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中文摘要：
以聚酰胺-无机纳米复合材料为研究对象，研究内容包括材料制造工艺与聚集态结构的研究；微结构与力学性能、强韧化机理的研究；材料本构关系；材料损伤、破坏机理的研究；材料优化设计技术实现路径的研究。项目研究一些力学基础问题以及一些与工程密切结合的应用基础问题，有关研究将涉及力学、高分子科学和材料科学等多个学科，而且实验研究处于相当重要的地位。聚合物-无机纳米复合材料将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可加工性有机地结合起来，倍受世界各国重视。但是力学界在这一领域研究甚少，项目研究具有重要学术价值。我国聚酰胺与国际先进水平相比存在较大差距，每年需要大量进口，2001年聚酰胺的进口量为6.8万吨。应用纳米复合技术改性聚酰胺是聚酰胺工业发展的一个重要方向。项目的研究成果将对聚酰胺-无机纳米复合材料的制备技术和制造工艺以及开发应用提供理论和技术指导，具有重大实际应用前景。
结论摘要：
高分子纳米复合材料具有多层次的内部结构，这些结构是决定材料力学性能的关键因素。项目实验研究和理论分析了变形和损伤过程中聚集结构的演化以及纳米无机相对材料性能的影响与强化作用。提出一种描述材料内部多尺度结构的理论模型，采用尺度均匀方法确定各层次的材料参数间的关系并给出解决问题的途径。结合有限元法，分别预测了聚合物的结晶度、聚合物结晶相的弹性模量、纳米颗粒的体积份数、纳米颗粒的弹性模量等参数对聚合物纳米复合材料有效性能的影响，得到了一些有意义的结论，对指导聚合物纳米复合材料的制备有一定的指导作用。另外在宏细观应力集中的分析与计算方面和代数多重网格方法及其在固体方面的应用开展了研究，并取得了较好的成果。实验方面对多种聚合物纳米复合材料进行了一系列实验，大量的TEM、DSC以及原子力显微镜观测实验，定性或定量地给出了聚合物基纳米复合材料的微观物理、几何结构性质，为理论分析、优化设计提供了坚实基础。在材料改性和新材料制备方面，发明了几种新材料和制备新方法，获得国家发明专利一项，还申报发明专利8项（其中4项已经公示）。另外成功地进行了制备技术的中试，产品用户使用很满意，希望扩大生产。
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