新型纳米建筑材料
纳米混凝土

纳米混凝土纳米混凝土是一种新型的材料,它由混凝土和纳米材料组成。
纳米材料是一种尺寸在1到100纳米之间的材料,因其良好的物理、化学性能,被广泛应用于光电子学、化学能源、生物医学等领域。
相比于传统的混凝土材料,纳米混凝土具有更高的强度、韧性、耐久性和防水性,可以极大提升建筑物的抗震、抗风、耐久性等性能。
纳米混凝土利用纳米颗粒的尺寸、形状、分布以及表面特性等独特的性质,能更有效地填补混凝土致密性的缺陷,提高混凝土的稠度和流动性,从而提高混凝土的密实性和强度。
另外,纳米颗粒还可以与混凝土中的水分子结合并形成更稳定的水化物,从而提高混凝土的耐久性和防水性。
因此,纳米混凝土在防水、防震、防风等方面具有很大的优势。
目前,纳米混凝土的应用已经在建筑、基础设施、道路、桥梁以及环保等领域得到了广泛的应用。
在建筑业中,纳米混凝土可以用于制造高层建筑物、隧道、地下隧道、水下隧道、混凝土排水沟、室内装修等。
在基础设施领域,纳米混凝土可以用于制造桥梁、高速公路、过街天桥等。
在环保领域,纳米混凝土还可以用于污水处理、废物处理以及难降解有机物等方面。
对于纳米混凝土的制造,目前有两种方法,一种是通过添加纳米颗粒将混凝土制成纳米混凝土。
另外一种是通过将纳米颗粒直接与混凝土原料混合后进行制造。
无论哪种方法,制造纳米混凝土都需要掌握一定的生产技术和工艺。
但与此同时,纳米混凝土的应用仍然面临着一些挑战。
首先,纳米颗粒的成本问题是制造纳米混凝土需要解决的难题之一。
其次,纳米颗粒的分散性、稳定性和纯度等问题也需要进一步的研究和解决。
最后,纳米颗粒的相互作用和与混凝土材料相互作用的机理仍有待深入研究。
总之,纳米混凝土是一种极具发展前途的新型材料,在建筑、基础设施、环保等领域有着广泛的应用前景。
虽然仍面临着一些挑战,但随着科学技术的不断进展,相信纳米混凝土的应用将会越来越广泛,也必将成为未来建筑领域的重要材料之一。
纳米科技在建筑材料中的实际应用案例解析

纳米科技在建筑材料中的实际应用案例解析纳米科技是近年来迅速发展的一个领域,它以纳米尺度材料的研究和应用为基础,具有广泛的应用前景。
在建筑材料领域,纳米科技的应用可以提供创新的解决方案,改善建筑材料的性能,提高建筑的质量与可持续性。
本文将分析几个纳米科技在建筑材料中的实际应用案例,探讨其技术原理和应用效果。
1. 纳米涂料:提高建筑外墙的耐候性和自洁性纳米涂料是一种具有纳米尺度的颗粒和添加剂的涂料,可以改善建筑外墙的耐候性和自洁性。
例如,纳米二氧化钛涂料可以吸收紫外线,并通过光催化作用分解空气中的污染物,改善空气质量。
这种涂料还具有抗污染、自洁和耐候性能,能够延长建筑外墙的使用寿命。
2. 纳米保温材料:提高建筑节能效果和室内舒适度纳米保温材料是一种以纳米颗粒为基础的保温材料,具有较低的热传导率和较好的隔热性能。
与传统的保温材料相比,纳米保温材料可以降低建筑物的能量损失,并提高建筑物的节能效果。
此外,纳米保温材料还能够吸收和释放湿气,维持室内空气湿度的平衡,提高室内舒适度。
3. 纳米混凝土:提高建筑材料的强度和耐久性纳米混凝土是一种通过在混凝土基材中添加纳米颗粒来改善其性能的材料。
纳米颗粒可以填充混凝土中的微小孔隙和缺陷,提高混凝土的密实度和强度。
