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聚合物基金属复合材料是材料科学领域的一个重要分支，利用复合效应将金属的性质赋予聚合物基体，使材料表现出优良的综合性能。本课题组过去采用了电化学的方法，在外加电压的条件下，实现了离子的迁移和金属的积累与沉积，得到了较好金属梯度复合材料膜(Polymer-metal-gradient Composite Film，PMGCF)。 本人在课题组前期工作的基础上，采用了氧化还原法，即通过材料内部的金属盐与渗透的还原剂之间的氧化还原反应实现了材料的复合；改变化学反应条件，制备了一系列PMGCF；另外，笔者根据聚合物的性质的不同，着重研究了水溶性聚合物聚乙烯醇(Polyvinylalcohol，PVA)和非水溶性聚合物聚丙烯腈(Polyacylonitrile，PAN)对复合材料形态结构的影响。将制备好的PMGCF分别在体式显微镜下和扫描电镜(SEM)下进行观察，发现在不同的条件下可得到不同形态结构的PMGCF。 实验表明，只有金属盐在聚合物中所占的比例较低的情况，采用氧化还原法才能够制备出较好的PMGCF，当金属盐在聚合物中所占比例较高时，得到的只是表面镀层紧密的聚合物—金属复合材料，材料内部几乎没有还原的金属单质，得不到梯度材料。产生这种现象的原因是由于当金属盐在聚合物中所占比例较高时，反应主要发生在材料的表面，在材料的表面形成了致密的金属层，阻碍了离子向聚合物内部的扩散。 实验表明，在同等条件下，水溶性聚合物比非水溶性聚合物更适合采用氧化还原反应制备PMGCF。这主要由于采用的还原剂为水溶性的，PMGCF的制备主要是将聚合物-金属盐的均匀混合体系置于以水为溶剂的还原剂体系中的缘故。 同时，笔者还对PMGCF的形成机理进行了探索，得出了采用此法制备PMGCF的两个必要条件，1．聚合物基体同金属离子之间必须具有一定的作用力，以便能够保障在极性的水溶液中，金属离子能够继续保留在聚合物基体中，不至于迁移到水溶液中或聚合物的表面；2．具备能够提供离子交换和运输的物理空间，才能够保障在聚合物内部发生氧化还原反应。