導語：如何才能寫好一篇納米涂料，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1納米技術及納米材料

1.1納米技術

納米技術是20世紀80年代末誕生且正在崛起的新技術，主要是在0.1-100nm尺度范圍內，研究物質組成的體系中電子、原子和分子運動規(guī)律與相互作用，其研究目的是按人的意志直接操縱電子、原子或分子，研制出人們所希望的、具有特定功能的材料和制品。納米科技將成為21世紀科學技術發(fā)展的主流，它不僅是信息技術、生物技術等新興領域發(fā)展的推動力，而且因其具有獨特的物理、化學、生物特性為涂料等領域的發(fā)展提供了新的機遇。

1.2納米材料

納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成，其晶粒中原子的長程有序排列和無序界面成分的組成后有大量的界面（6×1025m3/10nm晶粒尺寸），晶界原子達15%～50%，且原子排列互不相同，界面周圍的晶格原子結構互不相關，使得納米材料成為介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種新的結構狀態(tài)[1]。狹義上，納米材料是指粒徑在0.1-100nm范圍內的或具有特殊物理化學性能的材料。廣義上，納米材料是指在三維空間中至少有一維長度在0.1-100nm范圍內的或具有納米結構的材料。按化學組成可分為:納米金屬、納米晶體、納米陶瓷、納米玻璃、納米高分子和納米復合材料等。由于納米材料具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應和一些奇異的光、電、磁等性能，將其用于涂料中后，除了可以改性傳統(tǒng)涂料外，更為重要的是可以制備各種功能涂料，如具有抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能的涂料。

2納米材料在涂料領域中的應用

現階段納米材料在涂料中的應用主要為兩種情況[2]：（1）納米材料經特殊處理后，添加到傳統(tǒng)涂料中分散后制成的納米復合涂料（Nanocompositecoating），使涂料的各項指標均得到了顯著的提高。將納米離子用于涂料中所得到的一類具有抗輻射、耐老化、具有某些特殊功能的涂料稱為納米復合涂料。（2）完全由納米粒子和有機膜材料形成的納米涂層材料，通常所說的納米涂料均為有機納米復合涂料。目前，用于涂料的納米粒子主要是某些金屬氧化物（如TiO2、Fe2O2、ZnO等）、納米金屬粉末（如納米Al、Co、Ti、Cr、Nd等）、無機鹽類（CaCO3）和層狀硅酸鹽（如一堆的納米級粘土）[3]。

2.1納米TiO2在涂料中的應用

2.1.1隨角異色效應

由于納米二氧化鈦晶體的粒徑大約是普通鈦白粉的1/10，遠遠低于可見光的波長，本身具有透明性，又對可見光具有一定程度的遮蓋，透射光在鋁粉表面反射與在納米二氧化鈦表面反射產生了不同的視覺效果。到1991年，全世界已有11種含超細二氧化鈦的金屬閃光漆。目前，福特、克萊斯樂、豐田、馬自達等許多著名的汽車制造公司都已使用含有超細二氧化鈦的金屬閃光漆[4]。

2.1.2抗老化性能

提高材料抗老化性能的傳統(tǒng)方法是添加有機紫外線吸收劑，納米TiO2粒子是一種穩(wěn)定的、無毒的紫外光吸收劑。因為用作涂料基料的高分子樹脂受到太陽中紫外線的長期照射會導致分子鏈的降解，影響涂膜的物理性能，因此若能屏蔽太陽光中的紫外線，就可大幅提高漆膜的耐老化性能。郭剛[5]等研究發(fā)現利用金紅石型納米TiO2優(yōu)異的紫外線屏蔽性能改性傳統(tǒng)耐候型聚酯——TGIC粉末涂料可以大幅度地提高其耐老化性能。

2.1.3抗菌殺毒

納米TiO2有抗菌殺毒作用，用于涂料是涂料發(fā)展中的一個重大成就。納米二氧化鈦具有高的光催化性，在紫外光的照射下能分解出自由移動的帶負電的電子e-和帶正電的空穴h+形成電子——空穴對，該電子——空穴對能與空氣中的氧和H2O發(fā)生作用，通過一系列化學反應形成原子氧（O）氫氧自由基（OH），這種原子氧和氫氧自由基具有很高的化學活性，能與細菌中的有機物反應生成二氧化碳和水，從而達到殺滅細菌的作用。[6]

納米TiO2的抗菌殺毒作用已成為國內外關注的焦點。日本已有不少企業(yè)開發(fā)出納米TiO2光催化涂料并實現了商業(yè)化生產。目前，由于國內對于納米TiO2的研究大多還處于實驗階段，在涂料性能的提高和完善方面還有大量的工作要做，因此，對納米涂料的研究要不斷深入，以提高我國涂料的工業(yè)水平，推動納米涂料的發(fā)展和應用。

2.2納米SiO2在涂料中的應用

納米SiO2具有三維網狀結構，擁有龐大的比表面積，表現出極大的活性，能在涂料干燥時形成網狀結構，同時增加了涂料的強度和光潔度，而且還提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不變。在建筑內外墻涂料中，若添加納米SiO2，可明顯改善涂料的開罐效果，涂料不分層，具有觸變性、防流掛、施工性能良好等優(yōu)點，尤其是抗沾污性能大大提高，具有優(yōu)良的自清潔能力和附著力。納米SiO2還可與有機顏料配用，可獲得光致變色涂料。

欲使納米SiO2材料在涂料中真正地得到廣泛應用，須解決納米SiO2在涂料中的分散穩(wěn)定性問題。通常的做法是加入表面活性劑包裹微粒或反絮凝劑形成雙電層的措施。同時在分散時可配合使用超聲波分散。

2.3納米ZnO在涂料中的應用

納米ZnO等由于質量輕、厚度薄、顏色淺、吸波能力強等優(yōu)點而成為吸波涂料研究的熱點之一。在陽光的照射下納米ZnO在水和空氣中具有極強的化學活性，能與多種有機物發(fā)生氧化反應（包括細菌中的有機物），從而把大多數細菌和病毒殺死。ZnO也具有良好的紫外線屏蔽作用，粒徑60nm的ZnO對波長300-400nm的紫外線有良好的吸收和散射作用，因此可以作為涂料的抗老化添加劑。日本已經開發(fā)出用樹脂包覆的片狀ZnO紫外線屏蔽劑[7]。在涂料中添加納米ZnO可改善它的抗氧化性能，使其具有抗菌性能。2.4納米氧化鐵在涂料中的應用

納米氧化鐵作為顏料無毒無味，具有很好的耐溫、耐侯、耐酸、耐堿以及高彩度、高著色力、高透明度和強烈吸收紫外光的優(yōu)良性能，可廣泛用于高檔汽車涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料，是較好的環(huán)保涂料。紫外線分解木材中的木質素而破壞細胞結構導致木材老化，納米氧化鐵顏料分散于涂層中，由于顆粒直徑小不會散射光線、涂層成透明狀態(tài)且吸收紫外線輻射，起到保護木材的作用。左美祥[8]等研究發(fā)現:在樹脂中摻入納米級的TiO2（白色）、Cr2O3（綠色）、Fe2O3（褐色）、ZnO等具有半導體性質的粉體，會產生良好的靜電屏蔽性能。日本松下電器公司研究所據此成功開發(fā)了適用于電器外殼的樹脂基納米氧化物復合的靜電屏蔽涂料。與傳統(tǒng)的樹脂基碳黑復合的涂料相比，樹脂基納米氧化物復合涂料具有更為優(yōu)異的靜電屏蔽性能，而且后者在顏色選擇方面也更為靈活。用納米級Fe3O4與樹脂復合制成了磁性涂料，目前這方面的制備工藝已有所突破而進入產業(yè)化階段。

2.5納米CaCO3在涂料中的應用

納米CaCO3作為顏料填充劑，具有細膩、均勻、白度高、光學性能好等優(yōu)點，隨著納米碳酸鈣的粒子微細化，填料粒表面的原子數目占整個總原子數目的比例增大，使粒子表面的電子結構和晶體結構都發(fā)生變化，到了納米級水平。填料粒子將成為有限個原子的集合體，表現出常規(guī)粒子所沒有的表面效應和小尺寸效應，使納米材料具有一系列優(yōu)良的理化性能。它添加到涂料膠乳中，加強了透明性、觸變性和流平性。觸變性是納米CaCO3改善膠乳涂料各項性能的主要因素。同時能對涂料形成屏蔽作用，達到抗紫外老化和防熱老化的目的和增加涂料的隔熱性。

杜振霞[9]等研究表明:在納米CaCO3改性的涂料中，如果CaCO3固相體積分數達到20%時，涂料的粘度曲線存在低剪切稀化冪律特征區(qū)和高剪切牛頓兩個區(qū)域，而且有明顯的觸變性。當乳膠漆聚合物乳液的粒徑為10-100nm，表面張力非常低，有極好的流平性、流變性、潤濕性與滲透性，表現超常規(guī)的特性。

2.6其它新型納米涂料

納米隱身涂料（雷達波吸收涂料）系指能有效地吸收入射雷達波并使其散射衰減的一類功能涂料。當將納米級的羧基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉末改性的有機涂料涂到飛機、導彈、軍艦等武器裝備上，可使這些裝備具有隱身性能，使它們在很寬的頻率范圍內可以逃避雷達的偵察，同時也有紅外隱身作用。美國研制的超細石墨納米吸波涂料，對雷達波的吸收率大于99%，其他金屬超細粉末如Al，Co，Ti，Cr，Nd，Mo等，也具有很好的潛力。法國研制出一種寬頻微波吸收涂層，這種吸收涂層由粘結劑和納米材料、填充材料組成，具有很好的磁導率，在50MHz-50GHz范圍內具有良好的吸波性能。我國也有相關的研究，如不同粒徑的Fe3O4在1-1000MHz頻率范圍對電磁波具有吸收性能，隨著頻率的增加，納米Fe3O4吸收能效增加，且納米粒徑越小，吸收效能越高。

