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文檔簡介
納米材料應用
納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)包含納米生物學、納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米化學等學科。納米左右和納米以下結(jié)構(gòu)是下一階段科技發(fā)展一個重點,會是一次技術(shù)革命,從而將引發(fā)2I世紀又一次產(chǎn)業(yè)革命。
——錢學森納米技術(shù)納米材料應用微電子學領域
陶瓷領域紡織領域化工領域微電子學領域
納米電子學是納米技術(shù)主要組成部分,是基于納米粒子量子效應來設計并制備納米量子器件,包含納米有序(無序)陣列體系、納米微粒與微孔固體組裝體系、納米超結(jié)構(gòu)組裝體系。納米電子學最終目標是深入減小集成電路,研制出由單原子或單分子組成室溫可用各種器件。納米器件納米碳管納米技術(shù)生產(chǎn)有機發(fā)光二極管當前利用納米電子學已研制成功各種納米器件。另外,有奇特征能碳納米管研制成功對納米電子學發(fā)展起關(guān)鍵作用。
左圖為單個Xe原子靜置在Ni表面上情況;右圖為探針“拾”起Xe原子情景1989年,IBM企業(yè)利用隧道掃描顯微鏡上探針成功移動氙原子并利用它拼成“IBM”3千字母(右)。下列圖為原子操作過程中STM像。中科院北京真空物理試驗室人員使用硅原子堆積“毛澤東”三個字。機器蒼蠅麻雀衛(wèi)星間諜草陶瓷領域傳統(tǒng)陶瓷材料質(zhì)地較脆韌性、強度較差,因而應用受較大限制。納米陶瓷正是處理陶瓷脆性主要路徑。納米陶瓷是指顯微結(jié)構(gòu)中物相有納米級尺度陶瓷材料,即晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布和缺點尺寸等都在納米量級水平上。要制備納米陶瓷,就要處理粉體尺寸、形貌和分布控制,團聚體控制和分散,塊體形態(tài)、缺點、粗糙度及成份控制。應用于提升陶瓷材料機械強度
只有陶瓷粉體粒度小到一定程度才能在陶瓷材料中產(chǎn)生超塑性行為,其原因是晶粒納米化有利于晶粒間產(chǎn)生相對滑移,使材料含有塑性行為。應用于提升陶瓷材料超塑性納米陶瓷節(jié)能燈應用于制備電子(功效)陶瓷
納米陶瓷刀應用于制備陶瓷工具刀紡織領域納米技術(shù)在紡織領域中主要有三大應用路徑纖維超細化利用納米材料對傳統(tǒng)材料進行改性對纖維或織物進行納米后整理,使
其功效化納米技術(shù)在紡織服裝中應用領域抗靜電功效
應用領域抗菌,防臭功效
紅外線功效
防電磁輻射
防紫外線
拒水拒油
阻燃功效
紅外功效遠紅外保暖內(nèi)衣防紫外線
在化纖制品中加入少許納米微粒,如將納米TiO2、ZnO、Fe2O3和Cr2O3等含有半導體性質(zhì)粉體摻入到樹脂中,或?qū)⑵浼尤氲秸韯┲袑w維或織物進行后整理,就會產(chǎn)生良好靜電屏蔽性能,大大降低靜電效應??轨o電
一些金屬粒子(如納米銀粒子、納米銅粒子)和納米TiO2、ZnO等含有一定殺菌性能,其與化纖復合紡絲,制造出抗菌功效纖維,比普通抗菌織物含有更強抗菌效果和更多耐洗次數(shù)。納米抗菌、防臭功效在材料表面進行特殊加工在其宏觀界面建立一個二元協(xié)同納米界面結(jié)構(gòu),使材料不但含有防水、防油和防墨水等功效,而且用這種材料制成衣物洗滌時能夠僅用清水沖洗而不需使用傳統(tǒng)洗滌劑。拒水拒油電子產(chǎn)品普及使得電磁輻射對人體健康造成了巨大威脅,一些納米微粒如納米氧化鐵,納米氧化鎳等能強烈吸收電磁輻射從而對人體起到防護作用。防電磁輻射阻燃功效纖維阻燃多數(shù)經(jīng)過用添加型阻燃劑或反應型阻燃劑對原材料進行前處理,或者是對織物進行后整理等路徑實現(xiàn)。化工領域利用沉淀溶出法制備粒徑約30-60nm白色球狀鈦酸鋅粉體,其比表面積大、化學活性高,用作吸附脫硫劑時,效果顯著高于固相燒結(jié)法制備鈦酸鋅粉體。用金屬醇化合物和羧酸反應,可合成有一定孔徑大環(huán)化合物。利用嵌段和接技共聚物會形成微相分離,形成不一樣“納米結(jié)構(gòu)”以作為納米反應器。將功效性化裝品做成納米尺度,達更加好美容效果。納米亞麻酸有這種特效,如反抗皺有很好療效,同時對溶解疤有相當好效果,原因是納米尺度改變了皮膚對化裝品吸收機制,因皮膚組織是皮膚細胞堆積,皮膚角質(zhì)層細胞間縫隙是納米尺度,這么納米級物質(zhì)可直接進入皮膚而充分發(fā)揮作用。展望納米研究當前還有許多基礎研究在進行中,在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究,納米科技現(xiàn)在發(fā)展水平大約
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