醇，配有温度调控和磁力搅拌的油浴加热器，三颈瓶，抽气头，滤膜，温度计套管，10 mL 量筒，分析天平，玻璃滴管，离心管，离心机，电热干燥箱（二）实验方法与操作步骤

人教版部编本四年级下册《纳米技术就在我们身边》第一课时教学设计

人教版部编本四年级下册《纳米技术就在我们身边》第一课时教学设计教学目标 1.自主学习字词，会认“兵、乓”等12个生字，会写“纳、拥”等15个生字，理解字义，识记字形。正确读写“纳米拥有冰箱除臭隐形健康预防病灶疾病细胞”等词语。 2.正确朗读课文，理清文章结构。教具准备课件：教学设计一、图片导入,激发兴趣。 1.导语:大家还记得在科幻世界里那些随意消失变化的人吗？还记得在神话世界里，孙悟空的七十二变吗？现在所有这一切都不是在疯狂的科幻世界里，不是在神奇的神话里，而是在离我们也许只有几年之遥的纳米时代！那么什么是纳米？什么是纳米技术？大家想不想了解有关这方面的知识？ 2.展示图片:【课件出示2】图1.纳米机器人（描述的是一个纳米机器人在清理血管中的有害堆积物。由于纳米机器人可以小到在人的血管中自由地游动，对于像脑血栓、动脉硬化等病灶，它们可以非常容易地予以清理，而不再用进行危险的开颅、开胸手术。）图2.纳米技术制作的中国地图（这是中国科学院化学所的科技人员，利用纳米加工技术在石墨表面，通过搬迁碳原子而绘制出的世界上最小的中国地图。这幅地图到底有多小呢？打个比方吧，如果把这幅图放大到一张一米见方的中国地图大小的尺寸，就相当于把该幅地图放大到中国辽阔的领土的面积。）

3.板书课题: 简述:这篇科学小品文向我们简单而准确地介绍了纳米、纳米技术等科学知识,展示了纳米技术美妙的前景。（板书：纳米技术就在我们身边） 4.出示目标。二、初读课文，解决字词。 1.学生自读课文，要求：【出示课件3】（1）正确、流利地读课文，读准字音，读通句子。（2）遇到自己喜欢的语句，多读几遍。 2.自学课文生字词，可以用笔在文中圈出来，然后用合适的方法来解决生字词。 3.检查学习效果，相机指导。（1）检查并指正读音【出示课件4：本课生字新词】乒乓球拥有杀菌防臭蔬菜癌症死亡率疾病病灶纳米冰箱钢铁隐形健康细胞预防需要自由读，指名读，齐读。注意读准平舌音“灶”，翘舌音“杀臭疏”等。（2）指导书写【出示课件5、6】重点指导“臭蔬健康”。 “臭”上下结构，上面是个“自”下面是个“犬”，不要少写“自”里的一横和“犬”上的一点。 “蔬”上窄下宽，下面是“疏”，不要多写横撇下的一撇，也不要少写了撇折右边的一点。 “健”左窄右宽，注意中间是“廴”不是“辶”。 “康”半包围结构，注意里面的部分，最后四笔分别是：点、提、撇、捺。（3）检查词语理解。【出示课件7、8、9】（1）微米：微米是长度单位。1微米相当于1米的一百万分之一。