3納米涂料研究中存在的技術問題

首先是納米材料在涂料中的穩(wěn)定分散問題。由于納米粒子比表面積和表面張力都很大，容易吸附而發(fā)生團聚，在溶液中將其有效地分散成納米級粒子是非常困難的。尋找合適的分散劑來分散納米材料，并采用合適的穩(wěn)定劑將良好分散的納米材料粒徑穩(wěn)定在納米級，是納米技術在涂料改性中獲得廣泛應用必須解決的最關鍵問題。其次，納米材料加入量的適度問題。一般而言，納米材料的用量與涂料性能變化之間的關系曲線近似于拋物線，開始時隨著納米材料添加量的增加，涂料性能大幅度提高，到一定值后，涂料性能增幅趨緩，最后達到峰值：之后，隨著納米材料添加量的進一步增加，涂料的性能反而呈迅速下降的趨勢，同時也增加了成本。因此，做好對比試驗，選好納米材料添加量也十分關鍵。最后，必須開展納米涂料施工工藝的研究。納米涂料就本身而言只是一個半成品，只有施工完畢后才真正成為最終產品，而現實情況是人們大都將注意力集中在納米涂料產品本身，而忽略了施工工藝的研究，致使納米涂料無法達到其應有的效果。

篇2

關鍵詞：納米技術；納米材料；涂料

中圖分類號：TB383 文獻標識碼：A

1 納米技術及納米材料

1.1納米技術

納米技術是20世紀80年代末誕生且正在崛起的新技術，主要是在0.1-100nm尺度范圍內，研究物質組成的體系中電子、原子和分子運動規(guī)律與相互作用，其研究目的是按人的意志直接操縱電子、原子或分子，研制出人們所希望的、具有特定功能的材料和制品。納米科技將成為21世紀科學技術發(fā)展的主流，它不僅是信息技術、生物技術等新興領域發(fā)展的推動力，而且因其具有獨特的物理、化學、生物特性為涂料等領域的發(fā)展提供了新的機遇。

1.2納米材料

納米材料主要由納米晶粒和晶粒界面兩部分組成，其晶粒中原子的長程有序排列和無序界面成分的組成后有大量的界面（6×1025m3/10nm晶粒尺寸），晶界原子達15%～50%，且原子排列互不相同，界面周圍的晶格原子結構互不相關，使得納米材料成為介于晶態(tài)與非晶態(tài)之間的一種新的結構狀態(tài)[1]。 狹義上，納米材料是指粒徑在0.1-100nm范圍內的或具有特殊物理化學性能的材料。廣義上，納米材料是指在三維空間中至少有一維長度在0.1-100nm范圍內的或具有納米結構的材料。按化學組成可分為:納米金屬、納米晶體、納米陶瓷、納米玻璃、納米高分子和納米復合材料等。由于納米材料具有表面效應、體積效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應和一些奇異的光、電、磁等性能，將其用于涂料中后，除了可以改性傳統(tǒng)涂料外，更為重要的是可以制備各種功能涂料，如具有抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能的涂料。

2 納米材料在涂料領域中的應用

現階段納米材料在涂料中的應用主要為兩種情況[2]：（1）納米材料經特殊處理后，添加到傳統(tǒng)涂料中分散后制成的納米復合涂料（Nanocomposite coating），使涂料的各項指標均得到了顯著的提高。將納米離子用于涂料中所得到的一類具有抗輻射、耐老化、具有某些特殊功能的涂料稱為納米復合涂料。（2）完全由納米粒子和有機膜材料形成的納米涂層材料，通常所說的納米涂料均為有機納米復合涂料。目前，用于涂料的納米粒子主要是某些金屬氧化物（如TiO2、Fe2O2、ZnO等）、納米金屬粉末（如納米Al、Co、Ti、Cr、Nd等）、無機鹽類（CaCO3）和層狀硅酸鹽（如一堆的納米級粘土）[3]。

2.1納米TiO2在涂料中的應用

2.1.1隨角異色效應

由于納米二氧化鈦晶體的粒徑大約是普通鈦白粉的1/10，遠遠低于可見光的波長，本身具有透明性，又對可見光具有一定程度的遮蓋，透射光在鋁粉表面反射與在納米二氧化鈦表面反射產生了不同的視覺效果。到1991年，全世界已有11種含超細二氧化鈦的金屬閃光漆。目前，福特、克萊斯樂、豐田、馬自達等許多著名的汽車制造公司都已使用含有超細二氧化鈦的金屬閃光漆[4]。

2.1.2抗老化性能

提高材料抗老化性能的傳統(tǒng)方法是添加有機紫外線吸收劑，納米TiO2粒子是一種穩(wěn)定的、無毒的紫外光吸收劑。因為用作涂料基料的高分子樹脂受到太陽中紫外線的長期照射會導致分子鏈的降解，影響涂膜的物理性能，因此若能屏蔽太陽光中的紫外線，就可大幅提高漆膜的耐老化性能。郭剛[5]等研究發(fā)現利用金紅石型納米TiO2優(yōu)異的紫外線屏蔽性能改性傳統(tǒng)耐候型聚酯――TGIC粉末涂料可以大幅度地提高其耐老化性能。

2.1.3抗菌殺毒

納米TiO2有抗菌殺毒作用，用于涂料是涂料發(fā)展中的一個重大成就。納米二氧化鈦具有高的光催化性，在紫外光的照射下能分解出自由移動的帶負電的電子e-和帶正電的空穴h+形成電子――空穴對， 該電子――空穴對能與空氣中的氧和 H2O發(fā)生作用，通過一系列化學反應形成原子氧（O）氫氧自由基（OH）， 這種原子氧和氫氧自由基具有很高的化學活性，能與細菌中的有機物反應生成二氧化碳和水，從而達到殺滅細菌的作用。[6]

納米TiO2的抗菌殺毒作用已成為國內外關注的焦點。日本已有不少企業(yè)開發(fā)出納米TiO2光催化涂料并實現了商業(yè)化生產。目前，由于國內對于納米TiO2的研究大多還處于實驗階段，在涂料性能的提高和完善方面還有大量的工作要做，因此，對納米涂料的研究要不斷深入，以提高我國涂料的工業(yè)水平，推動納米涂料的發(fā)展和應用。

2.2納米SiO2在涂料中的應用

納米SiO2具有三維網狀結構，擁有龐大的比表面積，表現出極大的活性，能在涂料干燥時形成網狀結構，同時增加了涂料的強度和光潔度，而且還提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不變。在建筑內外墻涂料中，若添加納米SiO2，可明顯改善涂料的開罐效果，涂料不分層，具有觸變性、防流掛、施工性能良好等優(yōu)點，尤其是抗沾污性能大大提高，具有優(yōu)良的自清潔能力和附著力。納米SiO2還可與有機顏料配用，可獲得光致變色涂料。

欲使納米SiO2材料在涂料中真正地得到廣泛應用，須解決納米SiO2在涂料中的分散穩(wěn)定性問題。通常的做法是加入表面活性劑包裹微?；蚍葱跄齽┬纬呻p電層的措施。同時在分散時可配合使用超聲波分散。

2.3納米ZnO在涂料中的應用

納米ZnO等由于質量輕、厚度薄、顏色淺、吸波能力強等優(yōu)點而成為吸波涂料研究的熱點之一。在陽光的照射下納米ZnO在水和空氣中具有極強的化學活性，能與多種有機物發(fā)生氧化反應（包括細菌中的有機物），從而把大多數細菌和病毒殺死。 ZnO也具有良好的紫外線屏蔽作用，粒徑60nm的ZnO對波長300-400nm的紫外線有良好的吸收和散射作用，因此可以作為涂料的抗老化添加劑。日本已經開發(fā)出用樹脂包覆的片狀ZnO紫外線屏蔽劑[7]。在涂料中添加納米ZnO可改善它的抗氧化性能，使其具有抗菌性能。

2.4納米氧化鐵在涂料中的應用

納米氧化鐵作為顏料無毒無味，具有很好的耐溫、耐侯、耐酸、耐堿以及高彩度、高著色力、高透明度和強烈吸收紫外光的優(yōu)良性能，可廣泛用于高檔汽車涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料，是較好的環(huán)保涂料。紫外線分解木材中的木質素而破壞細胞結構導致木材老化，納米氧化鐵顏料分散于涂層中，由于顆粒直徑小不會散射光線、涂層成透明狀態(tài)且吸收紫外線輻射，起到保護木材的作用。左美祥[8]等研究發(fā)現:在樹脂中摻入納米級的TiO2（白色）、Cr2O3（綠色）、Fe2O3（褐色）、ZnO等具有半導體性質的粉體，會產生良好的靜電屏蔽性能。日本松下電器公司研究所據此成功開發(fā)了適用于電器外殼的樹脂基納米氧化物復合的靜電屏蔽涂料。與傳統(tǒng)的樹脂基碳黑復合的涂料相比，樹脂基納米氧化物復合涂料具有更為優(yōu)異的靜電屏蔽性能，而且后者在顏色選擇方面也更為靈活。用納米級Fe3O4與樹脂復合制成了磁性涂料，目前這方面的制備工藝已有所突破而進入產業(yè)化階段。

2.5納米CaCO3在涂料中的應用

納米CaCO3作為顏料填充劑，具有細膩、均勻、白度高、光學性能好等優(yōu)點，隨著納米碳酸鈣的粒子微細化，填料粒表面的原子數目占整個總原子數目的比例增大，使粒子表面的電子結構和晶體結構都發(fā)生變化，到了納米級水平。填料粒子將成為有限個原子的集合體，表現出常規(guī)粒子所沒有的表面效應和小尺寸效應，使納米材料具有一系列優(yōu)良的理化性能。它添加到涂料膠乳中，加強了透明性、觸變性和流平性。觸變性是納米CaCO3改善膠乳涂料各項性能的主要因素。同時能對涂料形成屏蔽作用，達到抗紫外老化和防熱老化的目的和增加涂料的隔熱性。

杜振霞[9]等研究表明:在納米CaCO3改性的涂料中，如果CaCO3固相體積分數達到20%時，涂料的粘度曲線存在低剪切稀化冪律特征區(qū)和高剪切牛頓兩個區(qū)域，而且有明顯的觸變性。當乳膠漆聚合物乳液的粒徑為10-100nm，表面張力非常低，有極好的流平性、流變性、潤濕性與滲透性，表現超常規(guī)的特性。

