nanofillerne

Nanofyllere er nanoskopiske fyllstoffer som tilsettes en basismatriks, for å endre eller forbedre egenskaper som mekanisk styrke, stivhet, termisk ledningsevne og barriereegenskaper. Dimensjonene ligger typisk i nanometerskala (omtrent 1–100 nm), og innholdet kan variere fra små partikler til lagdelte eller høyaspektgående strukturer. Valget av nanofyll avhenger av matriks og ønsket effekt.

Vanlige typer nanofyllere inkluderer silica-nanopartikler, karbonbaserte materialer som karbon-nanorør og grafen eller grafenoksid, lagdelte nanokrystallinske fyllstoffer som nanoklair, samt nanocellulose og enkelte metalloksider som alumina og titania. Mange fyllstoffer kan være funksjonelle med overflatebehandling for å lette dispersjon og bedre grensesnittadhesjon i matriksen.

Inkorporering skjer ofte gjennom løsning-, smelte- eller in-situ polymeriseringsprosesser. God dispersjon og sterk grensesnittbinding er avgjørende for å realisere fordeleene; agglomerering og manglende kontakt mellom filler og matriks kan redusere effekt. Overflatefunksjonalisering, for eksempel med silanforbindelser, er vanlig for å forbedre kompatibilitet.

Egenskaper som ofte forbedres inkluderer økt styrke og modulus, bedre termisk ledning, redusert permeabilitet for gasser og væsker, og i enkelte tilfeller forbedret flammehemming. Bruksområder omfatter polymerkompositter i bil- og byggindustri, emballasje, belegg, elektronikk og energilagring. Utfordringer inkluderer kostnader, prosesseringskompleksitet og behovet for sikker håndtering av nanopartikler.