无机纳米材料简介

无机纳米材料简介无机纳米材料是纳米材料从物质的类别来划分出的一种纳米材料。指其组成的主体是无机物质。无机纳米材料主要包括：纳米氧化物、纳米复合氧化物、纳米金属及合金，以及其他无机纳米材料。一、纳米氧化物：纳米氧化物指的是粒径达到纳米级的氧化物，比如纳米二氧化钛（T25），纳米二氧化硅（SP30),纳米氧化锌（JE01),纳米氧化铝（L30)，纳米氧化锆，纳米氧化铈，纳米氧化铁等等。纳米氧化物的基本技术指标包含：粒径，含量，比表面积，pH, 以及一些金属成分的含量。纳米氧化物在催化领域的应用纳米催化剂具有表面效应，吸附特性及表面反应等特性，因此纳米催化剂在催化领域的应用十分广泛。实际上，国际上已把纳米粒子催化剂称为第四代催化剂。我国目前在纳米材料的研究应用水平在某些方面处于世界领先地位，已实现产业化的SiO2(如VK-SP30)、CaCO3、TiO2(如VK-T25)、ZnO等少数几个品种，这些制备出来的纳米材料在催化领域中主要用于两个方面：一是直接用作主催化剂，二是作为纳米催化剂载体制成负载型催化剂使用。国际现在企业主要有杜邦，德固赛，国内的有杭州万景等企业生产纳米氧化物系列的产品。 2.1 石油化工催化领域由于纳米材料颗粒的大小可以人工控制，又由于尺寸小,比表面积大，表面的键态和颗粒内部不同及表面原子配位不全等，从而导致表面的活性部位增加。另外，随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶,这样就增加了化学反应的接触面。利用纳米微粒的高比表面积和高活性这些特性，可以显著提高催化效率。例如，纳米Ni粉可将有机化学加氢和脱氢反应速度提高15倍；超细Pt粉、碳化钨粉是高效的加氢催化剂；在甲醛氧化制甲醇反应中，使用纳米SiO2，选择性可提高5倍，利用纳米Pt催化剂，放在TiO2担体上，通过光照，使甲醇水溶液制氢产率

户外防水防风多功能服装面料介绍

户外防水防风多功能服装面料介绍 , , , , GORE-TEX 布料的奥妙--GORE-TEX 薄膜：1.防水-干爽保证GORE-TEX薄膜含抗水物质(HYDROPHOBIC)，平均每平方吋内，不规则地分布了90亿小孔，这些小孔比水滴细水了2万倍，所以可阻止水透过衣物流入。2.防风-轻松泰然面对天气?当冷空气停留在贴住皮肤内层的衣物时，就算只有几度的温差，也会觉得冷。由于GORE-TEX薄膜极为细小及不规则的排列关系，便空气不能透入体内。3.透气-让身体自在的呼吸GORE-TEX薄膜平均每个小孔比水蒸气大700倍，人体所排出的汗气，将可以轻易的通过薄膜而蒸发，而使皮肤不觉粘腻。 PACLITE 面料- 物料重量再轻15% - 手感更加柔软舒适新世代 PACLITE薄膜新一代 PACLITE布料，革新采用防油污及含炭成份的薄膜保护层，为你提供全天候多功能保护。●崭新技术，将保护圆点完全融合于薄膜保护层，穿著时更加方便，手感更加柔软●防油污特性，避免太阳油等沾污衣物 ●汗气轻易排出，透气舒适●100% 防水，防风、透气及独有「保证干爽」承诺GORE-TEX XCR面料XCR全称是eXtended Comfort Range，意指特别舒适的系列，它是公司历经数十年研发，投资数千万美元的又一重大成果。一经推出，就引起了业内的广泛关注，世界众多顶级品牌已争相采用。与普通相比，采用 XCR制成的透气性再提高25%。 XCR制成的能更大程度地减少内部汗气的积累、透气性更强。并且都通过了模拟恶劣天候试验，穿着保持干爽舒适。 XCR，在设计方面不仅增加了穿着者的舒适感，还保持了衣服防水的功能和耐久性。采用 XCR的有2层和3层两种。2层的XCR具有多用途性，普通的运动像跑步、打球以及日常外出都可以穿着；而3层的XCR则更持久耐磨，凭借特别耐撕拉的表层，即使是高强度的户外运动，也可以轻松应付。我们知道，户外运动经常会遇到天气的变化，或者要途经一些潮湿地带，防水就成了必不可少的功能。 XCR利用独特的防水结构设计，生产出了最持久的防水产品。即使是关键的粘合部位，也有公司提供的专用压胶带进行了压胶处理。保养指南：定期洗涤非常重要。别忘了在洗涤前察看保养标签，以确保用正确的方式进行洗涤。机器洗涤：用40度的温水加适量洗衣粉进行机洗。推荐使用洗衣粉，因为她较少影响衣服表面的抗水性能。也可以使用液体皂洗涤。请勿使用漂白或柔顺剂：可在洗涤前使用去污剂清除伤的污渍，越早清除污渍效果越好。同时确保在洗涤后将漂洗干净。烘干：设定温度为55度将衣服烘干。烘干机的热量有助于恢复衣服表布的抗水性。熨烫：低温蒸汽熨烫也会达到类似烘干的效果。干洗：如果穿着较久，既脏又有汗渍和污渍，可选择干洗。偶尔干洗不会破坏薄膜，并能彻底清洁衣服。当既脏又浸满汗水时，一定要清洗干净之后再存放起来。切勿存放于阳光直射