此外,纳米混凝土还具有抗裂、耐久和自修复等特性,可以延长建筑材料的使用寿命,并减少维修和更换的频率。
4. 纳米玻璃:提高建筑材料的透明性和耐磨性纳米玻璃是一种通过纳米技术改善玻璃性能的材料。
由于纳米颗粒具有比玻璃原料更细小的尺寸,添加纳米颗粒可以提高玻璃的透明性,并降低光的反射和散射。
此外,纳米玻璃还具有较好的耐磨性,能够减少表面划痕和磨损,延长玻璃的使用寿命。
5. 纳米涂层: 提高建筑表面的防污性和防腐性纳米涂层是一种应用纳米材料制备的涂层,可以提供优良的防污性和防腐性。
例如,纳米银复合涂层可以抑制细菌的生长,减少涂层表面的细菌和病毒污染,更好地保护建筑物表面的卫生环境。
纳米材料在建筑中的改性应用及发展趋势

纳米材料在建筑中的改性应用及发展趋势近年来,纳米科技的快速发展,让我们的生活中产生了很多变化,不管是从衣服、电子产品到医学领域,都有着纳米科技的应用。
而在建筑工程中,纳米材料的应用也有相当大的潜力。
本文将从纳米材料改性的原理、纳米材料在建筑工程中的应用以及纳米材料的发展趋势等方面探讨纳米材料在建筑中的改性应用及发展趋势。
一、纳米材料改性的原理纳米材料因其小尺寸和巨大的比表面积,具有其它普通材料不具备的物理、化学特性,如纳米银粉、纳米二氧化钛等材料都具有良好的抗菌性、光化学性、光催化作用等。
因此可以将其应用于建筑材料的改性中,实现增强材料的性能、提高材料的稳定性、降低材料的损耗等。
二、纳米材料在建筑工程中的应用1. 纳米涂料纳米涂料是一种新型的涂料,在比传统涂料更薄的情况下,可以具有更高的强度和抗腐蚀性,同时还可以降低涂料使用时的挥发性有机物排放,保护环境,还可以提高涂层的透明度和光泽度,延长涂层的使用寿命。
在建筑工程中,纳米涂料经常应用在墙面、屋顶以及地面等处进行保护性涂覆和装饰性涂覆,以实现更长时间的保护和修补。
2. 纳米水泥纳米水泥是通过纳米粒子来改性水泥的材料。
通过将纳米颗粒材料与水泥混合,可以有效提高水泥的硬度、降低水泥的透气性和水渗透性,同时还可以提高其防火性能,使得其在一定的温度下能够继续使用,减小木材等非常规材料的使用量。
3. 纳米玻璃纳米玻璃是一种新型的玻璃材料。
它是通过纳米粒子来改性玻璃的材料,使得玻璃的硬度有所提高,并能增加涂膜的附着力。
在建筑工程中,纳米玻璃经常应用于窗户、玻璃幕墙、墙面隔板等材料中,以增强玻璃的抗冲击性能。
纳米石墨烯是一种新型的纳米材料。
它是由单层碳原子层组成的极薄材料,其具有优异的排排错性能,抗拉性和稳定性。
在建筑工程中,纳米石墨烯经常应用于混凝土和水泥等材料中,以提高它们的强度和抗压性能。
三、纳米材料的发展趋势纳米材料具有广阔的应用前景,也是未来建筑工程材料的研究方向之一。
创新建筑技术纳米材料在建筑设计中的应用

创新建筑技术纳米材料在建筑设计中的应用创新建筑技术:纳米材料在建筑设计中的应用一、引言随着科技的进步和社会的发展,建筑设计领域也在不断创新与进步。
近年来,纳米材料作为一种新型材料,逐渐引起了建筑设计师的关注与应用。
本文将探讨纳米材料在建筑设计中的应用,重点介绍其在建筑外立面、保温隔热、智能控制和可持续发展方面的优势和实践。
二、纳米材料在建筑外立面中的应用1. 纳米涂料纳米涂料是一种采用具有纳米级尺寸的颗粒作为基本组分的新型涂料。