2.6其它新型納米涂料

納米隱身涂料（雷達波吸收涂料）系指能有效地吸收入射雷達波并使其散射衰減的一類功能涂料。當將納米級的羧基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉末改性的有機涂料涂到飛機、導彈、軍艦等武器裝備上，可使這些裝備具有隱身性能，使它們在很寬的頻率范圍內可以逃避雷達的偵察，同時也有紅外隱身作用。美國研制的超細石墨納米吸波涂料，對雷達波的吸收率大于99%，其他金屬超細粉末如Al，Co，Ti，Cr，Nd，Mo等，也具有很好的潛力。法國研制出一種寬頻微波吸收涂層，這種吸收涂層由粘結劑和納米材料、填充材料組成，具有很好的磁導率，在50MHz-50GHz范圍內具有良好的吸波性能。我國也有相關的研究，如不同粒徑的Fe3O4在1-1000 MHz頻率范圍對電磁波具有吸收性能，隨著頻率的增加，納米Fe3O4吸收能效增加，且納米粒徑越小，吸收效能越高。[10]

3 納米涂料研究中存在的技術問題

首先是納米材料在涂料中的穩(wěn)定分散問題。由于納米粒子比表面積和表面張力都很大，容易吸附而發(fā)生團聚，在溶液中將其有效地分散成納米級粒子是非常困難的。尋找合適的分散劑來分散納米材料，并采用合適的穩(wěn)定劑將良好分散的納米材料粒徑穩(wěn)定在納米級，是納米技術在涂料改性中獲得廣泛應用必須解決的最關鍵問題。其次， 納米材料加入量的適度問題。一般而言，納米材料的用量與涂料性能變化之間的關系曲線近似于拋物線，開始時隨著納米材料添加量的增加，涂料性能大幅度提高，到一定值后，涂料性能增幅趨緩，最后達到峰值：之后，隨著納米材料添加量的進一步增加，涂料的性能反而呈迅速下降的趨勢，同時也增加了成本。因此，做好對比試驗，選好納米材料添加量也十分關鍵。最后，必須開展納米涂料施工工藝的研究。納米涂料就本身而言只是一個半成品，只有施工完畢后才真正成為最終產品，而現實情況是人們大都將注意力集中在納米涂料產品本身，而忽略了施工工藝的研究，致使納米涂料無法達到其應有的效果。

4 納米技術在涂料領域的應用展望

今后納米涂料的發(fā)展主要將體現在以下幾個方面:（1）新的納米原材料的開發(fā)和商品化。即根據不同材料的物理化學性能，開發(fā)研制出新納米改性材料，使之具有更多更新的功能。（2）研究納米材料在涂料中的分散和穩(wěn)定性。即探索納米材料顆粒與涂料間的相互作用和混合機理，并根據納米粉體在涂料中分散成納米級和保持分散穩(wěn)定性的原理，開發(fā)新的表面改性劑和穩(wěn)定劑，以提高納米材料在涂料中的改性效果。（3）加強納米材料表征方法和測試技術的研究。即為了能更好地利用納米材料的特殊性能，必須研究新的測試手段對納米材料進行研究，并將傳統(tǒng)納米材料的測試方法進一步完善和標準化。降低成本，并逐漸實現納米技術的工業(yè)化、商品化，從而改變我國高檔、高性能涂料大量依賴進口的狀況，是將來的研究重點。

參考文獻

[1] Gleiter.H， On the structure of grain boundaries in metals [J].Materials Science and Engineering，1982， （52）:91-102.

[2] 卞明哲.納米材料在建筑涂料中的應用[J].江蘇建材，2001，（4）:11-12.

[3] 柯昌美，汪厚植.納米復合涂料的制備[J].涂料工業(yè)，2003，33（3）:14.

[4] 張浦，鄭典模，梁志鴻.納米TiO2應用于涂料的研究進展[J].江西化工，2002，（4）:20-22.

[5] 郭剛，汪斌華，黃婉霞.納米TiO2的紫外光學特性及在粉末涂料抗老化改性中的應用[J].四川大學學報，2004，36（5）:54-61.

[6] Marye Anne Fox， Maria T， Dulay. Heterogeneous phototocatalys[J].Chem Rev， 1993，（93）:341-357.

[7] P.Stamatakis. Optional Particles Size of Titanium Dioxide and Zinc Oxide for Attention of Ultraviolet Radiation[J].JCT， 1990，62 （789） :95.

[8]左美祥，黃志杰，張玉敏.納米在涂料中的分散及改性作用[J].應用基礎，2001，（29）:1-3.

篇3

[關鍵詞]納米材料；技術；涂料；應用

中圖分類號：TQ63文獻標識碼：A文章編號：1009-914X（2017）25-0397-02

1納米材料的概述

納米材料是指由尺寸介于原子、分子和宏觀體系之間的納米粒子組成的新一代材料。而納米技術是研究物質組成體系的運動規(guī)律和相互作用以及在應用中實現特有功能和智能作用的一種科學技術。納米涂料是利用納米粒子抗紫外線的性能對涂料進行改性，提高涂料的某些性能。納米涂料也是納米復合涂料，是在涂料生產過程中加入納米粒子，從而產生許多優(yōu)異性能，使納米涂料具有優(yōu)異的力學、熱學、光學及電磁學性能，這些都是傳統(tǒng)涂料不能比擬的，而且添加不同的納米粒子便生產出不同功能的納米涂料，從而擴大了涂料的應用范圍。

納米涂料的發(fā)展：首先，納米材料在我國的發(fā)展已經很廣泛，在市場上也取得較好的反應，納米建筑涂料是納米涂料用量最大的品種之一，也是提升傳統(tǒng)涂料的重點領域。近幾年來，納米材料的發(fā)展更為迅速，在建筑行業(yè)中，主要被用于改善建筑內墻涂料的抗菌性和建筑外墻涂料的耐候性，已經逐漸形成一種產業(yè)。但是還是落后于發(fā)達國家，國外的納米材料的應用，對于納米涂料的應用，國外對其的開發(fā)起步較早并形成產業(yè)化，美國對于納米材料的應用主要用于絕緣涂料、豪華轎車面漆以及軍事方面，還開展了在包裝上使用阻隔性涂層、透明并耐磨性涂料、光致變色涂料等納米涂料的應用研究。而日本主要在由光催化進行自動清潔涂料、靜電屏蔽涂料的研究方面取得成效并將其發(fā)展為產業(yè)化。

2納米材料的物理性能

納米材料中能級分裂和電子布局的變化；納米材料電子的強關聯(lián)或相關性；納米材料具備的激子過程和激發(fā)態(tài)；納米材料的表面態(tài)與表面結構：納米材料占比例較大的是的其表面，當納米材料減少到10nm時，體內原子和表面原子的數目比將達到50%。表面原子與體內原子所處的化學環(huán)境截然不同，因此會有表面相形成。但是，由于普通材料中，表面相受到比例小的影響，局限性較大。對于納米材料來說，由于自身表象與體相比例相差不大，因此，在許多物理變化以及化學變化中的作用顯著，而且更加利于人們對其進行研究；納米材料的量子隧穿與納米尺度的耦合：目前改性涂料所使用納米材料一般為半導體納米材料，如納米SiO2、TiO2、ZnO等，半導體納米材料比較特殊；具有光學性；納米半導體粒子，1-100nm。由于量子尺寸效應差異較大，因此目前最活躍的研究領域之一就是納米半導體粒子的光化學性質和光物理性質，對于納米半導體粒子所具有的室溫光致發(fā)光及超快速的光學非線性響應等特性更加受到關注。一般情況下，當導體激子玻爾半徑與導體粒子尺寸半徑極其相近時，隨著導體粒子尺寸的變化，其導體的有效帶隙也隨之發(fā)生變化。導體尺寸越小，其導體的有效帶隙越多，其相應的熒光光譜和吸收光譜會發(fā)生藍移，最終形成能級在能帶中。

3納米材料的其他性能

3.1光學性能：當納米微粒的粒徑與電子的德布羅意波長、超導相干波長以及玻爾半徑相當時，其具有較為顯著的尺寸效應。同時，納米材料的比表面使處于小顆粒內部的電子、原子以及處于表面態(tài)的電子、原子與的行為有很大的差別，影響納米微粒的光學特性與納米材料的這種量子尺寸效應和表面效應有很大的關系。這是同樣材質納米材料的宏觀大塊物體不具備的。例如SiO2、TiO2、ZnO等，能夠很好的吸收紫外光，而其中一些氧化物幾乎不吸收紫外光，例如亞微米的TiO2。由于這些納米材料具有良好的半導體特性，因此容易吸收紫外光，其主要原因是由于電子被激發(fā)發(fā)生躍遷，從而吸收紫外光線。納米材料與具有相同材質的大塊材料相比，納米材料在吸收紫外光線過程中，會出現藍移現象，出現藍移現象的原因有，量子尺寸發(fā)生變化，能隙變寬，光吸收靠近短波。另一種是表面效應。大的表面張力使晶格畸變，晶格常數變小。

3.2吸附性能：當不同相相接觸并且互相結合時，就是吸附現象。納米微粒與材質相同的一些材料相比吸附性較強，主要是由于其比表面積較大，并且其表面得原子不能足夠配位。影響納米材料吸附性能的因素較多，其中，溶液性質、被吸附物質的性質、溶劑性質都可能對其產生影響。比如，水溶液的PH值不同，納米材料微粒的電性也不相同，有可能帶正電、也有可能帶負電、還有可能呈中性。這些粒子所形成的吸附鍵不同，其吸附作用也具有差異。一些納米材料能夠利用氣體，形成吸附層，如納米氧化物可以與空氣中的一些氣體結合形成吸附表層。氣體不同，形成的吸附層也不相同。

4納米材料在涂料中的應用

4.1力學性能的改善

涂料力學性能主要表現在強度、硬度、耐磨性等方面，涂料力學性能的好壞直接關系到涂料的使用壽命。在涂料實際應用過程中，受多種因素的影響，會出現力學性能的變化，從而難以發(fā)揮涂料應有的作用。而納米材料的應用能夠有效地改善涂料的力學性能。納米材料中的納米粒子比表面積要大，能夠與有機樹脂基質之間存在良好的界面結合力，大顆粒與成膜物之間的空隙非常小，能夠有效地減少毛細作用，從而提高涂層的強度、硬度以及耐磨性。