纳米微粒制备实验

HT-218型纳米微粒制备实验仪使用说明书一.基本原理纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在迅速发展的新科技。它是研究由尺寸在0.1~100纳米之间的物质组成体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术，也是一个融前沿科学和高技术于一体的完整体系。在整个纳米科技的发展中，纳米颗粒的制备和微粒性质的研究是最早开展的。微粒制备的方法很多，按制备方法可分为物理方法和化学方法。按制备路径分，或分为粉碎法和聚集法。本实验仪采用电阻加热，气体冷凝法制备纳米微粒。图中显示蒸汽冷凝法制备纳米微粒的过程。首先利用抽气泵（真空泵）对系统进行真空抽吸，并利用隋性气体进行置换。惰性气体为高纯Ar,He等，有些情形也可以考虑用N2气。经过几次置换后，将真空反应室内保护气的气压控制至所需的参数范围，通常约为0.1kPa 至10kPa范围，与所需粒子路径有关。当原材料被加热至蒸发温度时蒸发为气相。气相的原材料原子与惰性气体的原子（或分子）碰撞，迅速降低能量而骤然冷却。骤冷使得原材料的确蒸气中形成很高的局域过饱和，非常有利于成核。成核与生长过程都是在极短的时间内发生的，首先形成原子簇，然后继续生长成纳米微晶，最终在收集器上收集到纳米粒子。二.仪器组成如图所示纳米微粒制备实验仪外型图

仪器照片实验仪器玻璃真空罩G置于食品顶部真空橡皮圈的上方。平时真空罩内保持一定程度的低气压，以维护系统的清洁。当需要制备微粒时，打开阀门V2让空气进入真空室，使得真空室内外气压相近即可掀开真空罩。真空罩下方真空室底盘P的上部倒置了一只玻璃烧杯F，用作纳料微粒的收集器。两个铜电极I之间可以接上随机附带的螺旋状钨丝H。铜电极接至蒸发速率控制单元，若在真空状态下或低气压惰性气体状态下启动该单元，钨丝上即通过电流并可获得1000oC以上的高温。真空底盘P开有四个孔，孔的下方分别接有气体压力传感器E，以及连接阀门V1，V2和电磁阀门Ve的管道。气体压力传感器E连结至真空度量单元，并在数字显示表M1上直接显示实验过程中真空室内的气体压力。阀门V1通过管道与仪器后侧惰性气体接口连接，实验时可利用V1调整气体压力，亦可借助Ve调整压力。阀门V2的另一端直通大气，主要为打开钟罩而设立。电磁阀Ve的另一端接至抽气单元并由该单元实行抽气的自动控制，以保证抽气的顺利进行并排除真空泵油倒灌进入真空室。蒸发控制单元的加热功率控制钮置于仪器面板上。调节加热器时数字显示表M2直接显示加热功率。

常州纳米材料项目规划方案

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摘要说明— 上世纪80年代末，我国政府开始重视纳米材料和技术的研究，90年代中期之后，从事纳米材料生产开发的公司不断增多，社会资金投入也不断增加，纳米材料应用产业兴起。进入二十一世纪，我国纳米材料产业进入稳定、健康的发展阶段，各种包括纳米材料在内的新材料产业法规、标准也陆续出台，纳米行业从业者的外部环境逐渐变好，竞争更加有序。该纳米材料项目计划总投资16668.32万元，其中：固定资产投资12328.67万元，占项目总投资的73.96%；流动资金4339.65万元，占项目总投资的26.04%。达产年营业收入34676.00万元，总成本费用27159.02万元，税金及附加309.23万元，利润总额7516.98万元，利税总额8863.03万元，税后净利润5637.73万元，达产年纳税总额3225.29万元；达产年投资利润率45.10%，投资利税率53.17%，投资回报率33.82%，全部投资回收期4.46年，提供就业职位770个。纳米材料及其相应的制取、组合技术已成为21世纪世界科技发展中的主流方向，也是世界各国最主要的研究热点之一。当前，我国在纳米领域发表的SCI论文累计已经跃居全球第一，同时相关专利的申请量累计达20.9万件，占全球总量的45%。然而，在美国专利及商标局的专利统计数