由于纳米颗粒的特殊结构和高比表面积,纳米涂料能够提供更好的抗污染、自洁和耐候性能,有效改善建筑外立面的清洁和维护问题。
2. 纳米氧化镁纳米氧化镁是一种具有优异性能的纳米材料。
通过将纳米氧化镁与建筑材料混合使用,可以显著提高建筑物的耐火性能和抗菌性能,降低火灾发生的风险,并减少维护成本。
三、纳米材料在建筑保温隔热中的应用1. 纳米保温材料纳米保温材料具有优异的隔热性能和热稳定性,可以有效降低建筑物的能耗。
与传统保温材料相比,纳米保温材料的导热系数更低,同时具备较高的抗压性能和防水性能,能够提供更好的室内舒适度和节能效果。
2. 纳米气凝胶纳米气凝胶是一种超轻质高孔隙率的材料,具有极佳的隔热性能。
在建筑保温隔热中,纳米气凝胶可以作为填充材料填充于建筑墙体或屋顶中,有效隔离热传导,实现能源的节约和环境的保护。
四、纳米材料在智能控制中的应用1. 纳米光敏材料纳米光敏材料具有高度敏感的光学特性,能够实现建筑外立面的智能调光和自动控制。
通过在建筑外墙涂层或窗户上应用纳米光敏材料,可以根据光照强度自动调节室内的采光亮度,提高建筑的能源利用效率。
2. 纳米传感器纳米传感器作为一种新兴的智能材料,能够实时监测建筑物的温度、湿度、气体浓度等参数。
通过在建筑结构中嵌入纳米传感器,可以实现对建筑物运行状态的精准监测,提高建筑的安全性和舒适度。
五、纳米材料在可持续发展中的应用1. 纳米光伏材料纳米光伏材料作为一种新型的光电转换材料,具有高效率、轻质和柔性等特点。
纳米科技在建筑材料中的应用案例分享

纳米科技在建筑材料中的应用案例分享近年来,纳米科技在各个领域都取得了突破性的进展,其中之一就是建筑材料。
通过利用纳米技术,建筑材料不仅在性能上得到了提升,还具备了更多的功能。
本文将为您介绍几个纳米科技在建筑材料中的应用案例,展示了这种技术的潜力和发展前景。
1. 纳米涂料纳米涂料是一种利用纳米颗粒作为主要成分的涂料。
与传统涂料相比,纳米涂料能够提供更好的防护性能和持久性。
例如,一种含有纳米二氧化钛颗粒的涂料能够吸收空气中的有害气体,如一氧化氮和二氧化硫。
这种涂料可以应用于建筑物外立面,减少环境污染物对建筑物的腐蚀作用,并改善室内空气质量。
2. 纳米保温材料纳米保温材料是一种利用纳米技术改善保温性能的新型材料。
传统的保温材料存在着导热系数高、耐久性差等问题,而纳米保温材料通过添加纳米粒子,使材料的导热性能和耐久性都得到了显著改善。
此外,纳米保温材料还具备较好的防火性能,对建筑物的安全性也起到了积极的作用。
3. 纳米自洁材料纳米自洁材料利用纳米技术的特点,使材料表面具备自洁功能。
例如,一种由纳米二氧化硅和纳米氧化锌组成的涂层能够使建筑表面具备自洁效果。
这种涂层能够将污渍与物质表面分离,从而阻止污渍附着。
纳米自洁材料可以用于建筑物外立面、玻璃窗等位置,减少了清洁的频率和费用。
4. 纳米传感器纳米传感器是一种可以在微观尺度进行感知和测量的传感器。
在建筑材料中的应用,纳米传感器可以用于监测建筑物结构的变化和温度、湿度等环境参数的变化。
通过纳米传感器的实时监测,可以及时发现建筑物的结构问题和环境异常,提前采取修复措施,确保建筑物的安全性和可持续发展。
