几种典型的纳米材料

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混凝土中纳米材料的应用与效果分析

混凝土中纳米材料的应用与效果分析

混凝土中纳米材料的应用与效果分析一、引言混凝土作为建筑材料的重要组成部分,一直是建筑行业中不可或缺的一部分。

近年来,随着科技的发展和纳米技术的应用,人们开始在混凝土中添加纳米材料,以提高其性能和应用效果。

本文将针对混凝土中纳米材料的应用与效果进行详细分析。

二、混凝土中纳米材料的种类混凝土中可以添加的纳米材料种类繁多,常见的有以下几种。

1.纳米二氧化硅纳米二氧化硅是一种具有特殊光学、机械和化学性质的纳米材料。

在混凝土中加入适量的纳米二氧化硅可以提高混凝土的强度和硬度,进一步提高混凝土的抗裂性能和耐久性。

2.纳米氧化铝纳米氧化铝是一种具有高表面活性和化学惰性的材料,可以有效地防止混凝土中的氯离子侵蚀,提高混凝土的耐久性和抗腐蚀性能。

3.碳纳米管碳纳米管是一种具有高强度、轻质、导电性和导热性的纳米材料。

在混凝土中加入碳纳米管可以显著提高混凝土的力学性能和耐久性,进一步提高混凝土的使用寿命。

4.纳米氧化钛纳米氧化钛是一种具有高表面积和催化活性的纳米材料。

在混凝土中加入纳米氧化钛可以提高混凝土的光催化性能和自净能力,进一步提高混凝土的环境适应性和可持续性。

三、混凝土中纳米材料的应用效果分析混凝土中添加纳米材料可以显著提高混凝土的性能和应用效果,具体表现在以下几个方面。

1.提高混凝土的力学性能在混凝土中添加纳米材料可以显著提高混凝土的压缩强度、抗拉强度、抗弯强度和冻融性能。

例如,在混凝土中添加适量的纳米二氧化硅可以提高混凝土的力学强度和硬度,进一步提高混凝土的抗裂性能和耐久性。

2.提高混凝土的耐久性混凝土中的纳米材料可以有效地防止混凝土中的氯离子、硫酸盐和碳酸盐等离子体的侵蚀,进一步提高混凝土的耐久性和抗腐蚀性能。

例如,在混凝土中添加适量的纳米氧化铝可以有效地防止混凝土中的氯离子侵蚀,进一步提高混凝土的耐久性和抗腐蚀性能。

3.提高混凝土的环境适应性混凝土中的纳米材料可以提高混凝土的光催化性能和自净能力,进一步提高混凝土的环境适应性和可持续性。

常用纳米材料

常用纳米材料

常用纳米材料
纳米材料是指至少在一个空间尺度上尺寸在1到100纳米之间的材料。

由于其
特殊的尺寸效应、量子效应和表面效应,纳米材料具有许多传统材料所不具备的特殊性能,因此在诸多领域都有着广泛的应用前景。

本文将介绍一些常用的纳米材料及其应用。

首先,碳纳米管是一种由碳原子通过卷曲而成的纳米材料,具有极高的导热性
和机械强度,因此在材料强化、导热材料和纳米电子器件等领域有着广泛的应用。

其独特的结构和性能使得碳纳米管成为当前研究的热点之一。

其次,纳米颗粒是一种尺寸在1到100纳米之间的微小颗粒,常见的有金纳米
颗粒、银纳米颗粒等。

这些纳米颗粒具有较大的比表面积和表面能,因此在催化、生物医学、传感器等领域有着广泛的应用。

例如,金纳米颗粒可以作为生物标记物、药物载体等,银纳米颗粒则常用于抗菌材料等方面。

另外,纳米复合材料是由两种或两种以上的材料通过纳米技术制备而成的新型
材料,具有优异的性能。

例如,纳米氧化锌复合材料具有优异的光催化性能和抗菌性能,因此在环境治理和医疗材料等领域有着广泛的应用。

此外,石墨烯是一种由碳原子通过平面排列而成的二维纳米材料,具有极高的
导电性和导热性,因此在电子器件、柔性电子、能源存储等领域有着重要的应用前景。

其独特的结构和性能使得石墨烯成为当前研究的热点之一。

总的来说,纳米材料具有许多传统材料所不具备的特殊性能,因此在诸多领域
都有着广泛的应用前景。

随着纳米技术的不断发展,相信纳米材料将会在更多的领域展现出其独特的魅力,为人类社会的发展做出更大的贡献。

纳米技术与纳米材料-文档资料

纳米技术与纳米材料-文档资料
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二、纳米技术与纳米材料的概念
1.纳米技术
纳米科技是90年代初迅速发展起来的新的前 沿科研领域。它是指在1--100nm尺度空内,研究 电子、原子和分子运动规律、特性的高新技术学 科。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵 单个原子、分子,制造出具有特定功能的产品。
