仿生层状二维纳米复合材料

本书为“低维材料与器件丛书”之一。纳米复合材料在飞行器蒙皮、电磁屏蔽等领域具有重要应用前景，是解决航空航天领域小型化、轻量化等瓶颈问题的关键材料，具有重要的科学研究意义和战略价值。《仿生层状二维纳米复合材料》作者从事层状二维纳米复合材料的研究工作十余年，在该领域取得原创性研究成果。《仿生层状二维纳米复合材料》包含6章，第1章主要介绍二维纳米材料的本征特性，包括其结构、物理化学性能；第2章阐述典型自然材料及仿生启示，主要介绍自然材料（如鲍鱼壳）奇妙的微观结构及其优异的力学性能；第3章阐述仿生层状二维纳米复合纤维材料；第4章阐述仿生层状二维纳米复合薄膜材料，主要介绍界面设计原理，以及力学和电学性能优化策略等；第5章阐述仿生层状二维纳米块体复合材料，主要介绍块体复合材料的力学性能和其他功能特性；第6章阐述仿生层状二维纳米复合材料的应用，介绍其在导热、防火、电磁屏蔽以及传感等领域的应用。本书适用于纳米材料等专业的大学本科生、硕士和博士研究生参考学习，对纳米复合材料领域的企事业单位技术人员也具有指导作用。

总序
前言
第1章绪论1
1.1二维纳米材料1
1.1.1纳米黏土2
1.1.2石墨烯和氧化石墨烯8
1.1.3过渡金属碳/氮化物11
1.1.4其他二维纳米材料16
1.2二维纳米复合材料22
1.2.1二维纳米复合材料的构筑策略23
1.2.2二维纳米复合材料的性能比较29
1.3总结与展望32
参考文献33
第2章典型自然材料及仿生启示42
2.1鲍鱼壳42
2.1.1鲍鱼壳珍珠层的微观结构与特性43
2.1.2珍珠层的力学性能54
2.2仿生层状纳米复合材料的制备策略66
2.2.1层层组装67
2.2.2冰模板定向冷冻技术74
2.2.3其他方法87
2.3展望101
参考文献102
第3章仿生层状二维纳米复合纤维材料113
3.1引言113
3.1.1层状二维纳米复合纤维材料的发展113
3.1.2仿生结构设计与界面相互作用122
3.2石墨烯复合纤维材料124
3.2.1制备方法125
3.2.2性能及其提升策略135
3.3过渡金属钛碳化合物复合纤维材料166
3.3.1制备方法166
3.3.2性能及其提升策略172
3.4其他层状二维纳米复合纤维材料191
3.4.1纳米黏土复合纤维191
3.4.2其他二维纳米材料复合纤维193
3.5总结与展望193
参考文献194
第4章仿生层状二维纳米复合薄膜材料202
4.1石墨烯复合薄膜材料202
4.1.1界面构筑策略203
4.1.2取向策略264
4.1.3致密化策略291
4.2过渡金属碳/氮化物复合薄膜材料295
4.2.1界面构筑策略295
4.2.2取向策略312
4.2.3致密化策略314
4.3黏土复合薄膜材料330
4.3.1组装策略330
4.3.2界面构筑策略343
参考文献350
第5章仿生层状二维纳米块体复合材料363
5.1冷冻铸造技术构筑层状块体纳米复合材料364
5.1.1冷冻铸造技术构筑黏土类层状块体复合材料364
5.1.2冷冻铸造技术构筑石墨烯层状块体复合材料379
5.1.3冷冻铸造技术构筑MXene层状块体复合材料387
5.23D打印技术构筑层状块体复合材料388
5.2.13D打印技术构筑黏土类层状块体复合材料389
5.2.23D打印技术构筑石墨烯层状块体复合材料392
5.2.33D打印技术构筑MXene层状块体复合材料394
5.3多技术联用策略构筑层状块体复合材料396
5.3.1多技术联用策略构筑黏土类层状块体复合材料396
5.3.2多技术联用策略构筑石墨烯层状块体复合材料413
5.4总结419
参考文献420
第6章仿生层状二维纳米复合材料的应用424
6.1功能复合领域424
6.1.1热管理领域424
6.1.2电磁屏蔽领域431
6.1.3阻燃防火领域438
6.1.4传感制动领域440
6.2其他应用领域450
6.2.1防腐领域450
6.2.2形状记忆材料452
6.2.3离子通道454
6.2.4超级电容器455
6.3总结与展望458
参考文献458
关键词牵引464