5. 纳米透明导电材料纳米透明导电材料是一种具备透明性和导电性的材料。
在建筑中的应用,纳米透明导电材料可以用于制造可调光窗户或智能玻璃。
通过改变材料的导电性,可以实现窗户的自动调光,根据外界光照条件自动调整窗户的透明度,达到节能和舒适的目的。
纳米科技为建筑材料带来了许多潜在的应用,不仅在性能上有所提升,还为建筑物提供了更多的功能。
纳米材料在建筑领域中的创新应用

纳米材料在建筑领域中的创新应用引言:随着科技的不断发展,纳米技术在许多领域都得到了广泛应用,其中包括建筑行业。
纳米材料以其独特的物理和化学特性,为建筑领域带来了许多创新应用。
本文将介绍纳米材料在建筑领域中的创新应用,包括隔热、自洁、抗菌和防腐等方面。
1. 纳米材料在建筑隔热中的创新应用隔热是建筑中非常重要的一个方面,有效的隔热可以大大降低能源消耗。
纳米材料在隔热方面的创新应用是通过控制纳米材料的热传导性能来实现的。
例如,利用纳米孔隙结构,可以制造出具有优良隔热性质的纳米材料,这些纳米材料可以在夏季将室内温度降低,减少冷气的使用,从而节约能源。
此外,纳米涂层也可以应用在建筑材料上,提供更好的隔热效果,保持室内温度的稳定性。
2. 纳米材料在建筑自洁中的创新应用保持建筑外墙的清洁一直是建筑维护的重要问题。
纳米材料在建筑自洁中的创新应用可以解决这一问题。
纳米材料具有超疏水性和自净能力,可以阻止污垢的附着并使其自动清洁。
例如,纳米涂层可以应用在建筑外墙上,通过其超疏水性质,将水滴和污垢一同带走,从而保持外墙的干净。
此外,纳米材料还可以应用在建筑玻璃上,通过其自洁能力,使玻璃表面免受粉尘和细菌的侵害。
3. 纳米材料在建筑抗菌中的创新应用建筑中的细菌滋生会导致各种健康问题,因此建筑材料中的抗菌性能非常重要。
纳米材料在建筑抗菌中的创新应用可以有效杀灭细菌并减少细菌滋生。
例如,纳米银颗粒具有卓越的抗菌性能,可以应用在建筑材料上,抑制细菌的生长和繁殖。
此外,纳米材料还可以与建筑材料表面的细菌进行相互作用,改变其细胞结构,从而杀灭细菌的存在。
4. 纳米材料在建筑防腐中的创新应用保护建筑结构免受腐蚀是建筑材料中的另一个重要问题。
纳米材料在建筑防腐中的创新应用可以抑制腐蚀并增强建筑结构的耐久性。
例如,纳米氧化锌可以应用在建筑涂层中,形成防护膜,阻止腐蚀物质的侵蚀。
此外,纳米材料还可以应用在混凝土中,通过控制内部结构的纳米颗粒来提高混凝土的抗腐蚀性能。
纳米材料在建筑领域的应用案例和前景展望
纳米材料在建筑领域的应用案例和前景展望建筑领域一直以来都是科技创新的重要应用领域之一,纳米材料作为一种重要的新型材料,具有优异的物理和化学特性,因此在建筑材料领域的应用也越来越受到关注。
本文将介绍一些纳米材料在建筑领域的应用案例,并展望未来纳米材料在建筑领域的发展前景。
纳米材料是一种具有尺寸在纳米级别的材料,具有特殊的相对尺寸效应和表面效应,使其具有与常规材料不同的特性和性能。
在建筑领域,纳米材料的应用主要集中在功能性材料、增强材料和环境友好材料等方面。
首先,纳米材料在建筑领域的应用案例之一是在玻璃材料上的应用。
通过在玻璃材料中添加纳米颗粒,可以显著改善玻璃材料的性能。
例如,添加纳米颗粒的智能玻璃可以调节透光度,使其在不同的光照条件下实现自动控制,从而减少建筑物内部的能耗。