4.2光學性能的改善

涂料主要是涂在物體表面，而在物體表面，涂料很容易腐化、脫落，而出現這種問題的根源就在于涂料的光學性能比較差，涂料在太陽的照射下快速地發(fā)生反應。而納米材料具備大顆粒所不具備的光學性能。當納米級微粒摻和進母體材料時，可以提高母體材料的透明性，從而直接散射紫外光，同時，能夠將紫外光纖帶出散射區(qū)域，從而大大的增強涂料的曝光、保色及抗老化性能。

4.3提高光催化效率

就納米材料而言，納米粒子尺寸小，比表面積要大，表面原子配位不全，從而使得表面活性點增多，由于表面活性點比較多，反應接觸面就比較大，催化效率就要高。對于涂料這種產品而言，納米材料的可以作為涂料的光催化劑，因納米粒子的粒徑小，粒子吸收光能后，激發(fā)出的極子所到達表面的數量就會增多，從而加速催化，提高涂料的光催化性能。如二氧化鈦的光催化性能，這種光催化劑集廣泛應用于廢水處理、有害氣體凈化、日用品等領域，同時還可以環(huán)境保護涂料自己殺菌涂料。

5納米材料在涂料中應用的關鍵問題

納米材料作為科技產物，它的作用毋庸置疑，但是就納米材料在涂料中的應用來看，還處于初級階段，在實際應用過程中出現了一些問題，納米材料在涂料中的應用還有待于深入研究。納米微粒比表面積以及表面張力大，納米微粒容易吸附而發(fā)生團聚，而這種易團聚的粒子很難分散開來，如果這些團聚的粒子沒有良好的分散，就難以發(fā)揮納米材料在涂料中應有的作用。因此，針對納米粒子團聚問題，就必須深入研究納米粒子團聚后的分散，要加大研究，以科學、先進的方法來講這些團聚的粒子來分散。納米材料屬于該科技產品，納米材料在涂料中的應用與其他材料在涂料中的應用情況有著一定的區(qū)別，納米材料在應用過程需要根據涂料的特性來進行，但是就目前來看，納米材料對涂料的作用研究還不夠深入，以至于納米涂料技術水平不夠高，涂料性能與國外相比存在著一定的差距。因此，加大科技的研究是納米材料普及應用的保障。一方面，要繼續(xù)深入研究納米材料科技，不斷提高納米材料技術含量，另一方面，要加強國際合作，學習國外先進的技術理念，從而更好地發(fā)揮納米材料在涂料中的作用，不斷能提高涂料的性能。

6納米材料及其技術在涂料中的應用

6.1TiO2在涂料中的應用

納米TiO2具有光學效應，其粒徑發(fā)生改變，光學效應也發(fā)生變化。納米TiO2中的金紅石型材料能夠變色，角度不同，顏色隨之發(fā)生改變。多應用于汽車噴漆中，能夠產生一些很神奇的變化。利用納米TiO2中的紫外吸收特性，對汽車面漆的耐候性能有較大的提升。除此之外，納米TiO2還具有光催化特性，利用其這一特性，能夠對空氣產生凈化作用，并且對于空氣中的其他污染物進行降解，保護環(huán)境。

TiO2的光催化效應及應用：納米二氧化鈦具有高的光催化活性，是一種光催化半導體抗菌劑，在波長小于400nm的光照下，能吸收能量高于其禁帶寬度的短波光輻射，產生電子躍遷，價帶電子被激發(fā)到導帶，形成空穴-電子對，并將能量傳遞到周圍介質，誘發(fā)光化學反應，具有光催化能力。一般抗菌劑有殺菌作用，但不能分解毒素，而二氧化鈦利用生成的活性氧殺菌，并且能使細菌死后產生的內毒素分解。納米TiO2廣泛應用于自潔陶瓷、玻璃以及廚房和醫(yī)院設施中，一些高速公路兩側的護墻上也涂有納米TiO2以消除汽車尾氣的影響。

TiO2的紫外屏蔽應用：納米TiO2的小尺寸效應、量子效應和誘導效應可使光吸收帶藍移，產生強的紫外吸收。納米TiO2具有很好的紫外線屏蔽作用，也是一種防老化材料，可將其均勻分散到涂料中制成紫外線屏蔽涂層和抗老化涂層。納米TiO2作為一種良好的永久性紫外線吸收材料還可用于配制耐久型外用透明面漆，一般用于木器、家具、文物保護等領域。

6.2SiO2在涂料中的應用

納米SiO2是無定型白色粉末，是一種無毒，無味，無污染的無機非金屬材料，表面存在不飽和的殘鍵和不同鍵和狀態(tài)的羥基，其分子結構呈三維網狀結構。

納米顆粒的比表面積和表面張力都很大，容易相互吸附而發(fā)生團聚。而納米粒子如果不能真正的以納米級分散在涂料中，就失去了其應有的作用。添加納米SiO2的涂料具有防流掛，施工性能良好，尤其是抗沾污性大大提高，具有優(yōu)良的自清潔性能和附著力。納米二氧化硅具有極強的紫外吸收、紅外反射特性，它添加在涂料中，能對涂料形成屏蔽作用，達到抗紫外老化和熱老化的目的，同時增加涂料的隔熱性。

6.3納米CaCO3在涂料中的應用

納米碳酸鈣的主要作用是改善涂料的性能，使涂料的觸變性更好，在施工的過程中防止流掛并增加涂料的貯存穩(wěn)定性。納米碳酸鈣改善涂料觸變性的主要原因是由于納米碳酸鈣粒子表面相互聚集的氫鍵作用力不強，很容易被剪切力切開，在使用的時候這些氫鍵在外部剪切力的作用下又可以迅速的恢復，能夠迅速的重整結構。納米碳酸鈣對涂膜有一定的補強作用，同時還具備其他納米材料的普遍共性“藍移”現象。從納米碳酸鈣的結構來看，部分納米粒子聚集并形成一次鏈狀結構，這種結構可以將涂料的結構化水平提高，在與聚合物混合時形成的物理纏結能力增強，從而增加涂膜補強效果。

7結束語

綜上所述，加強對納米材料及其技術在涂料產業(yè)中應用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的納米材料及其技術應用過程中，應該加強對其關鍵環(huán)節(jié)與重點要素的重視程度，并注重其具體實施措施與方法的科學性。

作者：韓繼強

參考文獻 

篇4

關鍵詞:納米SiO2；EPS超輕混凝土；影響

中圖分類號：TU375文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: the polystyrene foamed plastic (hereinafter referred to as EPS) ultra light concrete is a new type of light weight aggregate concrete, it with its superior thermal performance and remarkable economic benefits more and more get the attention of the engineering. In which add nano SiO2, plus admixtures, can improve the performance of the concrete EPS super light, improve the concrete of the microstructure and mechanical performance, the nano materials and admixtures to EPS super light frost resistance of concrete influence has an important meaning, have very important engineering practical value and social economic benefits.

Keywords: nano SiO2; EPS ultra light concrete; influence

中圖分類號: TU5文獻標示碼: A 文章編號:

1 概述

納米SiO2、可再分散乳膠粉、纖維素醚、聚丙烯纖維（PP纖維）是EPS超輕混凝土的外加摻合料。EPS超輕混凝土作為一種新型的建筑材料，在其制作過程中，必然會出現一些問題：首先，由于EPS顆粒質量極輕，用普通的振動成型方法會出現EPS顆粒上浮、物料分層的現象，致使EPS超輕混凝土質量不均勻，大大降低了它的性能。EPS顆粒是一種有機材料，其表面具有親油性，而水泥是一種無機材料，以離子型化合物為主，因而其表面基團具有強烈的吸水性，這兩種截然不同材料的表面性質導致了其表面難以結合，這種復合材料的界面問題由于有機物的存在而變得更加復雜。因此，在EPS超輕混凝土當中加入納米SiO2等外加摻合料對其進行改性，進行復合來優(yōu)化，克服了摻用單一礦物外加劑對EPS超輕混凝土結構和性能所帶來的負面影響，大大的提高了EPS超輕混凝土的微觀結構和性能[1]。

2 納米SiO2等外加摻合料對EPS超輕混凝土的影響

2.1 納米SiO2的 概述及其作用

納米SiO2是指平均粒徑在1～100nm之間的SiO2顆粒，是納米材料中的重要成員之一。納米SiO2是一種無毒、無味、無污染的非金屬材料。納米SiO2為無定型白色粉末，其微結構呈絮狀和網狀的準顆粒結構，為球形。與同組成的微米材料相比，納米SiO2的特殊結構使其具有獨特的性質：分散性好，有巨大的比表面積，光學性能和化學穩(wěn)定性優(yōu)良。納米SiO2是材料科學與凝聚態(tài)物理領域中的研究熱點，并廣泛應用于建筑材料、橡膠、工程塑料、涂料、膠粘劑、封裝材料和化妝品等行業(yè)[2]。

納米SiO2完全能應用于水泥基材料當中，將納米SiO2摻入到水泥基材料中，水泥基材料的強度和流動性都有所提高，但摻量不宜過大。在粉煤灰混凝土中摻入少量納米SiO2，可提高粉煤灰混凝土的抗壓和抗折強度（尤其是早期強度），增加混凝土的密實性，提高其耐久性[3]。

浙江工業(yè)大學葉青等[4]的研究表明，納米SiO2具有較高的火山灰活性，應當可以用于水泥基材料中。納米SiO2能明顯地提高水泥硬化漿體的強度,特別是早期強度。在水泥基材料當中摻入納米SiO2可以顯著的提高水泥硬化漿體的早期強度，能更有效更迅速地吸收水泥基材料界面上的氫氧化鈣，能更有效更大幅度地降低界面氫氧化鈣的取向程度。這些結果均有利于界面結構的改善和界面物理力學性能的提高。

重慶大學王沖等[5]的研究表明，將納米SiO2應用到水泥基材料中的可行性和應用技術，結果表明，納米SiO2完全可以很好地在水泥基材料中，將納米SiO2摻入到水泥基材料中，水泥基材料的強度和流動性都有所提高，但摻量不宜過大。

