無機納米材料是納米材料從物質的類別來劃分出的一種納米材料。指其組成的主體是無機物質。納米材料指的是納米結構按一定方式堆積或一定基體中分散形成的宏觀材料。納米結構為至少一維尺寸在1～100nm 區域的結構，它包括納米粒子、納米纖維、納米薄膜、納米塊狀和納米晶等。

無機納米粒子具有很強的活性，使其易與環氧樹脂分子發生鍵合作用，提高了分子間的作用力，其對聚合物的增韌克服了傳統彈性體在增韌聚合物的同時使其剛度和強度降低的缺點，因而在環氧樹脂及其多種聚合物改性中的應用日益廣泛。

1、納米SiO2

納米SiO2是不定型的白色粉末（指團聚狀態），其分子結構呈三維鏈狀，存在大量不飽和的殘鍵和不同鍵合態的羥基。它可與基材的某些基團發生鍵合作用，從而大大改善材料的硬度和強度。納米SiO2顆粒尺寸小，具有較高的流動性，當采用適當的方式與樹脂復合時，其分布在高分子鍵的空隙中，使得復合材料的強度、韌性、延展性顯著提高。

2、層狀硅酸鹽粘土

層狀硅酸鹽是粘土礦物，如鈉蒙脫土、鋰蒙脫土和海泡石等可用于制備聚合物，目前研究較多并具有實際應用前景的納米復合材料用層狀硅酸鹽、結構單元是由一片鋁氧八面體夾在兩片硅氧四面體之間形成的層狀結構，層間有可交換性陽離子，如Na+、Ca2+、Mg2+等，它們中可與無機金屬離子或有機陽離子等交換，從而修飾硅酸鹽層間表面形成具有不同性能的無機和有機粘土，這種硅酸鹽粘土以納米級微塊分散在聚合物中，形成無機/有機復合材料，其性能明顯優于純聚合物材料，在制備聚合物/納米復合材料領域中得到廣泛應用。

3、納米CaCO3

納米CaCO3材料來源易得，用納米CaCO3作為塑料填充劑可減少樹脂用量，大大降低成本，而且制品的拉伸強度、伸長率等性能指標均有所提高，起到補強劑的作用，還可以提高塑料加工時的流變性和擠出速度，改善塑料加工性能。研究發現，摻加納米CaCO3后材料得以增強增韌，且其光透性能沒有受到影響。

4、納米TiO2

TiO2的晶體粒徑達到納米級后，其性能得到極大改善產生突破性的變化。將其添加于環氧樹脂中可明顯提高材料的綜合性能。

5、納米Al2O3

工業界對納米Al2O3在聚合物和環氧樹脂改性中的應用進行了大量的研究，將納米Al2O3粒子用作橡膠填充時可以提高其介電性、耐磨性和材料的耐高溫沖擊韌性。納米α-Al2O3與環氧樹脂的復合材料，使其模量增加，玻璃化轉變溫度提高，模量達極大值。納米Al2O3與其他填料一起填充聚合物還可能產生協同效應。

6、納米ZnO

納米ZnO是常用于聚合物增韌改性主流產品，它用于改性環氧樹脂已相當廣泛，但仍存在許多問題，主要是如何解決納米粒子的團聚，使其盡可能均勻地分散在聚合物材料體系中，以得到增強增韌的高性能環氧樹脂復合材料。

7、石墨烯

任小孟等研究了天然石墨（NG）、石墨烯（GNS）、膨脹石墨（EG）和氧化石墨烯（GO）4種石墨烯類材料對環氧樹脂的增韌和增強作用。不同添加劑對斷裂伸長率的影響不同，石墨烯（GNS）的作用最明顯，余者較差，天然石墨（NG）不能增韌環氧樹脂。

2016年3月Haydale公司與其他公司合作，利用納米石墨烯填料/ARALDITER環氧樹脂材料首次研制成汽車殼體，并在2016JEC（巴黎復合材料展覽會）展示。與傳統復合材料汽車殼體相比，其強度更高，更環保、耐用，還具有降低增強纖維含量從而降低車殼重量（輕量化）的潛力。

采用無機納米粒子填充環氧樹脂使其韌性、強度、耐濕熱性、耐磨性等各方面都得到提高，尤其是石墨烯的出現，使環氧樹脂基的復合材料進一步高性能化和多功能化，甚至產生許多特異的功能。隨著科技進步，納米級粒子及表面處理技術不斷成熟，環氧樹脂、無機納米復合材料將在電子元器件、食品包裝、燃料罐、汽車、航空等領域顯示出更廣闊的應用前景。

來源：王慧,王秀玲,丁著明.無機納米粒子在環氧樹脂增韌改性中的應用[J].熱固性樹脂,2018,33(06):55-65.