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瀘州納米材料應(yīng)用范圍

文章出處:本站 人氣:59197 發(fā)表時(shí)間:2021-04-21 10:22:49

1、 天然納米材料

海龜在美國(guó)佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵,但出生后的幼小海龜為了尋找食物,卻要游到英國(guó)附近的海域,才能得以生存和長(zhǎng)大。最后,長(zhǎng)大的海龜還要再回到佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵。如此來(lái)回約需5~6年,為什么海龜能夠進(jìn)行幾萬(wàn)千米的長(zhǎng)途跋涉呢?它們依靠的是頭部?jī)?nèi)的納米磁性材料,為它們準(zhǔn)確無(wú)誤地導(dǎo)航。

生物學(xué)家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什么從來(lái)不會(huì)迷失方向時(shí),也發(fā)現(xiàn)這些生物體內(nèi)同樣存在著納米材料為它們導(dǎo)航。

2、 納米磁性材料

在實(shí)際中應(yīng)用的納米材料大多數(shù)都是人工制造的。納米磁性材料具有十分特別的磁學(xué)性質(zhì),納米粒子尺寸小,具有單磁疇結(jié)構(gòu)和矯頑力很高的特性,用它制成的磁記錄材料不僅音質(zhì)、圖像和信噪比好,而且記錄密度比γ-Fe2O3高幾十倍。超順磁的強(qiáng)磁性納米顆粒還可制成磁性液體,用于電聲器件、阻尼器件、旋轉(zhuǎn)密封及潤(rùn)滑和選礦等領(lǐng)域。

3、 納米陶瓷材料

傳統(tǒng)的陶瓷材料中晶粒不易滑動(dòng),材料質(zhì)脆,燒結(jié)溫度高。納米陶瓷的晶粒尺寸小,晶粒容易在其他晶粒上運(yùn)動(dòng),因此,納米陶瓷材料具有極高的強(qiáng)度和高韌性以及良好的延展性,這些特性使納米陶瓷材料可在常溫或次高溫下進(jìn)行冷加工。如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形,然后做表面退火處理,就可以使納米材料成為一種表面保持常規(guī)陶瓷材料的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性,而內(nèi)部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。

4、納米傳感器

納米二氧化鋯、氧化鎳、二氧化鈦等陶瓷對(duì)溫度變化、紅外線以及汽車尾氣都十分敏感。因此,可以用它們制作溫度傳感器、紅外線檢測(cè)儀和汽車尾氣檢測(cè)儀,檢測(cè)靈敏度比普通的同類陶瓷傳感器高得多。

5、 納米傾斜功能材料

在航天用的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)中,燃燒室的內(nèi)表面需要耐高溫,其外表面要與冷卻劑接觸。因此,內(nèi)表面要用陶瓷制作,外表面則要用導(dǎo)熱性良好的金屬制作。但塊狀陶瓷和金屬很難結(jié)合在一起。如果制作時(shí)在金屬和陶瓷之間使其成分逐漸地連續(xù)變化,讓金屬和陶瓷“你中有我、我中有你”,最終便能結(jié)合在一起形成傾斜功能材料,它的意思是其中的成分變化像一個(gè)傾斜的梯子。當(dāng)用金屬和陶瓷納米顆粒按其含量逐漸變化的要求混合后燒結(jié)成形時(shí),就能達(dá)到燃燒室內(nèi)側(cè)耐高溫、外側(cè)有良好導(dǎo)熱性的要求。

6、納米半導(dǎo)體材料

將硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成納米材料,具有許多優(yōu)異性能。例如,納米半導(dǎo)體中的量子隧道效應(yīng)使某些半導(dǎo)體材料的電子輸運(yùn)反常、導(dǎo)電率降低,電導(dǎo)熱系數(shù)也隨顆粒尺寸的減小而下降,甚至出現(xiàn)負(fù)值。這些特性在大規(guī)模集成電路器件、光電器件等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

利用半導(dǎo)體納米粒子可以制備出光電轉(zhuǎn)化效率高的、即使在陰雨天也能正常工作的新型太陽(yáng)能電池。由于納米半導(dǎo)體粒子受光照射時(shí)產(chǎn)生的電子和空穴具有較強(qiáng)的還原和氧化能力,因而它能氧化有毒的無(wú)機(jī)物,降解大多數(shù)有機(jī)物,最終生成無(wú)味的二氧化碳、水等,所以,可以借助半導(dǎo)體納米粒子利用太陽(yáng)能催化分解無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。

7、納米催化材料

納米粒子是一種極好的催化劑,這是由于納米粒子尺寸小、表面的體積分?jǐn)?shù)較大、表面的化學(xué)鍵狀態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同、表面原子配位不全,導(dǎo)致表面的活性位置增加,使它具備了作為催化劑的基本條件。

鎳或銅鋅化合物的納米粒子對(duì)某些有機(jī)物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑,可替代昂貴的鉑或鈀催化劑。納米鉑黑催化劑可以使乙烯的氧化反應(yīng)的溫度從600 ℃降低到室溫。

8、 醫(yī)療上的應(yīng)用

血液中紅血球的大小為6 000~9 000 nm,而納米粒子只有幾個(gè)納米大小,實(shí)際上比紅血球小得多,因此它可以在血液中自由活動(dòng)。如果把各種有治療作用的納米粒子注入到人體各個(gè)部位,便可以檢查病變和進(jìn)行治療,其作用要比傳統(tǒng)的打針、吃藥的效果好。

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