納米粉體的應用前景

納米粉體的應用前景第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五1磁性材料中的應用磁性納米微粒由于尺寸小,具有單磁疇結構，矯頑力很高的特性,用它制作磁記錄材料可以提高信噪比,改善圖像性質,如日本松下電器公司已制成納米級微粉錄像帶,具有圖像清晰、信噪比高、失真十分小的優(yōu)點。還可制成磁性信用卡、磁性鑰匙、磁性車票等。將磁性納米微粒通過界面活性劑均勻分散于溶液中制成的磁流體在宇航、磁致冷、顯示及醫(yī)藥中已廣泛應用。第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五2在陶瓷材料中的應用

隨著納米技術的廣泛應用，納米陶瓷隨之產(chǎn)生，以此來克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金屬一樣的柔韌性和可加工性。由于納米陶瓷具有優(yōu)良的室溫和高溫力學性能、抗彎強度，使其在切削刀具、汽車發(fā)電動機部件等諸多方面都具有廣泛的應用，并在許多超高溫、強腐蝕等苛刻的環(huán)境下起著其它材料不可替代的作用，具有廣闊的應用前景。目前這方面已有不少實驗成果。第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五

高強度鋁基陶瓷中添加0.01%～5%的NiO納米粉，可提高材料的彎曲強度和結構強度。用于磁性滑動觸頭的非磁性陶瓷中，添加5%～50%的NiO的納米粉體，可使陶瓷具有與磁性薄膜相同的熱膨脹系數(shù)和選擇性。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五3光學材料中的應用

納米材料微粒由于小尺寸效應使它具有常規(guī)大塊材料不具備的光學特性，如出現(xiàn)寬頻帶強吸收、吸收帶藍移、發(fā)光現(xiàn)象和丁達爾效應等，因而在光學材料中應用十分廣泛。如用納米微粒制成的光纖材料可以降低光導纖維的傳輸損耗；紅外線反射膜材料可用于節(jié)能方面的應用等。第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五

納米Al2O3粉體對250ｎｍ以下的紫外光有很強的吸收能力，如把幾個納米的Al2O3粉摻和到稀土熒光粉中，可以利用納米紫外吸收的藍移現(xiàn)象吸收掉有害的紫外光，而且不降低熒光粉的發(fā)光效率。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五4催化劑材料中的應用

納米微粒由于尺寸小,比表面積大,表面的鍵態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同,表面原子配位不全導致表面的活性位置增加,這就使它具備了作為催化劑的基本條件。而且隨著粒徑的減小,表面光滑程度變差,形成凸凹不平的原子平臺,這就增加了化學反應的接觸面。并且納米微粒具有粒徑小、密度小、比表面積大、反應活性高、選擇性強等許多優(yōu)點。第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五如Ni或Cu-Zn化合物的納米顆粒對某些有機物的氫化反應是極好的催化劑,可代替昂貴的鉑催化劑,納米鉑催化劑,可以使乙烯的氧化反應溫度從600℃降到室溫。雖然納米級的催化劑仍處于實驗室階段,尚未在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用,但人們預計,隨著對納米微粒催化劑的深入研究,它很可能成為新世紀催化反應的主角。第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五5作為潤滑油添加劑的應用

據(jù)報道,俄羅斯科學家將納米銅粉末或納米銅合金粉末加入潤滑油中,可使?jié)櫥阅芴岣?0倍以上,并能顯著降低機械部件的磨損,提高燃料效率,改善動力性,延長壽命。俄羅斯采用納米金剛石作為潤滑油的添加劑生產(chǎn)出了牌號為Ｎ-50Ａ磨合潤滑劑,專門用于內(nèi)燃機磨合。這種潤滑劑可使磨合時間縮短50%～90%。第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五

烏克蘭科學院的研究及其產(chǎn)品再次驗證了納米金剛石作為添加劑的潤滑油在性能上的優(yōu)越性。在國內(nèi),王示德的高級潤滑油專利采用了納米添加劑與傳統(tǒng)潤滑油的性能比較試驗,說明納米添加潤滑油具有更好的性能。第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五6傳感器材料中的應用

納米微粒隨著粒徑的減小,比表面積的增大,表面原子數(shù)的增多及表面原子配位不飽和性導致大量的懸鍵等,使得它表面積巨大、表面活性高與氣體相互作用強、對周圍環(huán)境(溫度氣氛、光、溫度等)敏感度高、同時檢測范圍擴大。這些特性使它滿足了傳感器功能上所要求的靈敏度、響應速度以及檢測范圍等指標。因而可望利用超微粒制成敏感度高的超小型、低能耗、多功能傳感器。如溫度傳感器、紅外檢測傳感器、氧敏感傳感器、汽車排氣傳感器。第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五7在醫(yī)學及生物工程上的應用