离子注入三维图像
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2.纳米材料
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科学家使用STM观测物质的纳米结构
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STM具有空间的高分辨率(横向可达0.1nm,纵向可优 于0.01nm),能直接观察到物质表面的原子结构,把人 们带到了微观世界。它的基本原理是基于量子隧道效应 和扫描。它是用一个极细的针尖(针尖头部为单个原子) 去接近样品表面,当针尖和表面靠得很近时(<1nm), 针尖头部原子和样品表面原子的电子云发生重迭,若在 针尖和样品之间加上一个偏压、电子便会通过针尖和样 品构成的势垒而形成隧道电流。通过控制针尖与样品表 面间距的恒定并使针尖沿表面进行精确的三维移动,就 可把表面的信息(表面形貌和表面电子态)记录下来。由 于STM具有原子级的空间分辨率和广泛的适用性,国际 上掀起了研制和应用STM的热潮,推动了纳米科技的发 展。
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扫描隧道显微镜介绍
扫描隧道显微镜是80年代初期发展起来的新型 显微仪器,能达到原子级的超高分辨率。扫描隧道显 微镜不仅作为观察物质表面结构的重要手段,而且可 以作为在极其细微的尺度──即纳米尺度(1 nm=10-9 m)上实现对物质表面精细加工的新奇工具。目前科 学家已经可以随心所欲地操纵某些原子。一门新兴的 学科──纳米科学技术已经应运而生。
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纳米材料其实并不神密和新奇,自然界中广 泛存在着天然形成的纳米材料,如蛋白石、陨石 碎片、动物的牙齿、海洋沉积物等就都是由纳米 微粒构成的。人工制备纳米材料的实践也已有 1000年的历史,中国古代利用蜡烛燃烧之烟雾制 成碳黑作为墨的原料和着色的染料,就是最早的 人工纳米材料。另外,中国古代铜镜表面的防锈 层经检验也已证实为纳米SnO2尺寸小于15纳米的超微 颗粒在高压力下压制成型, 或再经一定热处理工序后 所生成的致密型固体材料。

4.典型的纳米材料(二)-纳米氧化物

4.典型的纳米材料(二)-纳米氧化物

纳米氧化锌的应用
1.橡胶工业中的应用 2.国防工业中的应用 3.纺织工业中的应用 4.涂料防腐中的应用 5.生物医学中的应用
橡胶工业中的应用
纳米氧化锌可以提高 橡胶制品的光洁性、 耐磨性、机械强度和 抗老化性能性能指标。
橡胶工业中的应用
纳米氧化锌粒子较细,对胶料的硫化起 步延迟作用较大。 随着纳米氧化锌用量增加,其聚集倾向 增强,硫化起步的延迟作用逐渐减慢,拉伸 强度逐渐增高并趋于稳定,拉断伸长率逐渐 降低并趋于稳定。 当用量增大到超过5份时,出现填充效 应,硫化起步的延迟作用开始变小,综合性 能最佳。


4.对有机废水的处理功能
纳米TiO2复合材料对有机废水的处理,效果十分理想。潭湘萍采
用新型载银TiO2的TSA复合催化剂,对印染和精炼废水生化处理 后的出水进行深度处理,光照120min后,印染和精炼废水的 CODcr去除率分别为75.3%和83.4%。
方佑龄等人用浸渍法制备了漂浮于水面上的TiO2光催化剂,研究
1.杀菌功能 在紫外线作用下,以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可 彻底地杀死恶性海拉细胞,而且随着超氧化物歧化酶 (SOD)添加量的增多,TiO2光催化杀死癌细胞的效率 也提高;用TiO2光催化氧化深度处理自来水,可大大减少 水中的细菌数,饮用后无致突变作用,达到安全饮用水的 标准。 在涂料中添加纳米TiO2可以制造出杀菌、防污、除臭、 自洁的抗菌防污涂料,可应用于医院病房、手术室及家庭 卫生间等细菌密集、易繁殖的场所,可有效杀死大肠杆菌、 黄色葡萄糖菌等有害细菌,防止感染。
生物医学中的应用
• 氧化锌纳米材料促进混合淋巴细胞培养中 淋巴细胞的增殖,增强了免疫应答的强度。
纳米材料在免疫调节中

