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第1章　碳纳米管的基本概念与性质1

1.1　纳米材料与碳纳米管1

1.1.1　纳米科技及应用1

1.1.2　纳米材料及其结构与特性1

1.1.3　碳纳米管简介3

1.2　碳纳米管的结构与基本性质3

1.2.1　碳纳米管的结构3

1.2.2　碳纳米管的基本性质4

1.3　碳纳米管的制备与应用6

1.3.1　碳纳米管的制备及处理6

1.3.2　碳纳米管的应用7

1.4　碳纳米管安全性研究9

1.4.1 国内外纳米材料生物安全性的研究现状9

1.4.2　碳纳米管的生物学效应研究成果及进展10

1.4.3　碳纳米管在医学中的应用13

1.5　碳纳米管复合材料研究现状14

1.5.1　碳纳米管／聚合物复合材料14

1.5.2　碳纳米管／金属／陶瓷复合材料15

1.5.3　碳纳米管生物复合材料的研究16

1.6　小结16

参考文献16

第2章　碳纳米管／羟基磷灰石复合材料25

2.1 羟基磷灰石的结构特点及其制备技术25

2.1.1　羟基磷灰石的结构特点25

2.1.2　羟基磷灰石制备技术25

2.1.3　羟基磷灰石复合材料28

2.1.4　化学沉淀法制备羟基磷灰石粉体及其表征30

2.2　碳纳米管／羟基磷灰石复合粉体制备与表征40

2.2.1 碳纳米管／羟基磷灰石复合粉体的机械混合制备技术40

2.2.2　羟基磷灰石在碳纳米管表面的自组装技术42

2.3　碳纳米管／羟基磷灰石复合材料的制备58

2.3.1　复合材料的成分及工艺设计58

2.3.2　复合材料的成形工艺59

2.3.3　复合材料的烧结工艺研究60

2.3.4　复合材料的微观结构特点61

2.4　碳纳米管／羟基磷灰石复合材料的力学性能与强韧化机制68

2.4.1　复合材料的强度及韧性68

2.4.2　复合材料的增韧机制分析71

2.5　碳纳米管／羟基磷灰石复合材料的生物相容性研究72

2.5.1 碳纳米管／羟基磷灰石复合材料的体外细胞毒性研究73

2.5.2　碳纳米管／羟基磷灰石复合材料植入动物体内的组织学观察77

2.5.3　碳纳米管／羟基磷灰石复合材料植入动物体内的分子生物学实验研究84

参考文献88

第3章　碳纳米管／磷酸钙骨水泥复合材料92

3.1　磷酸钙骨水泥的制备与性能研究92

3.1.1 α-磷酸三钙骨水泥的制备与性能研究93

3.1.2　磷酸四钙骨水泥的制备与性能研究97

3.1.3　高温αH-磷酸三钙骨水泥的制备与性能研究98

3.1.4　β-磷酸三钙骨水泥性能初探102

3.2　碳纳米管／磷酸钙骨水泥复合材料的制备与表征104

3.2.1 碳纳米管／磷酸钙骨水泥复合材料的制备与性能研究105

3.2.2　碳纤维／碳纳米管／磷酸钙骨水泥复合材料的制备与性能研究110

3.2.3　骨水泥及其复合材料中的气孔112

3.3　碳纳米管／磷酸钙骨水泥复合材料的强韧化机制113

3.3.1 碳纳米管的结构及表面性能114

3.3.2　羟基磷灰石的结构及骨水泥水化过程115

3.3.3　羟基磷灰石在碳纳米管上的生长模型116

3.3.4　碳纳米管在复合材料中的增强机制119

3.4　碳纳米管／磷酸钙骨水泥复合材料的生物相容性与骨传导性120

3.4.1 骨水泥复合材料的血液相容性120

3.4.2　骨水泥复合材料的骨传导性120

参考文献124

第4章　凋亡肿瘤用碳纳米管热种子复合材料126

4.1 肿瘤热疗机制与热种子材料研究现状126

4.1.1 肿瘤热疗的生物学机制简介126

4.1.2　肿瘤热疗存在的主要问题127

4.1.3　纳米材料在肿瘤热疗中的应用128

4.1.4　碳纳米管复合热种子材料及其热凋亡技术设计128

4.2　多壁碳纳米管的生物学效应研究129

4.2.1　概述129

4.2.2　碳纳米管安全性实验130

4.2.3　实验结果与讨论131

4.2.4　小结144

4.3 多壁碳纳米管的表面修饰145

4.3.1 碳纳米管的纯化氧化处理及分散性研究145

4.3.2　羟基磷灰石对碳纳米管表面修饰的研究149

4.3.3 四氧化三铁对碳纳米管表面修饰的研究152

4.3.4　壳聚糖对碳纳米管表面修饰的研究156

4.3.5　小结160

4.4　碳纳米管生物复合材料的吸波性及热效应研究161

4.4.1 碳纳米管生物复合材料的吸波性能的研究161

4.4.2　碳纳米管生物复合材料的粉体热效应研究165

4.5　热疗用温敏凝胶的制备167

4.5.1 壳聚糖-甘油磷酸钠温敏凝胶的制备167

