論納米材料在化工生產(chǎn)中的應用

　　論文關(guān)鍵詞： 納米技術(shù) 化工生產(chǎn) 催化 應用

　　論文摘要：本文從納米材料在催化方面、涂料方面、其它精細化工方面和醫藥方面的應用等幾個(gè)方面探討了其在化工生產(chǎn)中的應用。

　　有人曾經(jīng)預測在21世紀納米技術(shù)將成為超過(guò)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和基因技術(shù)的“決定性技術(shù)”，由此納米材料將成為最有前途的材料。它所具有的獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識到它的發(fā)展可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫藥等學(xué)科的研究帶來(lái)新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來(lái)，它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應用，并顯示出它的獨特魅力。

　　一、納米材料在工程上的應用

　　納米材料的小尺寸效應使得通常在高溫下才能燒結的材料如 Si C, BC等在納米尺度下在較低的溫度下即可燒結 ,另一方面 ,納米材料作為燒結過(guò)程中的活性添加劑使用也可降低燒結溫度 ,縮短燒結時(shí)間。由于納米粒子的尺寸效應和表面效應 ,使得納米復相材料的熔點(diǎn)和相轉變溫度下降 ,在較低的溫度下即可得到燒結性能良好的復相材料。由納米顆粒構成的納米陶瓷在低溫下出現良好的延展性。納米 Ti O2 陶瓷在室溫下具有良好的韌性 ,在 1 80°C下經(jīng)受彎曲而不產(chǎn)生裂紋。納米復合陶瓷具有良好的室溫和高溫力學(xué)性能 ,在切削刀具、軸承、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機部件等方面具有廣泛的應用 ,在許多超高溫、強腐蝕等許多苛刻的環(huán)境下起著(zhù)其它材料無(wú)法取代的作用。隨著(zhù)陶瓷多層結構在微電子器件的包封、電容器、傳感器等方面的應用 ,利用納米材料的優(yōu)異性能來(lái)制作高性能電子陶瓷材料也成為一大熱點(diǎn)。有人預計納米陶瓷很可能發(fā)展成為跨世紀新材料 ,使陶瓷材料的研究出現一個(gè)新的飛躍。納米顆粒添加到玻璃中 ,可以明顯改善玻璃的脆性。無(wú)機納米顆粒具有很好的流動(dòng)性 ,可以用來(lái)制備在某些特殊場(chǎng)合下使用的固體潤滑劑。

　　二、納米材料在涂料方面的應用

　　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，顯示出強大的生命力。表面涂層技術(shù)也是當今世界關(guān)注的熱點(diǎn)。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術(shù)，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實(shí)現功能的飛躍，使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質(zhì)和改性;功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統涂層沒(méi)有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等;功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學(xué)涂層，導電、絕緣、半導體特性的電學(xué)涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進(jìn)一步提高其防護能力，實(shí)現防紫外線(xiàn)照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學(xué)特性，達到儲存太陽(yáng)能、節約能源的目的。在建材產(chǎn)品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱、阻燃等效果。

　　日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過(guò)復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭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隨粒徑而變，還具有隨角變色效應。在汽車(chē)的裝飾噴涂業(yè)中，將納米TiO2添加在汽車(chē)、轎車(chē)的金屬閃光面漆中，能使涂層產(chǎn)生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統汽車(chē)面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線(xiàn)輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術(shù)帶來(lái)一場(chǎng)新的技術(shù)革命，也將推動(dòng)復合材料的研究開(kāi)發(fā)與應用。

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