目前有關納米SiO2在混凝土當中應用較少，特別是納米SiO2在EPS超輕混凝土當中應用的研究還處于探索階段，國內外相關的報道都很少。

2.2 可再分散乳膠粉的概述及其作用

可再分散乳膠粉由醋酸乙烯酯與乙烯共聚而得乳液，再經過噴霧干燥等一系列過程制的。當這些粉末與水攪拌或在砂漿中與水混合時，會生成與原始乳液性能相似的穩(wěn)定的分散體。可再分散乳膠粉是水溶性的，它在水中形成乳膠液，對各種物質有很好的粘結性。摻入可再分散乳膠粉的目的是為了使EPS顆粒表面與水泥漿體具有良好濕潤粘附能力，保證物料能均勻混合，不發(fā)生EPS顆粒上浮離析現象，提高EPS超輕混凝上的和易性、強度、抗凍性、抗?jié)B性等性能。可再分散乳膠粉對EPS超輕混凝土的具體作用[6]為：

1）在EPS超輕混凝土的凝結硬化過程中，可再分散乳膠粉會在輕骨料與水泥漿體之間的過渡區(qū)干燥成膜，使二者的界面結合更加密實、牢固；

2）可再分散乳膠粉分子中某些極性基團還可能與水泥水化產物發(fā)生化學作用，形成特殊的橋鍵作用，改善水泥水化產物的物理組織結構，從而緩解內應力，減少水泥漿體中微裂紋的產生；

3）可再分散乳膠粉分散到水泥漿體中，隨著水泥水化的進行，水泥漿體中水分不斷消耗，水化產物增多，聚合物就逐漸聚集在毛細孔中，并在水泥水化物凝膠表面、未水化水泥顆粒表面成緊密堆積，從而，改善了硬化水泥漿體結構，由于水泥水化和干燥使水分進一步減小，可再分散乳膠粉便凝聚成膜，形成聚合物網絡，這種聚合物網絡的彈性模量較水泥硬化體的彈性模量低，使硬化水泥漿體的韌性得到改善；從而提高EPS超輕混凝土性能的和易性和力學性能。同時增加硬化水泥漿體的密實性；聚合物分子中某些極性基團還可能與水泥水化產物發(fā)生化學作用，形成特殊的橋鍵作用，改善水泥水化產物的物理組織結構，緩解內應力，從而，減少水泥漿體中微裂紋的產生，增加界面的密實性。

2.3PP纖維的概述及其作用

PP纖維的原名叫聚丙烯纖維，其是通過丙烯加聚而制的。PP纖維在工程中的應用已經很廣泛，其在EPS超輕混凝土中的作用為：

1）在混凝土中摻加纖維能有效地改善材料的脆性、耐久性和抗疲勞能力。是混凝土高性能化的一條重要途徑。加入PP纖維后的EPS超輕混凝土與普通混凝土相比，其具有輕質保溫效果好等獨特優(yōu)點。但是，EPS超輕混凝土的抗拉、抗剪強度較低，影響了輕骨料混凝土的廣泛使用。PP纖維的加入可以通過大量吸收能量，大幅度提高EPS超輕混凝土抗裂性能及改善其抗沖擊性能，并能大幅度提高其的抗折強度，降低其脆度系數。

2）實驗表明PP纖維在EPS超輕混凝土能明顯地提高材料的韌性。除此之外，PP纖維增強對于輕混凝土有著更為特殊的意義：一是因為輕集料混凝土的水泥用量大、骨料強度模量低和限制水泥石收縮變形能力小等原因。造成收縮增大，而纖維能在混凝土內部構成一種均勻的亂向支撐體系。從而產生一種有效的一級加強效果，增強混凝土的韌性，減少混凝土收縮引起的裂紋和裂縫。二是因為PP纖維在混凝土中形成網絡結構，起到一種“承托”作用，降低了混凝土的表面析水和輕集料的上浮，并且纖維表面積大，能吸附大量的水泥漿包裹其周圍，提高了水泥漿粘性，有效地控制了輕集料混凝土的分層離析[7]。

此外，還可以加入纖維素醚（羥乙基甲基纖維素醚），可以降低水灰比，從而，使EPS超輕混凝土力學性能得以改善和提高。

3 結論

EPS超輕混凝土是一種很好的建筑節(jié)能材料，在建設中的應用很廣泛，在EPS超輕混凝土當中添加適量納米SiO2等外加摻合料，不但可以填充水泥漿體的空隙，提高EPS超輕混凝土的流動度，更重要的是可改善混凝土中水泥石與骨料的界面結構，使EPS超輕混凝土的強度顯著提高。同時加入納米SiO2等外加摻合料還能改善EPS超輕混凝土的微觀結構，并能使其的抗凍性、抗?jié)B性得以提高。研究納米材料特別是納米SiO2對EPS超輕混凝土性能的影響具有重要的意義，這種技術的廣泛應用必將大大推動建筑材料行業(yè)的發(fā)展，具有非常重要的工程實用價值和社會經濟效益。

基金項目：吉林省科技發(fā)展計劃項目青年科研基金（201201103）；吉林建筑工程學院青年基金（J20091101）資助項目。

[1] 張榮祥，EPS與環(huán)保[J]，8(2)：P 48~49，1998

[2] 張立德、牟季美，納米材料和納米結構[M]，北京：科學出版社，P8~24，2001

[3] 季韜、黃與舟等，納米混凝土物理力學性能研究初探[J]，混凝土，161 (3)：P13~15，2003

[4] 葉青、張澤南等，納米SiO2與水泥硬化漿體中Ca(OH)2的反應[J]，硅酸鹽學報， 31(5)：P517~522，2003

[5] 王沖、蒲心誠等，納米顆粒材料在水泥基材料中應用的可行性研究[J]，新型建筑材料，2：P22~23，2003

篇5

關鍵詞：納米技術；納米材料；新型混凝土

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）32-002-01

一、納米技術概述

隨著社會經濟發(fā)展的加速，建筑物如雨后春筍般矗立在祖國的大地上。而混凝土作為土木工程最基本的材料之一，其需求量越來越大，質量和功能的要求越來越高，所以傳統(tǒng)的混凝土已經遠不能滿足如今的需要，使用新技術改良傳統(tǒng)混凝土的性能成為建筑業(yè)首要的研究方向。

納米技術是上個世紀八十年代興起的新型技術，是指在納米量級范圍內，通過操縱原子、分子、原子團或分子團使其重新排列組合成新物質的技術，其產物納米材料也是納米技術發(fā)展的基礎。納米材料通常指的是顆粒尺寸在納米量級也就是（1nm～100nm）之間超細材料，具有獨特的光學、電學、熱力學和磁能學的性能。所以納米技術廣泛的運用于建筑、軍事、醫(yī)藥、半導體、通訊等領域，并起到了很重要的作用，是重要的組成部分之一。

二、混凝土概述

混凝土是如今用途最廣、用量最大的建筑材料之一， 在1830年問世以后，持續(xù)使用了170多年。而且混凝土擁有耐火性強、使用方便、制作簡易、抗壓性好等優(yōu)點，所以一直被人們沿用下來。不過混凝土的成分組成表明了其韌性和抗拉能力的不足，要想解決這樣的問題必須去改變混凝土的組成成分。

三、納米材料在新型混凝土材料中的應用

上面說到要想解決舊的混凝土材料的缺點，必須改變其組成成分。所以經過收集，現在新型混凝土材料有如下幾類：

1、納米復合水泥混凝土結構材料

經測量普通水泥顆粒粒徑大約在 7微米～ 200微米之間，我們要向其中加入一種水化硅酸鈣凝膠的原料，其尺寸經過精密測量在納米級范圍。然后在這種膠凝材料中引入納米礦粉（主要包括納米 SiO2、納米CaCO3和納米硅粉等），能夠使其大大地提高水泥混凝土硬化漿體的性能和凝固后的耐久性，不過這種新型混凝土仍有不足，就是其成本相對比較高，制約了其廣泛應用。需要繼續(xù)探究其更廣闊的發(fā)展前景。

2、納米材料在光催化混凝土中的應用

實驗表明TiO2具有凈化空氣的性質，所以銳鈦型納米TiO2具有潔凈空氣、滅菌、除臭、自潔等特殊功能，可以用于制備光催化混凝土，使其對污染空氣進行凈化。不過要注意光催化混凝土和催化劑的壽命問題，使其更長久。

3、納米金屬粉末在屏蔽混凝土中的應用

經發(fā)現納米金屬粉末有兩項功能，第一是納米金屬粉末的硬度較高，而且在晶粒粒徑減小的條件下，硬度不斷提高，同時韌性更好；第二是納米金屬粉末可以吸收電磁波，可以起到很好的信號屏蔽作用，可以廣泛運用去軍用設施的建設。

4、納米氧化物在多功能混凝土中的應用

氧化物的種類一般包括金屬氧化物和非金屬氧化物，其中以金屬氧化物占據大部分。納米金屬氧化物具有一般納米材料都具有的性質，而且其吸收電磁波的能力要強于納米金屬粉末。最重要的一點，納米金屬氧化物對環(huán)境變化非常敏感，周圍環(huán)境的改變會引起氧化物表面電荷的變化，達到傳遞信號的目的。所以除了利用納米金屬氧化物材料屏蔽電磁外，利用其良好的傳感作用還可以可以制備具有自動報警功能的水泥混凝土。用于檢測建筑物結構情況，還有道路上的車重和車速等。

5、聚合物/無機納米材料在功能混凝土中的應用

與傳統(tǒng)材料相比，聚合物/無機納米材料具有很多優(yōu)點，具有很好的增強性、增韌性、耐熱性、熱穩(wěn)定性和導電性等。由于這些優(yōu)異的性能，使這種材料的應用研究成為復合材料中的大熱門，關于這種材料的理論辯論也很多，如果將其應用與混凝土當中，不僅改良了舊混凝土的缺點，還能達到其他功用。

四、發(fā)展前景

在建筑行業(yè)飛速發(fā)展的今天，混凝土成為非常有前景的項目之一，因為混凝土使用廣泛，數量龐大。在工程施工中，對混凝土的應用要求越來越高。而且目前，新型混凝土在市場的應用和推廣越來越廣泛。越來越多的建筑商建立了專門的研究部門，開始自主研發(fā)新型混凝土或與之相關的儀器設備。隨著科學的發(fā)展，新型混凝土性能的不斷提高，越來越體現出新型混凝土的優(yōu)越性，所以，使得混凝土在工程中的應用越來越重要。

隨著經濟發(fā)展越來越快，科技成為第一生產力的同時，城市建設進程的不斷加快，這直接帶動了我國新型混凝土產業(yè)的發(fā)展和應用，然后新型混凝土產業(yè)不斷進步的同時也帶動了生產力的發(fā)展。在市場競爭中，新型混凝土的質量和性能也能保證工程的順利進行，節(jié)省了資源。所以我們要更加努力的去探究，將納米材料更好的應用在新型混凝土材料中。

參考文獻：

[1] 王山峰.張文輝.土建混凝土施工技術問題淺析[J].科技創(chuàng)新與應用.2012.（17）.