4.5.2　结果分析168

4.5.3　小结173

4.6　载有热种子的热疗用壳聚糖温敏凝胶的制备173

4.6.1　实验过程173

4.6.2　实验结果讨论174

4.6.3　小结180

4.7　热疗用温敏凝胶的细胞毒性研究180

4.7.1　实验准备181

4.7.2　实验过程181

4.7.3　结果分析183

4.7.4　小结186

4.8　肿瘤热凋亡动物实验结果简介187

4.8.1　实验方法188

4.8.2　实验结果190

4.8.3　小结191

4.8.4　展望192

参考文献193

第5章　碳纳米管／铁氧体低频微波吸收材料198

5.1 电磁波吸收材料与吸波机制简介198

5.1.1　铁氧体吸波材料198

5.1.2　纳米吸波材料198

5.1.3　手性吸波材料199

5.1.4　高分子导电聚合物吸波材料199

5.1.5　多晶铁纤维吸波材料199

5.1.6　坡莫合金吸波材料200

5.1.7　吸波材料研究发展趋势200

5.1.8　电磁波与电磁波吸收材料的作用原理200

5.2　纳米Fe3O4包覆碳纳米管吸波材料201

5.2.1　实验方案及技术路线202

5.2.2　实验原料与电磁性能测试202

5.2.3　复合材料粉体的制备与表征205

5.2.4　复合材料粉体制备工艺的优化208

5.2.5 复合材料粉体微波吸收性能测试及分析213

5.2.6　复合材料粉体热效应测试及分析218

5.3　碳纳米管-锂锌铁氧体纳米核壳结构的制备与表征研究219

5.3.1　实验过程220

5.3.2　结果与讨论220

5.4　碳纳米管-二氧化硅纳米核壳结构的制备与表征研究221

5.4.1　实验过程222

5.4.2　结果与讨论222

参考文献225

第6章　碳纳米管增强金属间化合物复合材料228

6.1 金属间化合物Fe3Al粉体的制备229

6.1.1　粉体制备工艺229

6.1.2　MA过程中Fe3Al粉体的典型形貌和反应机理229

6.2 CNTs/Fe3Al复合粉体制备与表征232

6.2.1　碳纳米管及其纯化232

6.2.2　复合粉体的制备232

6.2.3　测试与表征方法233

6.2.4　结果与讨论233

6.3 CNTs/Fe3Al复合材料制备与表征236

6.3.1　实验过程236

6.3.2　实验结果237

6.4 CNTs/Fe3Al复合材料的力学性能与微观结构研究245

6.4.1　实验过程245

6.4.2 CNTs/Fe3Al复合材料的力学性能研究246

6.4.3 CNTs/Fe3Al复合材料的增韧机理探索247

6.4.4　小结256

参考文献256

第7章　碳纳米管增强酚醛树脂／石墨双极板复合材料259

7.1 质子交换膜燃料电池双极板材料及要求259

7.1.1　质子交换膜燃料电池简介259

7.1.2　双极板材料的要求259

7.1.3　问题的提出与新材料研究260

7.2　碳纳米管增强酚醛树脂／石墨双极板复合材料制备261

7.2.1　研究内容261

7.2.2　实验用原料与仪器设备261

7.2.3 酚醛树脂／石墨复合材料的制备过程262

7.2.4　碳纳米管增强酚醛树脂／石墨复合材料的制备263

7.2.5　碳纳米管增强酚醛树脂／石墨复合材料性能测试与表征方法265

7.3　碳纳米管增强酚醛树脂／石墨复合材料的制备工艺研究267

7.3.1　实验过程267

7.3.2　结果与分析268

7.3.3　小结276

7.4　碳纳米管改性与增强机制276

7.4.1 Fenton试剂法对碳纳米管改性机理探索277

7.4.2　碳纳米管复合材料的增强机理探索279

7.4.3　小结282

参考文献283

第8章　碳纳米管／羟基磷灰石复合涂层的制备与微观结构研究286

8.1 碳纳米管／羟基磷灰石复合涂层的制备287

8.1.1　碳纳米管的纯化287

8.1.2　羟基磷灰石均匀包覆碳纳米管复合粉体的制备287

8.1.3　基体钛的表面处理及有序排列的TiO2纳米管阵列的制备287

8.1.4　TiO2纳米管阵列／碳纳米管／羟基磷灰石复合涂层的制备288

8.2　碳纳米管／羟基磷灰石复合涂层的微观结构研究288

8.2.1 纯化前后碳纳米管的微观结构分析288

8.2.2　羟基磷灰石均匀包覆碳纳米管复合粉体的微观结构289

8.2.3　有序排列TiO2纳米管阵列的微观结构289

8.2.4 TiO2纳米管阵列／碳纳米管／羟基磷灰石复合涂层的微观结构289

8.3　小结295

参考文献296