纳米材料在微电子中的应用

纳米材料在微电子中的应用

纳米材料在微电子中的应用随着科技的不断进步,纳米技术在各个领域的应用越来越广泛,尤其是在微电子领域。

纳米材料的独特性能使其成为微电子器件设计和制造中的关键元素。

本文将探讨纳米材料在微电子中的应用,并重点介绍几种常见的纳米材料及其在微电子领域的应用。

首先,纳米材料在微电子中的应用最为显著的就是在半导体器件中的使用。

纳米颗粒的尺寸和结构使其具有优异的电学性能,可以用来改善半导体器件的性能。

例如,纳米颗粒可以用来制备高效的太阳能电池。

通过控制纳米颗粒的形状和尺寸,可以增强太阳能电池对光的吸收能力,提高光电转换效率。

此外,纳米颗粒还可以用来制备高性能的场发射器件和纳米传感器,这些器件在微电子领域有着广泛的应用。

其次,纳米线材料也是微电子领域中的重要应用之一。

纳米线材料具有高比表面积和优异的电学性能,可以用来制作高性能的纳米电子器件。

例如,纳米线场效应晶体管(NWFET)是一种基于纳米线材料的新型晶体管。

相比传统的晶体管,NWFET具有更小的尺寸和更高的电流密度,可以实现更高的性能和更低的功耗。

此外,纳米线材料还可以用来制作柔性电子器件,如柔性显示屏和可穿戴设备,这些器件在现代生活中有着广泛的应用。

另外,纳米薄膜也是微电子领域中的重要应用之一。

纳米薄膜具有优异的光学、电学和力学性能,可以用来制作微电子器件的功能层。

例如,纳米薄膜可以用来制作高性能的光学薄膜,用于改善显示器和摄像头的图像质量。

此外,纳米薄膜还可以用来制作高性能的电容器和电阻器,用于微电子电路的设计和制造。

纳米薄膜的应用不仅可以提高微电子器件的性能,还可以减小器件的尺寸和功耗,实现微电子器件的微型化和集成化。

最后,纳米材料在微电子中的应用还包括纳米光子学和纳米磁学。

纳米光子学利用纳米材料的光学性能来设计和制造高性能的光学器件。

例如,纳米光子晶体可以用来制作高效的光学波导和滤波器,用于光通信和光存储器件。

纳米磁学则利用纳米材料的磁学性能来设计和制造高性能的磁性器件。

纳米材料的分类

纳米材料的分类

纳米材料的分类纳米材料是指至少在一维尺度上具有一定的纳米尺度特征的材料。

根据其形态和结构的不同,纳米材料可以被分为多种不同的类型。

在本文中,我们将对纳米材料的分类进行详细的介绍。

一、纳米材料的分类。

1. 纳米颗粒。

纳米颗粒是一种纳米尺度的颗粒状物质,其尺寸通常在1-100纳米之间。

纳米颗粒可以是金属、半导体、陶瓷等材料构成,具有较大的比表面积和特殊的物理化学性质。

根据材料的不同,纳米颗粒可以进一步分为金属纳米颗粒、氧化物纳米颗粒、碳基纳米颗粒等。

2. 纳米线和纳米管。

纳米线和纳米管是一种纳米尺度的线状或管状结构材料,其直径通常在几十纳米至几百纳米之间。

纳米线和纳米管可以是碳纳米管、金属纳米线、半导体纳米线等。

这类材料具有优异的电子、光学和力学性能,在纳米电子器件、传感器、催化剂等领域有着广泛的应用前景。

3. 纳米薄膜。

纳米薄膜是一种在纳米尺度上具有特定结构和性质的薄膜材料,其厚度通常在几个纳米至几十纳米之间。

纳米薄膜可以是金属薄膜、氧化物薄膜、有机薄膜等。

这类材料在光学涂层、电子器件、传感器、纳米生物学等领域有着广泛的应用。

4. 纳米多孔材料。

纳米多孔材料是一种具有纳米尺度孔隙结构的材料,其孔径通常在几个纳米至几十纳米之间。

纳米多孔材料可以是金属有机框架材料(MOFs)、多孔有机聚合物(POMs)、纳米孔碳材料等。

这类材料具有大的比表面积和丰富的表面活性位点,具有广泛的应用前景,如气体吸附分离、催化剂、药物输送等领域。

5. 纳米复合材料。

纳米复合材料是一种由纳米尺度的纳米颗粒、纳米线或纳米薄膜与宏观材料基体组成的复合材料。

纳米复合材料具有优异的力学、导热、导电、光学等性能,广泛应用于航空航天、汽车、电子器件、医疗器械等领域。

二、结语。

通过对纳米材料的分类介绍,我们可以清晰地了解到纳米材料的多样性和广泛应用性。

纳米材料的分类不仅有助于我们深入了解纳米材料的特性和性能,也为纳米材料的设计、制备和应用提供了重要的指导和参考。

常见的纳米材料种类

常见的纳米材料种类

常见的纳米材料种类纳米材料是一种在科学技术领域中越来越受到关注的材料群体,其在许多领域中都有广泛的应用。

