建筑材料与纳米技术的最新发展.
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纳米玻璃的应用
优点:
(1)使玻璃节省能源,提高保温性能,减少室内冷暖 空调的负荷; (2)提高建筑物玻璃的安全性,可是玻璃破碎后没有 尖锐的棱角,也可使碎片能够粘结为一个整体; (3)满足了提高剥离强度的功能要求 (4)具有装饰功能,如热反射玻璃,吸热玻璃,彩色 夹层玻璃,粘膜玻璃和微晶玻璃等。
(5)保护环境功能,防止噪音干扰玻璃,防止眩光的 减反射玻璃,防止电磁波干扰玻璃等。
家庭用的纳米改性涂料主要是 减低有害物资的释放有助于家 人的健康,而且还会有净化空 气的特殊功能。
纳米技术运用在建筑物的 外墙涂料改性主要是提高 抗老化且起到保护作用。
纳米水泥的应用
纳米改性水泥的优点: (1)可望进一步改善水泥的围观结构;
(2)显著提高其物理力学性能和耐久性能;
(3)加快水泥的固化速度; (4)使水泥的结合强度明显提高。
建筑材料与纳米技术的最新发展
前言
现在纳米技术和纳米改性的建筑材料,都是在 加工工艺和环境条件进行改善,使其更精细化, 可导致现有建筑材料发生质的变化,通过挖掘 潜力,改善建筑材料制造的硬件及技术途径等 手段可使建筑材料的质量,作用效果使用时间, 耐候性能,功能特征得到质的飞跃。
纳米材料的应用
纳米涂料的应用 纳米水泥的应用 纳米玻璃的应用 纳米陶瓷材料的应用 纳米钢材的应用
彩 色 夹 层 玻 璃
防电磁辐射玻璃
隔热玻璃
纳米陶瓷的应用
纳米陶瓷的特性主要在于力学性能方面,包括纳米陶瓷材料的硬度,断 裂韧度和低温延展性等。纳米级陶瓷复合材料的力学性能,特别是在高 温下使硬度、强度得以较大的提高。有关研究表明,纳米陶瓷具有在较 低温度下烧结就能达到致密化的优越性,而且纳米陶瓷出现将有助于解 决陶瓷的强化和增韧问题。其硬度和断裂韧度随烧结温度的增加(即孔 隙度的降低)而增加,故低温烧结能获得好的力学性能。通常,硬化处 理使材料变脆,造成断裂韧度的降低,而就纳米晶而言,硬化和韧化由 孔隙的消除来形成,这样就增加了材料的整体强度。因此,如果陶瓷材 料以纳米晶的形式出现,可观察到通常为脆性的陶瓷可变成延展性的, 在室温下就允许有大的弹性形变。而且纳米陶瓷作为建筑材料有自净和 防雾的功能
防菌陶瓷主要用于医院和酒店的 建筑当中。它的自我除菌作用使 环境更加卫生安全。
纳米陶瓷不易被粘附,易于清洗,卫 生,美观。
纳米钢材的应用
纳米改性钢材的优点:
通过纳米技术对钢材的改性后,有着明显的功能提 升。例如表面自纳米化使304不锈钢表面明显强化, 与心部相比表面硬度可以提升2.5倍。 高锰钢经过纳米处理后,其表面显微硬度提高一倍 以上。 同时纳米技术可以提高金属材料的疲劳寿命,据统 计经纳米化处理的316L不锈钢中的疲劳寿命是未经 处理的不锈钢的1.09-1.62倍。 纳米改性钢材对抗酸碱腐蚀性能也有提升,大大的 延长了建筑的寿命。
(5)纳米材料的加入能相应的提高其性能。
Baidu Nhomakorabea
过去的普通水泥存在着抗大气性及抗冻性,强度不足,耐酸耐碱腐蚀能 力不够以及泌水量大等缺点。
纳米水泥材料的一些图片
复合纳米材料对混凝土及 水泥沙
利用水泥做基体的碳纳 米管复合
美国西雅图two union 大厦 使用强度高达145Mpa的 91D混泥土
核电站建 造使用的 抗辐射水 泥砂浆 现代水坝都会使用和草 稿力学性能的水泥基复 合材料,其抗压强度可 达270Mpa
通常传统的涂料都存在悬浮稳定性差,耐老化,耐刷洗性差,光洁度 不够等缺陷。
常见的纳米涂料层
纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料; 80nm的氧化钇可作为红外屏蔽涂层,反射热的效 率很高; 纳米氧化钛、氧化铬、氧化铁、氧化锌等具有半导 体性质的粒子,加入到涂料中形成的涂层,具有很 好的静电屏蔽性能,消除静电现象,80nm的钛酸 钡可作为高介电绝缘涂层,40nm的四氧化三铁能 用于磁性涂层……
纳米涂料的应用
优点: (1)很好的伸缩性,能够弥盖墙体细小裂缝,具有对微裂缝的自动修复的作用
(2)具有很好的防水性能,抗异物粘附,沾污性能,抗碱,耐冲刷性。
(3)具有除臭.杀菌.防尘以及隔热保温性能。 (4)手感柔和漆膜平整,改善建筑的外观等等。
(5)抗静电,隐身吸波,阻燃性等等。
(6)纳米材料涂层具有广泛变化的光学性能。它的透射增强可以从紫外波段一 直延伸到红外波段,纳米材料多层组合涂层经过处理后在可见光范围内出现荧光。
鸟巢所用纳米改性钢材强度是普通 钢的两倍,Q460钢板厚度达到了 10毫米,具有良好的抗震性、抗低 温性和可焊性等。 位于迪拜的全世界最高的建筑 物哈利法塔使用了6.2万吨的强 化钢筋,全楼总高828米,共 有160层,能抗6.2级地震。
普通玻璃在使用过程中灰西服空气中的有机物,形成难以 清洗的有机污垢,同时,水在玻璃上衣形成水雾,影响可 见度和反光度。
国家五棵松体育馆的玻璃表面 涂一层纳米镀膜,一旦水接触 到玻璃就会形成水膜,完全浸 湿玻璃和污染物,做种通过水 的重力把污染物带偶,打倒清 洁的效果
现代的大厦为防止太阳辐射对 建筑物内的影响,会在玻璃和 幕墙之间增加一层纳米低辐射 镀膜。有减少太阳辐射的同时 外还可以有冬暖夏凉的作用。