另外,纳米涂层材料可以提高玻璃材料的防污性能和防紫外线能力,保护室内环境和人体健康。
其次,纳米材料在建筑领域的应用还包括纳米水泥的应用。
纳米水泥是一种通过添加纳米颗粒改善水泥性能的新型水泥材料。
相比于传统水泥材料,纳米水泥具有更高的强度和更好的柔韧性,能够提高建筑物的抗震性能。
此外,纳米水泥还具有自洁能力和降解有害物质的能力,提高了建筑物的耐久性和环保性。
再次,纳米材料在建筑领域的应用还可以体现在纳米涂料的应用上。
纳米涂料是一种涂层材料,通过添加纳米颗粒可以提高涂层的性能和功能。
例如,添加纳米颗粒的抗菌涂料可以有效杀灭细菌,保持建筑物的卫生和健康。
另外,纳米涂料还可以提高涂层的耐候性和耐磨性,延长建筑物的使用寿命。
此外,纳米材料在建筑领域还有许多其他的应用案例。
例如,纳米保温材料可以提高建筑物的保温性能,减少能源消耗;纳米吸声材料可以降低建筑物内部的噪音污染,提供良好的室内环境;纳米传感器可以实时监测建筑物的结构和状态,提高建筑物的安全性等。
展望未来,纳米材料在建筑领域仍有广阔的发展前景。
随着纳米科技的不断进步和发展,纳米材料的研究和应用将会进一步拓宽。
纳米材料在建筑中的前沿应用
纳米材料在建筑中的前沿应用随着科技的进步和人类对于环境及能源的关注度增加,纳米材料在建筑领域中展现出巨大的潜力。
纳米材料以其独特的物理、化学和机械性能,正在改变着传统建筑材料的应用方式,并为建筑行业带来了许多前沿的创新。
本文将探讨纳米材料在建筑中的前沿应用。
一、纳米涂料纳米涂料是一种以纳米材料为主要成分的涂料,常见的有纳米陶瓷涂料、纳米颗粒涂料以及纳米防水涂料等。
这些纳米涂料具有高度的透明性、耐候性和抗污性,能够极大地提高建筑物的耐久性和装饰性。
同时,纳米涂料还能够在一定程度上净化空气、减少室内污染物的含量,提高室内空气的质量,有利于人们的健康。
二、纳米保温材料传统的保温材料往往体积较大,难以满足建筑物轻质化和薄壁化的需求。
而纳米保温材料以其超强的保温性能和微小的体积成为了建筑保温领域的新宠。
纳米保温材料不仅可以在有限的空间内提供出色的保温效果,还能够防水、防潮,减少能源的消耗。
同时,相较于传统材料,纳米保温材料还具有更高的抗震性能,能够提高建筑的结构安全性。
三、纳米光触媒纳米光触媒是利用纳米材料的光催化反应作用,通过吸附、氧化和分解有害物质,达到净化空气和杀灭细菌、病毒的效果。
纳米光触媒被广泛应用于室内外空气净化、除味除尘、防雾防霾等领域。
在建筑中,纳米光触媒可以应用于外墙材料、空调设备、窗户玻璃等多个方面。
通过使用纳米光触媒材料,可以创造更加清新、健康的室内环境,提高人们的生活质量。
四、纳米玻璃纳米玻璃是一种由纳米材料制成的高强度、高透明度的建筑材料,具有出色的耐候性和抗冲击性能。
纳米玻璃可以用于制作高效节能的窗户、幕墙以及屋顶等建筑构件。
其高透明度能够提供良好的日照条件,降低室内照明的能耗。
同时,纳米玻璃还具有自洁功能,能够自动分解吸附在表面的污染物,减少清洁与维护的频率和成本。
五、纳米混凝土纳米混凝土是一种在传统混凝土中加入纳米颗粒的新型建筑材料。
通过纳米颗粒的加入,纳米混凝土的抗压强度、耐久性和防水性能均得到了显著提高。