据中，即使不计美国自身，我国大陆地区的专利数量也居于韩国、日本、中国台湾地区之后，说明我国相关产业参与国际化竞争的程度仍然不够深。报告内容：概述、背景、必要性分析、市场调研预测、建设规划方案、项目选址、土建工程、工艺可行性分析、环境影响分析、项目职业保护、项目风险评估、节能概况、实施安排方案、项目投资方案、项目盈利能力分析、项目结论等。规划设计/投资分析/产业运营

GORE-TEX面料的详细介绍、性能指标

GORE-TEX面料的详细介绍、性能指标 GORE-TEX是美国W.L.GORE公司在使用PTFE的实验中发现它在薄膜状态时，每一平方寸有多达90亿个小孔，这些小孔的大小是水滴的2万分之一，但又比水蒸气分子大700倍。此外它又柔软坚韧，故为顶级的防水透气面料防风性：在此之前，纺织界对兼顾防水及透气的要求并无理想之解决方法，现有材料只能低度防水及透气，或者不能兼顾。GORE-TEX的出现改变了这一切。并且虽然GORE-TEX本身并不保温，但由于空气分子难以穿透，十分挡风，故表现出极佳的保温性能。防水性：一般防水尼龙的防水度只有1000-2000mm，只能承受一般骤雨；稍佳者5000mm，可以承受大雨；美国军部之标准也才7000mm，而GORE-TEX的防水度高达20000mm！透气性：透气性的规格是gm/m2/24hr，一般防水透气布料只有2000-3000gm/m2/24hr，而GORE-TEX之透气量高达8000-10000gm/m2/24hr！ GORE-TEX性能之超卓，是绝大多数世界顶级探险队之标准装备，从珠峰到南北两极到太空宇航员，无他，皆因无法找到比GORE-TEX更好的材料。GORE-TEX布料的种类： 1. 三层3-layer：GORE-TEX膜如三文治般夹于面布和里布之间，制作时较为简单，且故价格较便宜，亦较为耐磨，但穿着硬挺不及其他舒适 2. 双层2-layer：GORE-TEX膜只加于面布之上，在制作成衣时另加内里，制作繁琐，故价格略高，但成衣较为柔软舒适，亦更为通风。

3. 里布liner：GORE-TEX膜只加于里布之上，外层则是经GORE测试合格之高拨水透气布，因面布可由设计者自由选择，故款式可作出多种变化，成衣最为柔软舒适，更为通风。清洗容易：使用普通洗衣粉在温水中轻搓洗，或慢速机洗。可用干衣机及低温熨斗

化学气相沉积制备纳米材料实验

化学气相沉积制备纳米材料实验一、实验概述从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下（注1米＝1000毫米，1毫米＝1000微米，1微米＝1000纳米，1纳米＝10埃），即100纳米以下。纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。纳米科技是现代科学和先进技术结合的产物，它不仅可为人类提供新颖的装置，而且在物理学、化学、生物学、材料学、矿物学等领域中有广阔的发展前景对基础科学、应用科学研究来说都有重要意义。纳米材料的种类众多，结构各异，制备方法也多种多样。其中化学气相沉积法是一种非常重要的制备方法。化学气相沉积的英文词原意是化学蒸汽沉积（Chemical Vapor Deposition,CVD）,乃是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。 1、纳米材料的基本效应 (1)量子尺寸效应当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体颗粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低末被占据的分子轨道能级，既能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。能带理论表明，金属费米能级附近电子能级一般是连续的，这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立。对于纳米材料，所包原子数有限，这就导致能级间距发生分裂。当能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时，这时必须

织物面料防水透湿性能测试方法

织物面料防水透湿性能测试方法纺织品耐水压性能测试是非常规项目检测,但随着防水等特种整理纺织品市场需求的增长及外商对该类商品技术指标要求的提高,纺织品耐水压性能测试越来越受到重视。一、水蒸气透过法 1、正杯法 A,中国国家标准:GB/T12704-91 B B,美国材料实验协会标准：ASTM E96 Produce B and D C,日本工业标准：JIS L-1099 A2 D,加拿大标准：(CGSB)-4.2 No.49-99 E,英国标准:BS 7209-1990 2、倒杯法(也叫吸湿法) A，美国材料实验协会标准：ASTM E96 BW(1995版和2000版) 3、干燥剂法 4、正杯法 A，中国国家标准：GB/T 12704-91 A B，日本工业标准：JIS L-1099 A1 C，美国材料试验学会标准：ASTM E-96 A、C、E