篇6

慢性宮頸炎長期困擾著廣大女性，隨著人們生活質量的不斷提高，女性也越來越重視宮頸炎。傳統(tǒng)的物理治療局限性大而且并發(fā)癥較多。針對這種情況筆者2007年1月~2008年1月采用納米銀外用抗菌凝膠配伍復方杏香兔耳風顆粒沖劑治療宮頸糜爛面積小、炎癥浸潤較淺的慢性宮頸炎100例療效滿意，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料：本組100例女性均為門診病人，年齡20~40歲。臨床表現：陰道分泌物增多，分泌物為乳白色黏液狀，有時呈淡黃色膿性，可有血性白帶或后出血，可伴有腰骶部酸痛、下腹墜痛。

1.2 注意事項：①治療前常規(guī)做宮頸刮片細胞學檢查。②經期停藥月經干凈3d后開始治療。

1.3 治療方法：口服復方杏香兔耳風顆粒沖劑，每天3次，每次1袋。每晚睡前沖洗陰道后將裝有凝膠的凝膠器輕輕插入陰道深部，利用助推桿將凝膠推入陰道，每日1次。6d為1個療程。

1.4 療效標準：臨床痊愈：經過3個療程，臨床癥狀充分消失，婦科檢查宮頸表面光滑，黏膜無充血；顯效：經過3個療程，癥狀消失，婦科檢查宮頸表面光滑，黏膜少許充血；好轉：經過3個療程癥狀明顯減輕，婦科檢查宮頸糜爛面較光滑，黏膜充血。

2 結果

痊愈21例占21%，顯效54例占54%，好轉25例占25%，總有效率達100%。

3 討論

篇7

tio2屬于一種n型半導體材料,它的禁帶寬度為3.2ev (銳鈦礦),當它受到波長小于或等于387.5nm的光(紫外光)照射時,價帶的電子就會獲得光子的能量而躍遷至導帶,形成光生電子(e-);而價帶中則相應地形成光生空穴(h+),如圖1所示。tio2表面的光生電子e-易被水中溶解氧等氧化性物質所捕獲,而空穴h+則可氧化吸附于tio2表面的有機物或先把吸附在tio2表面的oh-和h2o分子氧化成·oh自由基,·oh自由基具有402.8mj/mol反應能,可破壞有機物中c-c、c-h、c-n、c-o、nh鍵,因而具有高效分解有機物的能力,有殺菌、除臭、光催化降解有機污染物的功能。

二、納米tio2光觸媒的特點

納米tio2具有較高的光催化反應活性,吸附能力也較強,可與污染物更充分地接觸,將它們極大限度地吸附在粒子表面。主要特點有:(1)作用廣譜,在光觸媒反應過程中,不僅能破壞生物因子,也能破壞各種有機化學物質;(2)在光觸媒反應過程中,二氧化鈦不參與反應,只起催化媒介作用,其本身并不隨時間延長而消耗,因此使用壽命持久;(3)經過納米技術工藝處理的觸媒,可在含有微弱紫外線的燈光、自然光、陽光等多種光源下發(fā)揮作用;(4)完全無害,由于納米二氧化鈦本身不釋放出有害物質且本身不參與反應,在反應過程中將所作用的物質完全氧化成無害的二氧化碳和水等無害物質,因此光觸媒作用對環(huán)境完全無害。

三、納米tio2光觸媒在建材領域中的應用

(一)光觸媒涂料

1.抗菌涂料

近年來,隨著人們環(huán)保意識的加強,綠色涂料已成為涂料行業(yè)發(fā)展的主流,水性涂料作為其主要品種也得到了長足的發(fā)展。但其防霉、防菌問題較為突出,如在貯存過程中生霉、長菌使得涂料的品質降低,在施涂后膜層生霉、長菌則使得涂層老化、外觀污損,甚至開裂、剝落,使涂料喪失原有的保護和裝飾功能。

納米tio2在光催化作用下具有分解病原菌和毒素的功能,它作為一種新型助劑應用于殺菌涂料中,賦予了制品持久、長效的抗菌、殺菌能力,是受到人們關注的新型礦物功能材料[1]。納米tio2涂料與傳統(tǒng)的鈦白粉相比,克服了產品在抗菌性、廣譜性、抗藥性和耐熱加工性等方面的缺陷,具有重要的使用價值。徐瑞芬等[2]將實驗室自制的抗菌納米tio2添加于苯-丙乳液中,經表面處理的抗菌納米tio2在乳液中能夠均勻分散,可充分發(fā)揮納米tio2的殺菌作用。

納米tio2不僅具有分解病原菌的能力,還能有效分解細菌釋放出的毒素。東京大學的藤島昭授等[3]在玻璃上涂一薄層tio2,光照射3h達到了殺死大腸桿菌的效果,毒素的含量控制在5%以下。此外,納米tio2本身無毒、無味、對人體安全無害,可將納米tio2抗菌涂料涂敷于醫(yī)院病房、手術室等場所的墻壁上,能很快消滅細菌,起到殺菌消毒的效果。

2.凈化空氣涂料

城市大氣中氮氧化物(nox)及硫氧化物(sox)的污染,已成為環(huán)保亟待解決的問題之一。研究表明,將納米tio2配制成光催化凈化大氣環(huán)保涂料,利用tio2光催化劑產生活性氧,并配合雨水的作用可將這些污染物變成hno3、h2so4而除掉。

在國外,納米tio2光催化方面的應用得到了快速發(fā)展,日本通用汽車公司donald beek等研究納米tio2除去汽車廢氣(含h2s)中硫的能力,在500℃的條件下經7h后從汽車廢氣中除去的總硫量比常規(guī)tio2除去的量大5倍。更值得注意的是在暴露7h后,納米tio2除出硫的速度仍相當高,也就是說用納米tio2作為涂料助劑不僅有良好凈化空氣的效果,且使用周期長,利用價值高。

國內,利用納米tio2制得的凈化空氣涂料也相應而生,邱星林等人[4]發(fā)現,采用有機硅樹脂與納米tio2復合而成的光催化涂料在太陽光照射條件下,可有效的降解大氣中的nox,反應如下:

tio2 + hv(e>ebg) e- + h+ ;

o2 + e- o2- (活性氧);

no2 + oh hno3 ;

no + ho2 hno3

楊陽等[5]利用納米二氧化鈦配制水性涂料,并進行紫外光催化降解空氣中的甲醛試驗。試驗結果表明:這種低成本的納米二氧化鈦復合涂料可以有效地分解甲醛。林勁冬等[6]用fe3+的丙酮溶液對商品銳鈦型二氧化鈦進行浸漬改性,制得fe-tio2光催化劑,將其加入硅酸鉀無機涂料體系中,得到一種光催化功能性建筑涂料。發(fā)現該功能涂料具有良好的可見光活性,能夠有效而持久地在普通日光燈環(huán)境下降解甲醛。

(二)自清潔玻璃

篇8

【關鍵詞】納米二氧化硅；乳膠漆；性能

前言

涂料市場的競爭日趨緊張，提高自身乳膠漆的產品性能，將增強產品的競爭力。在現有內外墻乳膠漆的生產儲存和施工過程中經常會出現穩(wěn)定性差、漆膜光澤度高、不耐擦洗等問題。納米材料具有特殊的表面效應、體積效應、量子效應等，添加納米材料制備的納米涂料具有屏蔽紫外線、光催化降解污染物、抗菌抑菌等許多優(yōu)異性能。根據乳膠漆的自身缺陷，從用料的綜合性能考慮，我們對納米二氧化硅影響乳膠漆性能方面加以分析，并予以利用。

1 原理分析

納米二氧化硅是無定型白色粉末，表面存在不飽和的殘鍵及不同鍵合狀態(tài)的羥基，其分子狀態(tài)呈三維鏈狀結構。一般來講，納米粒子表面相互聚集的氫鍵之間的作用力不強，易以剪切力加以分開。然而，這些氫鍵會在外部剪切力消除后迅速復原，使其結構迅速重組。納米二氧化硅觸變性是改善乳膠漆各項性能的主要因素。從納米二氧化硅的物理性質分析，由于納米二氧化硅顆粒極其微小，將其添加到乳膠漆中，會使涂料的干膜表面產生微觀的凹凸不平。若一束平行光射到光潔的物體表面上，會產生鏡面反射。當入射光到達微小凹凸不平的表面上，則發(fā)生漫散射，從而產生了消光的外觀，使漆膜形成亞光效果。利用納米二氧化硅顆粒，可減少顏料分離的動力，快速恢復涂料粘度，減少運動，達到防沉降的目的。

2 實驗

2.1 試驗設備

500ml燒杯、玻璃棒、高速分散機、電子天平、烘干箱、涂布器、斯托默粘度計、光澤度測定儀（WGG60型）。

2.2 乳膠漆樣品的制備

為了有效證明納米二氧化硅的實際作用，我們對原有配方加入適量納米二氧化硅，對加入納米二氧化硅前、后乳膠漆的性能進行對比。

2.2.1 首先將按原有內、外墻乳膠漆的配方制備內、外墻乳膠漆各一份，標號為樣品1、樣品2，待檢。

2.2.2 針對不同類型的涂料，納米氧化硅的添加量一般為0.1～1.0%，最多不超過5%，否則會破壞涂料的觸變性和施工性。分別在內、外墻乳膠漆的體系中添加適量的納米漿，制備成乳膠漆樣品各一份，標號樣品3、樣品4，待檢

