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什么是納米、納米材料、納米涂層及納米涂層的組成及功能

發布時間:2016-06-16 09:40:37

一、什么是納米?

納米是長度單位,原稱"毫微米",就是10-9(10億分之一米)。納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。


二、什么是納米材料? 

納米材料是指由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超細顆粒構成的具有小尺寸效應的零維、一維、二維、三維材料的總稱。納米材料的概念形成于80年代中期,由于納米材料會表現出特異的光、電、磁、熱、力學、機械等性能,納米技術迅速滲透到材料的各個領域,成為當前世界科學研究的熱點。


三、納米材料涂層的組成與體系

  根據納米涂層的組成將其分為三類:完全為一種納米材料體系、兩種(或以上)納米材料構成的復合體系,稱0—0復合;添加納米材料的復合體系,稱為O—2復合。

  傳統涂層技術添加納米材料,可使傳統涂層的功能得到飛躍提高,技術上勿需增加太大的成本。這種納米添加的復合體系涂層很快就可走向市場展示出強勁的應用勢頭。

  利用現有的涂層技術,針對涂層的性能,添加納米材料,都可以獲得納米復合體系涂層。納米涂層的實施對象既可以是傳統材料基體,也可以是粉末顆?;蚴抢w維,用于表面修飾、包覆、改性或增添新的特性。


四、納米材料涂層產生與功能

  凡是傳統表面涂層技術,都可以用來或者稍加改造,實現納米材料復合涂層。

  在硬度高的,耐磨涂層中添加納米相,可進一步提高涂層的硬度和耐磨性能,并保持較高的韌性。

  將納米顆粒加入到表面涂層中,可以達到減小摩擦系數的效果,形成自潤滑材料,甚至獲得超潤滑功能。在一些涂層中復合C60,巴基管等,制備出超級潤滑新材料。涂層中引入納米材料,可顯著地提高材料的耐高溫、抗氧化性。如,在PCBA的表面沉積青山新材TIS氟系納米材料涂層,由于納米顆粒的作用,有效降低了PCB表面能量,形成的納米防水涂層阻止了水分子對電子元器件的破壞風險,疏水能力明顯增強,改善了氧化層的生長機制和力學性質,抗腐蝕抗氧化能力更強。

  納米材料涂層可以提高基體的腐蝕防護能力,達到表面修飾、裝飾目的。在油漆或涂料中加入納米顆粒,可進一步提高其防護能力,能夠耐大氣,紫外線侵害,從而實現防降解,防變色等功效;另外,還可以在建材產品,如衛生潔具、室內空間、用具等中運用納米材料涂層,產生殺菌、保潔效果。

  納米材料涂層具有廣泛變化的光學性能。它的光學透射譜可從紫外波段一直延伸到遠紅外波段。納米多層組合涂層經過處理后在可見光范圍內出現熒光,用于多種光學應用需要,如傳感器等器件。在各種標牌表面施以納米材料涂層,成為發光、反光標牌;改變納米涂層的組成和特性,得到光致變色,溫致變色,電致變色等效應,產生特殊的防偽,識別手段。80nm的氧化釔可作為紅外屏蔽涂層,反射熱的效率很高。在諸如玻璃等產品表面上涂納米材料涂層,可以達到減少光的透射和熱傳遞效果,產生隔熱作用;在涂料中加入納米材料,能夠起到阻燃,隔熱,起到防火作用。

  經過納米復合的涂層,具有優異的電磁性能,利用納米粒子涂料形成的涂層具有良好的吸波能力,能用于隱身涂層。納米氧化鈦、氧化鉻、氧化鐵和氧化鋅等具有半導體性質的粒子,加入到樹脂中形成涂層,有很好的靜電屏蔽性能;80nm的欽酸鋇可作為高介電絕緣涂層,40nm的四氧化三鐵能用于磁性涂層;納米結構的多層膜系統產生巨磁阻效應,可望作為應用于存儲系統中的讀出磁頭。


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