5、倒杯法 A，日本工业标准：JIS L-1099 B1、B2 B，美国材料试验学会标准：ASTM E-96 C，比利时UCB公司标准：UCB 法 D，英国标准:B.T.T.G法二、出汗热盘法，也称皮肤模型法 A，ISO标准：ISO 11092 B，消防防护服测试：NFPA 1971 C，美国材料试验学会标准：ASTM F 1868-98 B D，德国标准：DIN 54 010 T01-A 三、出汗假人法出汗假人法出汗假人法的假人有点像热盘，用来模拟典型人体的形状和尺寸。假人测试比出汗热盘测试更具有实际意义，因为它可以考虑更多的变量，包括服装覆盖人体的表面积，纺织品的层数和人体表面空气层的分布，松还是紧配合，人体不同部分的皮肤温度差异，身体的位置和运动状态等。但是，还没有一个出汗假人可以测试在诸如行走时动态条件下的蒸发热阻力。当前，还没有出汗假人的设计标准和测试步骤。而且由于出汗假人更加复杂和昂贵，使得假人测试费用比热盘法高。

防水透湿功能性面料介绍之一

防水透湿功能性面料介绍之一：简介当你去登山的时候，冷不丁会下雨，总不能撑着雨伞上山吧。爬山又是一项非常消耗体力的运动，出大量的汗水，而山上的温度一般都很低，总不能把衣服脱掉吧。那么，怎么样才能一下解决这类问题呢？实际上，人们很早就在研究这个问题了，那就是穿一件既防水又能透湿的衣服。（平时人们常称它为透气织物，但不是空气中的气体，而是汗水蒸发出来的蒸汽）。具体来讲，防水透湿织物是指水在一定压力下不浸入织物，而人体散发的汗液却能以水蒸气的形式通过织物传导到外界，从而避免汗液积聚冷凝在体表与织物之间以保持服装的舒适性，它是一种高技术、独具特色的功能性织物。防水对于普通面料工作者来说并不是什么难题，关键是如何实现透湿。下面，我们从防水透湿织物的种类来深入了解一下它。一、通过纤维来实现透湿 1、文泰尔织物。最早的防水透湿织物是著名的文泰尔(Ventile)织物。它是上世纪40年代由英国的Shirley研究所设计的，选用埃及长绒棉的高支低捻度纯棉纱高密重平组织织物，最初主要用于第二次世界大战期间的英国空军飞行员的防寒抗浸服。当织物干燥时，经纬纱线间的间隙较大，大约10微米，能提供高度透湿的结构；当雨或水淋织物时，棉纱膨胀，使得纱线间的间隙减至3～4 微米，这一闭孔机制同特殊的拒水整理相结合，保证织物不被雨水进一步渗透。目前该类面料早已被其它防水透湿面料所取代。 2、Coolmax类面料。杜邦、日本东丽等国际大公司研究的通过纤维内部制造出孔道的方式实现将汗水排出体外，也就是市场上的吸湿排汗面料。该类纤维生产技术集中在这类国际大公司手上，价格相对较高，难以成为市场的主流。二、通过涂层来实现透湿采用干法直接涂层、转移涂层、泡沫涂层、相位倒置或湿法涂层（凝固涂层）等工艺技术，将各种各样具有防水、透湿功能的涂层剂涂敷在织物的表面上，使织物表面孔隙被涂层剂封闭或减小到一定程度，从而得到防水性。织物透湿性则通过涂层上经过特殊方法形成的微孔结构或涂层剂中的亲水基团与水分子作用，借助氢键和其它分子间力，在高湿度一侧吸附水分子，后传递到低温度一侧解析的作用来获得。涂层面料的价格低，实现了一定的透湿，而被广泛使用。但是由于其防水透湿性能较差，手感也不能令人满意，市场占有率正在逐步的减少。现在开发出的湿法转移涂层的面料使得涂层面料又焕发了新机，它不仅防水透湿等物性指标很高，面布能做100%特氟龙处理，水洗牢度能达到25次以上，手感也非常好。三、通过层压防水透湿膜来实现透湿 1、PTFE薄膜水蒸气分子的直径为0.0004微米，而雨水中直径最小的轻雾的直径为20微米，毛毛雨的直径已经高达400微米，如果能够制造出孔隙直径在水蒸气和雨水之间的薄膜，那么既防水又透湿不是就能实现了吗？美国GORE公司利用聚四氟乙烯