由于納米粒子一般比生物體內(nèi)的細胞小得多,10ｎｍ以下的顆?？稍谘苤凶杂梢苿?因此可以用來檢測身體各部分的病變并進行治療,如表面包敷的磁性粒子(Fe3O4)可作為治療藥物的載體,進入人體后在外加磁場的導航下到達指定的病變部位,達到定向治療的目的。第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五納米粒子作為顯影劑可發(fā)現(xiàn)微小癌變,有利于癌癥的早期診斷和治療。磁性超微粒子還可用于癌細胞分離技術,如英國倫敦的兒科醫(yī)院已利用磁性超微粒子分離癌細胞,成功的進行了人體骨髓液內(nèi)癌變細胞的分離。一些具有生物活性的納米材料,還可用于人造骨、人造牙、人造人體器官等。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五納米CaCO3作為保健食品和藥物成分，可提高人體對鈣質的吸收和利用；納米花粉由于破壞了花粉的細胞壁而提高了人體對花粉中有效成分的吸收和利用；含納米羥基磷灰石的牙膏具有比氟更好的防齲齒功效；預計納米材料在21世紀將會作為生物醫(yī)用的核心材料，在細胞分離和細胞染色中發(fā)揮重要作用，將制成特殊藥物或新型抗體對人體進行局部定向治療；納米機器人將成為典型的醫(yī)療納米裝置為人類醫(yī)療服務。第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五8環(huán)保和能源方面的應用

納米材料不僅可用來消除水和空氣中的污染物,還可以成倍地提高太陽能電池的能量轉換效率。在環(huán)保和能源利用方面有著遠大的應用前景。如納米TiO2光催化劑可以涂在玻璃表面,具有自潔功能。任何粘在其表面上的物質,包括油污、細菌,在光的照射下,通過納米光催化作用,變成氣體或容易被擦掉的物質。因此,納米材料在發(fā)展綠色能源和環(huán)境技術,減少污染和恢復被破壞的環(huán)境上有廣闊的應用前景。第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五9調色材料中的應用

納米材料的顏色隨粒徑尺寸不同而改變，粒徑越小，顏色越深?？梢赃x擇體積適宜且粒徑均勻的納米材料制備各種顏色的印刷油墨，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學顏料配色工藝。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角度變色的效應。例如，將二氧化鈦納米粉添加在汽車、轎車等金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，使傳統(tǒng)汽車舊貌換新顏。第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五10在化妝品中的應用超微粉休材料使防曬化妝品備受歡迎

大氣臭氧層的破壞程度每增加1%，紫外線輻射的強度就會增強2%，而人類患皮膚癌的可能性就增加3%，為此，以納米級TiO2、ZnO、Fe2O3等粉體經(jīng)過表面改性和復配制得的化妝品具有極好的抗紫外線功能，備受青睞。第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五

我國2000年化妝品行業(yè)有2500余家企業(yè)，年總產(chǎn)值達320億元左右，其中抗紫外線類化妝品占整個化妝品品種數(shù)的40%，占總產(chǎn)值的54%，而抗紫外線防護劑產(chǎn)值12億元，希望以納米材料為主體的紫外線屏蔽劑已超過30%。第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五

11其它應用如用納米CaCO3改性聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE），不僅使拉伸強度大大提高，還大大提高了其缺口和無缺口的抗沖強度，有明顯的增韌作用；用納米TiO2、Al2O3、ZnO等超微粉體改性塑料，使塑料具有良好的抗紫外能力而不易老化；第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五用納米Al2O3、SiO2、Sb2O3可制得具有阻燃效果優(yōu)異并具有補強功能的高檔阻燃塑料；納米TiO2、ZnO和Ag等具有良好的殺菌作用，用它們改性塑料，制成抗菌內(nèi)襯門把手、防霉菌封條、復合增強材料，使冰箱內(nèi)食物貯存的環(huán)境得到極大改善，增強了冰箱的抑菌保鮮功能。

第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五

結束語雖然人們已用各種不同的方法制備出多種用途的納米材料,已有的方法不斷地被改進,新的方法不斷被發(fā)現(xiàn)和采用,但存在著制備費用過高、產(chǎn)量低等等一些特點,這阻礙了在許多領域的應用。相信隨著研究的不斷深化,我們應該能克服在這些領域的重重困難,進一步發(fā)展和完善制備技術?？茖W家們預言,納米時代的到來不會很久,它在未來的應用將遠遠超過計算機工業(yè),并成為未來信息時代的核心。第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五美國將納米計劃視為下一次工業(yè)革命的核心,并將納米科技研究方面的投資從1997年的116美元增加到2001年的497億美元,日本、德國等也設立了納米材料研究中心和研究網(wǎng),一些國家也紛紛制定相關戰(zhàn)略和計劃,力爭在該領域走在世界的前列。目前,我國在納米材料的某些領域已取得一些出色的成果,但總體水平與美、日、歐相比,差距還很大。第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五

謝謝！第二十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期五粉體材料是新材料的重要組成部分，作為高新技術，世界各