纳米材料在建筑工程中的应用
纳米材料在建筑工程中的应用随着科技的发展和纳米技术的进步,纳米材料逐渐在各个领域得到了广泛的应用,其中包括建筑工程。
纳米材料因其特殊的物理和化学性质,在建筑材料领域展现出巨大的潜力。
本文将探讨纳米材料在建筑工程中的应用,并介绍其中几种具有潜力的纳米材料。
首先,纳米材料在建筑材料领域具有卓越的强度和耐久性。
纳米材料的纳米级结构使其具有更高的比表面积,因此具有更好的力学性能。
这些材料可以提供更好的抗压强度、抗拉强度和抗渗透性,从而提高建筑物的结构稳定性和耐久性。
例如,纳米二氧化硅添加剂可以提高混凝土的抗裂性和抗渗性,同时减少水泥用量,提高混凝土的力学性能,延长建筑材料的寿命。
其次,纳米材料在保温隔热领域的应用也十分重要。
建筑物的保温性能对于节能和环境保护至关重要。
纳米材料的小尺寸和特殊结构使其具有更低的热传导性能,可以有效提高建筑物的保温性能。
例如,纳米氧化锌具有良好的热阻性能,可以用于制备高效的隔热涂料,提高建筑物的热防护效果。
另外,纳米空心球材料也是一种较为常见的隔热材料,其由许多纳米级空心球组成,可以提供良好的隔热性能,减少建筑物的能耗。
另外,纳米材料在建筑物的环境监测和净化方面也有广泛的应用。
建筑物的室内空气质量对人们的健康至关重要。
纳米材料可以用于制备高效的空气净化器和空气过滤材料,有效去除室内的有害气体和细颗粒物,提供良好的室内环境。
纳米氧化钛是一种常用的光催化材料,可以利用紫外线激活,将有害气体分解为无害物质,可以用于制备高效的室内光催化空气净化器。
此外,纳米材料在建筑材料的防火性能和阻燃性能方面也具有优势。
纳米氧化锌、纳米氢氧化镁和纳米硅酸铝等材料都可以用于制备高效的阻燃涂料和防火材料,提高建筑物的防火等级,从而降低火灾风险。
这些纳米阻燃材料在遇到高温时可以发生化学反应,释放出水分和惰性气体,形成物理障碍,有效延缓火势蔓延。
对纳米材料在建筑工程中的应用进行研究和开发的同时,我们也要重视其潜在的环境和健康影响。
纳米材料在建筑装修中的应用指南
纳米材料在建筑装修中的应用指南随着科技的不断进步,纳米技术已经在各个领域得到了广泛应用,其中之一就是建筑装修领域。
纳米材料以其特殊的物理、化学特性,为建筑装修提供了创新的解决方案。
本文将为您介绍纳米材料在建筑装修中的应用指南,帮助您了解并合理应用纳米材料,提升建筑装修的质量和效益。
1. 纳米涂料的应用纳米涂料是纳米材料在建筑装修中最常见的应用之一。
纳米涂料具有超强的耐污染、抗紫外线、隔热保温、自洁等特性。
在建筑外墙等表面涂覆纳米涂料,可以有效地防止灰尘和污染物的附着,提高建筑外观的美观度和清洁度。
此外,纳米涂料还能减少空气中的VOCs(挥发性有机化合物)释放,对于人体健康和环境保护都具有重要意义。
2. 纳米隔热材料的应用纳米材料在隔热领域的应用也得到了广泛关注。
纳米隔热材料通过在材料中添加纳米颗粒,提高材料的导热率,从而达到更好的隔热效果。
在建筑装修中,采用纳米隔热材料可以显著减少室内外温差,降低室内的能耗,提高能源利用效率。
此外,纳米隔热材料具有良好的耐候性和耐久性,可以有效延长建筑物的使用寿命。
3. 纳米抗菌材料的应用随着人们对生活环境卫生要求的提高,纳米抗菌材料在建筑装修中的应用也越来越受到重视。