2.3 性能檢測

2.3.1 穩(wěn)定性的檢測

乳膠漆的穩(wěn)定性主要包括儲存穩(wěn)定性和施工觸變性。儲存穩(wěn)定性的測定是將樣品放置在常溫條件下，定期觀察乳膠漆表觀效果的變化。實驗現象：樣品1放置1個月后出現了浮水現象，開罐效果差，樣品2也在放置53天后，開罐狀態(tài)發(fā)生了改變；而樣品3、4放置6個月后，觀察其各自的狀態(tài)，開罐效果良好。

乳膠漆的施工性，主要體現在施工中施工人員向乳膠漆中加水調節(jié)乳膠漆的施工粘度時，乳膠漆狀態(tài)的變化。加水過程中，體系內部發(fā)生變化，造成了體系的不穩(wěn)定，影響施工。我們取四份乳膠漆的樣品，每個3份，每份各100g，分別放置在500ml的燒杯中，向每個乳膠漆樣品的3份試樣中分別加入10%、20%、30%的水，攪拌均勻，取少許各個兌水后的試樣，用無氣噴涂機噴板，使漆膜自然干燥，剩余試樣靜置觀察。隨著時間的推移，樣品1和樣品3兌水后的樣品，分別發(fā)生了沉降現象，且對水量越多，沉降的時間越快，而樣品2、樣品4兌水后的所有樣品，靜置24小時后，并沒有發(fā)生沉降。這表明樣品1和樣品2所用配方制成的乳膠漆，在兌水施工過程中嚴格限制了乳膠漆的可操作時間，而加入納米二氧化硅后的乳膠漆，為施工提供了方便。

2.3.2 光澤度的測定

將四種乳膠漆樣品用100μm的涂布器圖刮在黑白格紙上，待漆膜干燥后，用光澤度測定儀測其各漆膜的光澤度，樣品1的光澤度為5.6，樣品2的光澤度為5.9，樣品3的光澤度為3.4，樣品4光澤度為3.5。數據表明，內外墻乳膠漆漆膜的光澤度有了明顯的下降。

2.3.3 耐洗刷性的測定

耐洗刷性是指涂膜抗?jié)裣此⒌哪芰?，是測定涂層在使用期間經反復洗刷除去污染物時的相對抗磨蝕性，對于建筑涂料易被弄臟，需要經常擦洗，因此耐洗刷洗性就成為乳膠漆很重要的一項考核指標。我們按照GB1727標準，制作耐洗刷實驗的樣板，將樣板養(yǎng)護7天，用耐洗刷儀測定各個樣品的耐洗刷次數。加入納米二氧化硅的內、外墻乳膠漆的耐洗刷次數分別提高了68% 、69% 。

2.3.4 粘度的測定

對樣品1、2、3、4的粘度進行測定。內墻乳膠漆的粘度從108.6ku增加到114.7ku，外墻粘度從112.3ku增加到118.9ku。

2.3.5 漆膜附著力的測定

附著力是涂料的重要指針。漆膜的牢固附著是涂料實現對基體材料保護的重要基礎。試驗中選用劃格器評估涂層對基體的附著力，按GB/T1727-92制備漆膜樣板，按照GB/T 9286-1998的標準進行測試。用劃格器在涂層上劃出直角方格圖案，線條須劃穿涂層到基體，然后用毛刷清刷涂層表面，用放大鏡觀察漆膜剝落情況，

根據模擬圖顯示，樣品1和樣品2劃格后，在切叉和切口邊緣處有涂層脫落，受影響的交叉切割面積明顯大于5%，根據標準定級為2級；樣品3和樣品4的涂層脫落處明顯有了改觀，定級為1級。實驗結果表明，乳膠漆的附著力在加入納米二氧化硅后有了明顯的改觀。

3 結論

實驗和實際應用證明，在內、外墻乳膠漆中添加納米二氧化硅，可以明顯改善乳膠漆的開罐效果和儲存穩(wěn)定性，尤其是耐擦洗性達10000次以上。納米二氧化硅粒子的加入可顯著提高涂料的粘度，及展色力。納米二氧化硅使乳膠漆的綜合性能得到了有效提高，為提高乳膠漆的性價比開辟了新的途徑。

參考文獻：

篇9

一、納米氧化鋅的制備

氧化鋅的制備方法分為三類：即直接法（亦稱美國法）、間接法（亦稱法國法）和濕化學法。目前許多市售氧化鋅多為直接法或間接法產品，粒度為微米級，比表面積較小，這些性質大大制約了它們的應用領域及其在制品中的性能。我公司采用濕化學法（NPP-法）制備納米級超細活性氧化鋅，可用各種含鋅物料為原料，采用酸浸浸出鋅，經過多次凈化除去原料中的雜質，然后沉淀獲得堿式碳酸鋅，最后焙解獲得納米氧化鋅。與以往的制備納米級超細氧化鋅工藝技術相比，該新工藝具有以下技術方面的創(chuàng)新之處：

1.平衡條件下反應動力學原理與強化的傳熱技術結合，迅速完成堿式碳酸鋅的焙解。

2.通過工藝參數的調整，可以制備不同純度、粒度及顏色的各種型號的納米氧化鋅產品。

3.本工藝可以利用多種含鋅物料為原料，將其轉化為高附加值產品。

4.典型綠色化工工藝，屬于環(huán)境友好過程。

二、納米氧化鋅的性能表征

納米級氧化鋅的突出特點在于產品粒子為納米級，同時具有納米材料和傳統(tǒng)氧化鋅的雙重特性。與傳統(tǒng)氧化鋅產品相比，其比表面積大、化學活性高，產品細度、化學純度和粒子形狀可以根據需要進行調整，并且具有光化學效應和較好的遮蔽紫外線性能，其紫外線遮蔽率高達98%；同時，它還具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列獨特性能。

清華大學分析測試中心用透射電鏡對產品進行了分析，納米氧化鋅粒子為球形，粒徑分布均勻，平均粒徑20~30納米，所有粒子的粒徑均在50納米以下。經ST-A表面和孔徑測定儀測試，納米氧化鋅粉體的BET比表面積在35m2/g以上。此外，通過調整制備工藝參數，還可以生產出棒狀納米氧化鋅。本產品經中國科學院微生物研究所檢測鑒定，結果表明，在豐富細菌培養(yǎng)基中，加入0.5%~1%的納米氧化鋅，可有效抑制大腸桿菌的生長，抑菌率達99.9%以上。

三、納米氧化鋅的表面改性

由于納米氧化鋅具有比表面積大和比表面能大等特點，自身易團聚；另一方面，納米氧化鋅表面極性較強，在有機介質中不易均勻分散，這就極大地限制了其納米效應的發(fā)揮。因此對納米氧化鋅粉體進行分散和表面改性成為納米材料在基體中應用前必要的處理手段。

所謂納米分散是指采用各種原理、方法和手段在特定的液體介質（如水）中，將干燥納米粒子構成的各種形態(tài)的團聚體還原成一次粒子并使其穩(wěn)定、均勻分布于介質中的技術。納米粉體的表面改性則是在納米分散技術基礎上的擴展和延伸，即根據應用場合的需要，在已分散的納米粒子表面包覆一層適當物質的薄膜或使納米粒子分散在某種可溶性固相載體中。經過表面改性的納米干粉體，其吸附、潤濕、分散等一系列表面性質都會發(fā)生變化，一般可以自動或極易分散在特定的介質中，因此使用非常方便。一般來講，納米粒子的改性方法有三種：1.在粒子表面均勻包覆一層其他物質的膜，從而使粒子表面性質發(fā)生變化；2.利用電荷轉移絡合體（如硅烷、鈦酸酯等偶聯(lián)劑以及硬脂酸、有機硅等）作表面改性劑對納米粒子表面進行化學吸附或化學反應；3.利用電暈放電、紫外線、等離子、放射線等高能量手段對納米粒子表面進行改性。

根據不同應用領域的要求，選擇適當的表面改性劑或表面改性工藝，對納米氧化鋅進行表面改性，改善其表面性能，增加納米顆粒與基體之間的相容性，從而應用于各種領域，提高產品的性能技術指標。

四、納米氧化鋅的應用

本公司從納米氧化鋅的制備伊始，就十分重視其應用技術開發(fā)的研究。通過公司內部科研人員的潛心研究，以及與相關科研單位的技術合作，在納米氧化鋅的應用技術方面取得了一系列重要成果。目前產品的主要應用領域有：

1.橡膠輪胎在橡膠行業(yè)中，特別是透明橡膠制品生產中，納米氧化鋅是極好的硫化活性劑。由于納米氧化鋅可與橡膠分子實現分子水平上的結合，因而能提高膠料性能，改善成品特性。以子午線輪胎和其他橡膠制品為例，使用納米氧化鋅可顯著提高產品的導熱性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸強度等項指標，并且其用量可節(jié)省35-50%，大大降低了產品成本；在加工工藝上，能延長膠料焦燒時間，對加工工藝極為有利。納米氧化鋅用于橡膠鞋、雨靴、橡膠手套等勞保制品中，可以大大延長制品的使用壽命，并可改善它們的外觀及色澤，其用于透明或有色橡膠制品中，有著碳黑等傳統(tǒng)活性劑不可替代的作用。納米氧化鋅用于氣密封膠、密封墊等制品中，對于改善產品的耐磨性和密封效果也有著良好的作用。目前我公司的納米氧化鋅已在國內多家大型輪胎和橡膠制品企業(yè)得到良好應用。