纳米材料设计及电荷极化调控

纳米材料设计及电荷极化调控材料创新是人类文明进步的重要动力,也是新兴产业发展的基础。近年来不断涌现出来的新型纳米材料表现出很多卓越性质,如高比表面积、多尺度的尺寸效应、界面效应、表面效应和量子限域效应等等,因而被广泛应用于能源、环境和半导体工业等重大领域中。然而,纳米材料结构的复杂性为实验和表征带来了困难,很多复杂过程都难以被实验捕捉,这限制了对构效关系及工作机理的理解,制约着新型纳米材料的理性设计。随着近年来高性能计算的飞速发展和计算理论的不断完善,第一性原理理论计算从原子尺度和电子结构层次为材料解析提供了有力工具。它能够帮助人们更好地进行理性设计并检验设计的可行性,且具有研发周期短、成本低廉、环境友好等优势。因此,理论计算结合实验表征已经成为新材料设计和研发的新潮流。调控纳米材料的成分、尺寸和表界面形貌等都能有效调控材料的性质;此外,基于对构效关系的理解,理性设计材料复合也能达到协同增效的目的。这些设计思路,归根结底都是基于对电子的控制,以电子态为载体,通过电子激发、转移形成电荷极化,从而驱动相应的物理和化学过程。本文基于第一性原理理论计算研究了一系列复杂体系的电子态结构和布居行为,从电荷极化形成与演变的角度阐述了复杂体系中的构效关系和协同机理(第三到五章)。此外,我们还探索性地提出了偶极矩可以作为复杂体系中电荷极化的描述子,用来研究电荷极化对材料表面化学反应的影响(第六章)。本文共六章,各章简介如下:首章中,基于后面工作所涉及的领域及希望解决的问题,我们主要介绍了两方面的背景知识和研究现状。首先是纳米材料导电性

调控,我们分别以钒的氧化物家族和石墨烯为例,介绍了强关联体系和二维材料导电性调控的研究进展。在钒的氧化物家族中,几何结构在导电性调控中扮演着重要角色,使得通过精确控制几何结构来调控电子结构成为可能。石墨烯可控带隙一直以来都是其在半导体领域应用的难点,尽管研究取得了很多进展,但在原子尺度下的精确调控还存在很多挑战。此外,如何在调控带隙的同时保持石墨烯的固有优势如高载流子迁移率、高机械强度等,也是当前面临的一大难题。随后,我们对光催化领域的研究背景、主要过程和机理、材料筛选和复合进行了简要介绍。传统的半导体材料存在许多不足,通过理性设计半导体-金属或半导体-半导体复合能打破单一材料的局限性,达到协同增效的目的。因此纳米复合材料逐渐受到越来越多的重视,成为当前光催化领域研究的焦点。第二章中我们简单介绍了第一性原理密度泛函的发展历史,理论框架,常用近似和主流量化计算软件包。密度泛函理论(DFT)从量子力学出发,以体系的电子密度为基本研究量,通过Kohn-Sham方程将相互作用的多粒子体系问题转化为无相互作用的单粒子体系问题,并利用交换关联泛函进行近似来求解体系的基态电荷密度,进而得到包括体系基态能量在内的所有基本性质。实际计算中,我们根据具体研究体系的特性和研究目的选择合适的交换关联泛函和量化计算软件包进行计算模拟。接着,我们针对材料内部、界面和表面的电荷极化效应及其对纳米材料性能的影响,对一系列复杂体系展开了研究,分别在第三、四和五章中作了详细阐述。第三章介绍了通过掺杂和缺陷调控材料内电荷极化的两个例子:(1)氧空位