纳米抗菌材料具有高效抗菌、除臭等特性,能够有效杀死细菌、病毒等有害微生物,提高室内空气质量,减少疾病的传播。
在装修过程中,可以选用添加了纳米抗菌材料的建材,如地板、墙壁、厨卫用具等,保证室内环境的清洁和健康。
4. 纳米防水材料的应用纳米防水材料也是建筑装修中常用的纳米材料之一。
纳米防水材料通过在材料表面涂覆防水涂层,形成微观的纳米孔,阻止水分渗透。
这种材料具有极强的防水性能、耐候性和耐久性,可以应用于厨房、卫生间、浴室等湿度高的场所以及室外的建筑表面,有效防止水分对建筑材料和结构的侵蚀,延长建筑物的使用寿命。
5. 纳米玻璃的应用纳米玻璃是一种新型的建筑装修材料,具有高硬度、耐磨损、防污、抗紫外线等特性。
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吸波纳米复合涂料
• 利用纳米粒子的表面效应,可 以制备出吸收不同频段电磁波 的纳米复合材料,可用作雷达 波吸收剂的纳米粉体有:纳米 金属(Fe,co,Ni等)与合金的 复合粉体、纳米氧化物(Fe3O4, Fe2O3,ZnO,NiO2,TiO2, MoO2等)的粉体、纳米石墨、 纳米碳化硅及混合物粉体等。 国外用纳米级羰基铁粉、镍粉、 铁氧体粉末已成功配制了军事 隐身涂料,涂到飞机、军舰、 导弹、潜艇等武器装备上,使 该装备具有隐身性能。由于纳 米涂层材料具有吸收频带宽、 重量轻、厚度薄等优点,因而 可望在未来军事隐身化方面大 展身手。
2.主题
• 2.1高强度和高韧性纳米陶瓷材料 • 2.2在建筑涂料中的应用 • 2.3纳米材料在新型混凝土材料中的应用 • 2.4纳米技术在高分子材料中的应用 • 2.5纳米技术在其他方面的应用 • 2.6纳米材料在建筑材料应用中存在的问题
2.1高强度和高韧性纳米陶瓷材料
• 20世纪90年代初,日本Nihara 首次报道了以纳米尺寸的SiC颗 粒为第二相的纳米复相陶瓷具 有很高的力学性能,纳米陶瓷 还具有很多独特的性能,例如 ①作为外墙用的建筑陶瓷材料, 在经过修饰的陶瓷表面具有清 洁和防雾功能;②纳米陶瓷具 有的塑性行为,使陶瓷在本质 上具备了吸收外来能量的机制, 陶瓷的脆性有可能解决;③纳 米陶瓷具有低的烧结温度、短 的烧结时间、高的塑性性能和 高的断裂韧性;④在陶瓷基中 加人纳米级的金属碳化物纤维, 可大大提高其硬度,同时具有 良好的抗烧蚀和防热性。
2.2在建筑涂料中的应用
• 2.2.1光学应用纳米复合涂料 • 2.2.2吸波纳米复合涂料 • 2.2.3纳米抗菌涂料
光学应用纳米复合材料
• 纳米粒子的粒径远小于可见光 的波长(400~750 nm)。具有透 过作用,从而保证了纳米复合 涂料具有较高的透明性。纳米 粒子对紫外线则具有较强的吸 收作用。在外墙建筑涂料中添 加TiO2,SiO2 等纳米粒子以提 高耐候性,在汽车面漆中添加 TiO2以提高汽车涂料的耐老化 性等。特别是金红石型超细 TiO2,在汽车面漆中还可起到 效应颜料作用,与其他片状效 应颜料如铝粉颜料或珠光颜料 并用时,会产生伴有乳光的随 角异色性,可用于豪华轿车面 漆,这是目前纳米TiO2的最大 用途,也是国外纳米材料在涂 料中应用最为成功的例子之一.
