納米粉體的應用前景

《納米粉體的應用前景》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。

1、納米粉體的應用前景由于對納米材料的研究,尤其是制備大塊的納米材料還處于實驗室階段,所以納米材料大量投入實際生產還需要一段時間,不過還是有一部分已走出實驗室,應用于工業(yè)生產,而且產品已投入市場,以其優(yōu)質的性能深受消費者的歡迎。經過科研工作者們的長期研究,發(fā)現納米材料在以下方面很具潛力。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

2、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。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。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

3、有與磁性薄膜相同的熱膨脹系數和選擇性。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，如出現寬頻帶強吸收、吸收帶藍移、發(fā)光現象和丁達爾效應等，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。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象吸收掉有害的紫外光，而且不降低熒光粉的發(fā)光效率。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)與顆粒內部不同,表

4、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。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。5作為潤滑油添加劑的應用據報道,俄羅斯科

5、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出了牌號為Ｎ-50Ａ磨合潤滑劑,專門用于內燃機磨合。這種潤滑劑可使磨合時間縮短50%～90%。烏克蘭科學院的研究及其產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,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。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,表面原子數的增多及表面原子配位不飽和性導致大量的

6、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。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

7、治療的目的。納米粒子作為顯影劑可發(fā)現微小癌變,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。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