什么是防水透湿功能性面料

什么是防水透湿功能性面料？防水透湿功能性面料的原理！防水透湿面料的作用和用途！防水透湿面料价格和分类什么是防水透湿功能性面料? 它是怎么测试的防水透湿功能性面料先容当你去登山的时辰，冷不丁会下雨，总不能撑着雨伞上山吧。登山又是一项很是消耗体力的运动，出大量的汗水，而山上的温度一般都很低，总不能把衣服脱掉吧。那末，怎么样才气一下处理完成这种需要解答的题目呢？现实上，人们很久已在研究这个需要解答的题目了，那就是穿一件既防水又能透湿的衣服。（平时人们常称它为透气织物，但不是空气中的气体，而是汗水蒸发出来的蒸汽）。具体来讲，防水透湿织物是指水在一定压力下不浸入织物，而人的身体披发的汗液却能以水气的情势经由过程织物传导到外界，从而避免汗液储蓄积累冷凝在体表与织物之间以保持时装的恬静性，它是一种高技术、独具特色的功能性织物。防水对平凡面料事情者来说其实不是什么困难的需要解答的题目，要害是如何使成为事实透湿。下面，我们从防水透湿织物的种类来深切了解一下它。 1、透湿首要经由过程其的亲水特征来使成为事实，寄托衣服内外蒸汽压的差异，将蒸汽从压力高之处转移到低之处，从而使成为事实了透湿的功能。本人也长期从事TPU复合面料的出产，特作一些简单先容。产品待性： A. 绿色环保 B. 极好的透气透湿性 C.绝对防水性、防血污、抗菌 D. 防风且耐寒、防绒、滑爽 E.耐久性、超泼水收拾整顿 F. 易去污收拾整顿，可正常水洗适用规模： A.野战军服、救火、军队特用时装 B.防备保护用品、军队用帐蓬、睡袋及邮政包 C.登山、滑雪、高尔夫等运动用衣 D.鞋帽用材、箱包、遮光窗帘、防紫外光伞布 E.防雨、透气的雨披、休闲风衣 F. 医保用品产品规格：1、门幅宽度：1500mm 2、产品厚度：0.012~0.025mm三、低透透明膜、低透雾面膜、低透乳白膜透湿指标：大于1000g/m2*24hrs（ASTM E96 BW 2000版）耐静水压指标：大于10000mmH2O（AATCC 127）4、中透透明膜、中透雾面膜、中透乳白膜透湿指标：大于3000g/m2*24hrs（ASTM E96 BW 2000版）耐静水压指标：大于10000mmH2O（AATCC 127） 2、经由过程层压防水透湿膜来使成为事实透湿1、PTFE薄膜水气份子的直径为0.0004微米，而雨水中直径最小的轻雾的直径为20微米，牛毛雨的直径已经高达400微米，要是可以或许制造出孔隙直径在水气和雨水之间的薄膜，那末既防水又透湿不是就能使成为事实了吗？美国GORE公司哄骗聚四氟乙烯(PTFE)成为熬头家出产出该膜的公司，与织物举行复合层压后取商物品名称为GORE-TEX。可是由于PTFE具备很是强的化学惰性，险些没有什么材料可以将它与其它织物很好地层压在一起，熬头代面料牢度很是差。厥后，颠末不停的起劲，经由过程与其它亲水薄膜层亚在一起成为复合薄膜，并在膜上举行特殊处理，牢度大大提高。一般以为，Gore-Tex面料水压可以到达10000mm，水洗6-7次后水压才有明显的下降；透湿量无上可以到达10000g/sqm*24hrs，可是这其实不是刚做出来的面料就能到达这个数值，需要颠末几次水洗，将部门胶水洗去，可用孔隙增多，透湿量上升。 3、经由过程纤维来使成为事实透湿织物。最先的防水透湿织物是著名的文泰尔(Ventile)织物。它是上百年40年代由英国的S你好rley研究所设计的，选用埃及长绒棉的高支低捻度纯棉花纺成的纱高密重平组织织物，最初首要用于第二次世界大战期间的英国空军飞行员的防御寒冷抗浸服。当织物干燥时，经纬纱线间的间隙较大，大约10微米，能提供高度透湿的布局；当雨或水淋织物时，棉花纺成的纱膨胀，要患上纱线间的间隙减至3～4微米，这一闭孔机制同特殊的拒水收拾整顿相联合，包管织物不被雨水进一步渗透。今朝该类面料早已被其它防水透湿面料所取代。2、Coolmax类面料。杜邦、日本东丽等国际大公司研究的经由