美国空军研究实验室开发新型混杂纳米材料

美国空军研究实验室正在开发一种用于制造陶瓷基复合材料的陶瓷先驱体聚合物接枝纳米颗粒（或称毛状纳米颗粒，HNP）。HNP是一种混杂材料，由固体纳米颗粒内核和围绕在其周围像毛发一样的聚合物外壳组成，大小相当于一个小型病毒。新的材料可用于制造由陶瓷基复合材料制成的飞机零件，如喷气发动机。

在陶瓷基复合材料的制造过程中，用于将陶瓷纤维粘合在一起的材料会大大收缩并形成裂缝和孔隙，为了解决这一问题，需要使用具有良好流动性的HNP对陶瓷进行渗透，以填充其中的裂缝和空隙，在此项目中，研究人员使用了无机硅聚合物来代替以往的聚苯乙烯等有机聚合物来作为HNP的聚合物外壳。结果表明，之前的填充材料需要经历6~10次渗透过程，新的填充材料有望将渗透次数较少一半，从而实现了更快的生产速度和更低的生产成本。