新型纳米建筑材料
——土木123 霍峰磊
1.前言
• 纳米技术是指在纳米尺度范围内通过操纵原子、分子、原 子团或分子团使其重新排列组合成新物质的技术,研究内 容主要包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米性能检测 技术和纳米应用技术等。从20世纪8O年代以来,纳米科 技研究在世界范围内受到高度重视,有的技术已实用化了。 目前纳米科技已经渗透到很多的传统产业中,如染料、涂 料、食品等。纳米技术作为一门新兴科学,必将对建材领 域产生深远的影响,利用纳米技术解决高性能建材将成为 未来建材领域发展的必然趋势。把高科技的纳米材料引入 建筑业,开发多功能、高附加值的建筑新材料,以提高我 国建行业的技术竞争实力,开拓建筑材料在国内外的市场 地位。纳米科技发展到今天,成为一项影响产业发展和国 家竞争力的社会化的科技,纳米科技将在新世纪对社会、 经济以及国家安全产生重大影响。
现状
• 目前,美国研究开发成功并进行产业化的具有随角异色性的豪华轿车 面漆、军事隐身涂料、绝缘涂料等,另外,还开展了光致变色涂料、 透明耐磨涂料、包装用阻隔涂料层等纳米涂料的研究。日本则在静电 屏蔽涂料、光催化自洁涂料的研究开发方面取得了成功并实现了产业 化。我国目前的研究开发主要集中在改善建筑外墙涂料的耐候性和建 筑内墙涂料的抗菌性方面,二者基本已研制成功。而在工业用涂料、 航空航天用涂料以及功能性涂料的研究开发和产业化方面则落后于发 达国家。我国已有较多的纳米粉末生产企业,但其并未打开在涂料工 业中的应用市场,纳米粒子生产企业及科研单位在纳米粒子的制备及 表面改性技术方面具有优势,而涂料科研单位则在涂料的应用研究方 面具有优势,只有两者之间紧密结合,才能加快纳米粒子在涂料中的 应用步伐。纳米材料在涂料中应用产业化与基础研究应齐头并进。由 于涂料种类繁多、成分复杂,纳米粒子的一种亲油改性并不能适用于 所有涂料体系,因而必须加强纳米粒子的表面特性与不同涂料体系之 间的匹配性研究,只有这样,才能充分发挥纳米粒子的特性。
纳米陶瓷材料图片
存在问题
• 随着科技界对纳米陶瓷材料的研究和开 发的深入,人们发现了越来越多的问题: 由于纳米陶瓷粉体颗粒细小,必然带来 体积庞大、容重较小不利于混合均匀且 难以压实、试样成型困难等问题;同时 它还具有很大的表面积,在范德华力、 静电力和磁力的作用下易发生团聚等问 题。因此,为了开发利用纳米陶瓷粉体 崭新特性的应用及使之在世界范围内得 到最快的推广应用,有下列问题有待解 决:①深人研究和探索开发高纯度的纳 米陶瓷粉体的制备技术,同时努力搞清 楚各种因素对纳米陶瓷粉体性能的影响; ②团聚现象是纳米陶瓷粉体制备中最难 控制的问题,加强对团聚和解聚的研究 势在必行;③研究纳米陶瓷粉体在粒径 逐渐变小时的性能变化,特别是低温性 能的变化已经越来越必要了。因此,如 何控制纳米陶瓷粉体的优势发挥,已经 成为高技术陶瓷的一个重要研究课题。
2.3纳米材料在新型混凝土材料中的 应用
• 2.3.1纳米矿粉在水泥混凝土中的应用 • 2.3.2纳米金属粉末在混凝土中的应用 • 2.3.3纳米金属氧化物在混凝土中的应用 • 2.3.4聚合物/无机纳米复合材料在混凝土
中的应用 • 2.3.5绿色水泥工业中的应用
纳米抗菌涂料
• 在国内纳米抗菌粉体已实现工业化生产, 市场上已有多个牌号的产品出售,主要用 于纤维织物中。制成新一代抗菌保洁内衣。 如将纳米抗菌粉用于涂料中,则可制得纳 米杀菌涂料,涂覆在建材产品,如卫生洁 具、室内空间、用具、医院手术间和病房 的墙面、地面等,起到杀菌、保洁效果。
纳米抗菌涂料实例