2.油漆涂料隨著人們對涂料的色澤、涂膜性能、環(huán)保等各方面要求的提高，納米材料在涂料行業(yè)中的應用受到越來越廣泛的重視。目前應用于涂料中的納米材料品種有納米二氧化鈦、納米二氧化硅、納米氧化鋅、納米碳酸鈣等，其中納米二氧化鈦和納米二氧化硅由于其昂貴的價格而限制了它們的應用范圍和數量，納米碳酸鈣性能又比較單一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用較小，因而納米氧化鋅以其優(yōu)異的性價比在涂料的應用中占據了更大的優(yōu)勢。納米氧化鋅具有一般氧化鋅無法比擬的新性能和新用途，能使涂層具有屏蔽紫外線、吸收紅外線及殺菌防霉作用，因此它可廣泛應用于建筑內外墻乳液涂料及其他涂料中，同時它的增稠作用還有助于提高顏料分散的穩(wěn)定性。我公司通過與相關科研單位聯(lián)合開發(fā)，將納米氧化鋅成功應用于水性涂料中，制作成納米氧化鋅改性涂料，經測試表明，此改性涂料的耐沾污性、耐人工老化性、耐水耐堿性、耐洗刷性、硬度及附著力等傳統(tǒng)機械力學性能得到較大的改善。此外，納米氧化鋅改性涂料的抗菌防霉性能也在進一步研究之中。

3.化纖紡織品納米材料應用于化纖紡織品中有兩種途徑：一種方法是把納米微粒直接添加在化學纖維的初始反應液中，采用常規(guī)的聚合反應合成功能纖維，使納米微粒均勻分布于纖維內部；另一種方法就是把納米微粒作為一種后整理劑配制到織物的后整理液中，通過浸軋使納米微粒吸附在纖維的表面，或者用一定的粘合劑將納米微粒涂覆到織物表面形成一種功能性的涂層，改善織物的服用性能。吉林化纖集團將我公司表面改性后的納米氧化鋅配制到粘膠纖維的噴絲液中，合成了含有納米氧化鋅微粒的粘膠纖維，該纖維經紡紗、織造得到添加納米氧化鋅的抗紫外織物，與未添加納米氧化鋅的普通織物進行對比，抗紫外織物的UPF值（紫外線遮擋系數）為對照織物的兩倍。我公司產品能夠顯著提高粘膠纖維、合成纖維制品的抗紫外和抗菌功能，用于抗紫外織物、抗菌織物、遮陽傘等產品的生產。我公司開發(fā)的抗紫外用納米膠體，已由杭州天堂傘業(yè)集團有限公司在遮陽傘上試用，中國計量科學研究院測試表明，UPF值（紫外線遮擋系數）為50，其性能指標已經達到澳大利亞標準，超過歐盟標準。

4.防曬化妝品由于地球臭氧層遭到破壞，導致紫外線對地球生物圈輻射量的不斷增加，過多的紫外線照射對人類健康造成的危害正在日益加重。為了抵御過量紫外線照射對人體皮膚的

傷害，人們開發(fā)了多種防曬劑來保護皮膚。由于大多數有機防曬劑活性較高，對皮膚產生刺激性，在紫外線照射后易分解，防曬效果不長久，因而人們又開發(fā)了無機防曬劑，如納米二氧化鈦、納米氧化鋅等。研究發(fā)現，納米氧化鋅對紫外線的防護功能比傳統(tǒng)的納米二氧化鈦要強，對紫外線UV-A和UV-B均具有良好的防護效果，因此納米氧化鋅在化妝品領域的應用迅速發(fā)展。我公司應用一種特殊表面處理技術生產的納米級氧化鋅防曬劑，它能非常有效地吸收太陽紫外線，尤其能保護人體免受UV-A和UV-B的侵害。大多數的傳統(tǒng)防曬劑能對UV-B起作用，但并不能有效抵擋波長更長的UV-A紫外線，而UV-A越來越被認為與皮膚過早衰老以及皮膚癌有關。我公司氧化鋅平均粒徑小于50納米，它能最有效地抵抗UV-A和UV-B，是廣譜的抗紫外劑，無毒無害，是名副其實的新一代物理防曬劑。

5.其它領域隨著人們對納米氧化鋅性能認識的深化，納米氧化鋅的應用領域在不斷擴大。例如，將納米氧化鋅用于陶瓷行業(yè)，可以大大降低陶瓷制品的燒結溫度，燒成品光亮如鏡，減少了生產工序，降低了能耗，并賦予了陶瓷制品抗菌除臭和分解有機物的自潔作用，極大地提高了產品質量；納米氧化鋅由于尺寸小，比表面積大，表面的鍵態(tài)與顆粒內部的不同，加大了反應接觸面，提高了催化效率，是化工生產企業(yè)制備脫硫劑和化學催化劑的首選材料；納米氧化鋅也是一種很好的光催化劑，在紫外線照射下，能自行分解出自由移動的負電子，留下帶正電的空穴，激活空氣中的氧變?yōu)榛钚匝酰c多種有機物發(fā)生化學反應，殺死病菌和病毒。此外，納米氧化鋅在傳感器、電容器、熒光材料、吸波材料、導電材料等諸多領域也展示出越來越廣闊的應用前景。

篇10

論文摘要：納米尺寸開辟科學新領域，介紹納米材料的神奇特性及在生活中的應用。

人類對物質世界的研究，曾小到原子、分子，大到宇宙空間。從無限小和無限大兩個物質尺寸去認識物質，使人們了解到世界是物質的。物質是由原子或分子構成的，原子、分子是保持物質化學、物理理特性的最小微粒。這為人類認識世界、改造世界推進科學的向前發(fā)展提供了堅實的理論基礎，也產生了一個個的科學原理和定理，推動了人類生產和生活的不斷向前發(fā)展。

隨著科學研究的進一步發(fā)展，人們發(fā)現當物質達到納米尺度以后，大約在1～100納米這個范圍空間。物質的性能就會發(fā)生突變，出現特殊性能。這種既不同于原來組成的原子、分子，也不同于宏觀物質的特殊性能的物質構成的材料，即為納米材料。

過去，人們只注意原子、分子，或者宇宙空間，常常忽略他們的中間領域，而這個領域實際上大量存在于自然界，只是以前沒有認識到這個尺度的范圍的性能。第一個真正認識到它的性能并引用納米概念的是日本科學家。他們發(fā)現：一個導電，導熱的銅、銀導體做成納米尺度以后，它就失去原來的性質，表現出既不導電，也不導熱。材料在尺寸上達到納米尺度，大約是在1～100納米這個范圍空間，就會產生特殊的表面效應，體積效應，量子尺寸效應，量子隧道效應等及由這些效應所引起的諸多奇特性能。擁有一系列的新穎的物理和化學特性，這些特性在光、電、磁、催化等方面具有非常重大應用價值。

近年來，已在醫(yī)藥、生物、環(huán)境保護和化工等方面得到了應用，并顯示出它的獨特魅力。

1醫(yī)學方面的應用：

目前，國際醫(yī)學行業(yè)面臨新的決策，那就是用納米尺度發(fā)展制藥業(yè)。納米生物醫(yī)學就是從動植物中提取必要的物質，然后在納米尺度組合，最大限度發(fā)揮藥效，這恰恰是我國中醫(yī)的想法，隨著健康科學的發(fā)展，人們對藥物的要求越來越高?？刂扑幬镝尫艤p少副作用，提高藥效，發(fā)展藥物定向治療，必須憑借納米技術。納米粒子可使藥物在人體內方便傳輸。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織，尤其是以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱為"定向導彈"。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由的滾動，因此可以用檢查和治療身體各部位的病變。利用納米系統(tǒng)檢查和給藥，避免身體健康部位受損，可以大大減小藥物的毒副作用，因而深受人們的歡迎。

2在涂料方面的應用；

納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優(yōu)異性能。借助于傳統(tǒng)的涂層技術，再給涂料中添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現功能的飛躍，使得傳統(tǒng)涂層功能改性從而獲得傳統(tǒng)涂層沒有的功能，如；有超硬、耐磨，抗氧化、耐熱、阻燃、耐腐蝕、變色等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現防紫外線照射，耐大氣侵害和抗降解等，在衛(wèi)生用品上應用可起到殺菌保結作用。在建材產品如玻璃中加入適宜的納米材料，可達到減少光的透射和熱估遞效果，產生隔熱，阻燃等效果。由于氧化物納米微粒的顏色不同，這樣可以通過復合控制涂料的顏色，克服碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅限粒徑而變，而具有隨角度變色的效應。在汽車的裝飾噴涂業(yè)中，將納米Tio2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統(tǒng)汽車面色彩多樣化。

3在化工方面的應用；

化工業(yè)影響到人類生活的方方面面，如果在化工業(yè)中采用納米技術，將更顯示出獨特畦力。在橡膠塑料等化工領域，納米材料都能發(fā)揮重要作用。如在橡膠中加入納米Sio2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3和SiO2,加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優(yōu)于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。最近又開發(fā)了食品包裝的TiO2.納米TiO2能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業(yè)廢水中的有利污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優(yōu)點，在環(huán)保水處理中有著很好的應用前景。新晨

4其他生活方面的應用：

納米技術正在悄悄地滲透到老百姓衣、食、住、行各個領域。化纖布料制成的衣服雖然艷麗，但因摩擦容易產生靜電，因而在生產時加入少量金屬納米微粒，就可以擺脫煩人的靜電現象。不久前，關于保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應用了納米技術。納米材料可使衣物防靜電、變色、貯光，具有很好的保暖效果。冰箱、洗衣機等一些電器時間長了容易產生細菌，而采用了納米材料，新設計的冰箱、洗衣機既可以抗菌，又可以除味殺菌。紫外線對人體的害處極大，有的納米微粒卻可以吸收紫外線對人體有害的部分，市場上的許多化妝品正是因為加入了納米微粒而具備了防紫外線的功能。傳統(tǒng)的涂料耐洗刷性差，時間不長墻壁就會變的班駁陸離，納米技術應用之后，涂料的技術指標大大提高，外墻涂料的耐洗刷性提高很多，以前的電視、音響等家電外表一般都是黑色的，被稱為黑色家電，這是因為家電外表材料中必須加入碳黑進行靜電屏蔽。如今可以通過控制納米微粒的種類，進而可控制涂料的顏色，使黑色家電變成彩色家電。

總之，在未來生活中，納米技術將帶給我們無限的舒心與時尚，使人類的生存的條件更加優(yōu)越。

參考文獻

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