它们由于其特殊的物理和化学性质,具有更高的活性和独特的性质。

在本篇文章中,我们将会介绍常见的纳米材料种类。

一、金属纳米颗粒金属纳米颗粒是一种常见的纳米材料种类。

其透明度和表面积是常规的金属颗粒的几倍。

由于其导电性能,金属纳米颗粒广泛应用于电子学、光学和医学等方面。

其中,银和金的纳米颗粒具有抗菌和荧光的性质,铜的纳米颗粒具有化学和光学的性质,铝和镁的纳米颗粒具有催化性能。

二、碳纳米管碳纳米管是一种纯碳结构,具有强度高、导电性能佳、摩擦系数低等特点。

其应用极为广泛,可以用于电子器件、复合材料、生物医学、炭纤维等诸多领域。

碳纳米管的尺寸一般在纳米到微米级,形状则分为单壁和多壁两种。

三、金属氧化物纳米颗粒金属氧化物纳米颗粒包括二氧化钛、氧化铁、氧化锌等等,其尺寸普遍在10 ~ 100纳米之间。

由于表面积大、活性高、可调制性强等特点,金属氧化物纳米颗粒应用广泛,包括在光电子学、催化剂、电池、传感器等领域。

四、量子点量子点是直径在1 ~ 10纳米之间的半导体微晶体。

由于其尺寸变小,导致半导体微晶具有与其大尺寸晶体不同的电学、光学和物化特征。

其应用也广泛,包括光电输能、荧光生物标记、电容器等等。

五、纳米纤维纳米纤维是一种由聚合物、无机物、金属、碳纳米管等组成的丝状膜材料。

由于其特殊的形态与性质,纳米纤维已广泛应用于生物医学、环保、电子、纺织等领域。

其特点是可逆性、可净化性、可控性、可重构性等。

六、纳米多孔材料纳米多孔材料是一种一直备受关注的研究领域,由于其高表面积和结构可控性,纳米多孔材料在吸附分离、气体质量传感器、化学催化、电池储能等领域中将会有很广泛的应用。

纳米多孔材料的尺寸在2 ~ 50纳米之间。

综上所述,以上是常见的纳米材料种类。

纳米材料在今后的科技发展中具有其不可替代的地位。

随着纳米科技的不断深入,相信未来会出现更多新型的纳米材料,它们将会在各种领域中发挥着重要的作用。

一维纳米材料

一维纳米材料

一维纳米材料一维纳米材料是指在空间维度上为一维的纳米结构,通常具有纳米尺度的横截面尺寸和微观尺寸的长度。

它们具有特殊的物理、化学和电学性质,常常表现出与其宏观对应物质不同的特性。

以下是几种常见的一维纳米材料:1.纳米线(Nanowires):纳米线是一种具有纳米尺寸横截面和微观尺寸长度的一维纳米结构,可以由金属、半导体或者绝缘体等材料构成。

它们具有高比表面积和优异的电学、光学和力学性质,广泛应用于纳米电子器件、传感器、光电器件等领域。

2.纳米管(Nanotubes):纳米管是由碳、硼氮化物等材料构成的中空管状结构,具有特殊的电学、光学和力学性质。

碳纳米管是最常见的一种,具有优异的导电性、导热性和力学强度,被广泛应用于纳米材料、纳米器件和生物医学等领域。

3.纳米棒(Nanorods):纳米棒是一种具有纳米尺寸横截面和微观尺寸长度的棒状结构,可以由金属、半导体或者绝缘体等材料构成。

它们具有可调控的形状、尺寸和结构,广泛应用于催化、传感、光学和生物医学等领域。

4.纳米线束(NanowireBundles):纳米线束是由多个纳米线束在一起形成的束状结构,具有优异的电子输运性质和光学特性。

它们可以用于柔性电子器件、纳米传感器、纳米发电机等领域。

5.纳米纤维(Nanofibers):纳米纤维是一种具有纳米尺寸横截面和微观尺寸长度的纤维状结构,可以由聚合物、金属、氧化物等材料构成。

它们具有高比表面积和优异的力学性能,广泛应用于纳米复合材料、组织工程、过滤材料等领域。

这些一维纳米材料具有独特的结构和性质,对于纳米科技的发展和应用具有重要意义。

通过精确控制其尺寸、形状、结构和表面性质等参数,可以实现对其性质和功能的调控,拓展其在材料科学、纳米电子学、纳米医学等领域的应用。

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按照材料的形态,可将其分四种:纳米颗粒型材料;纳米固体材料;纳米膜材料;纳米磁性液体材料。

纳米颗粒型材料:应用时直接使用纳米颗粒的形态称为纳米颗粒型材料。

被称为第四代催化剂的超微颗粒催化剂,利用甚高的比表面积与活性可以显著地提高催化效率,例如,以粒径小于0.3微米的镍和钢-锌合金的超微颗粒为主要成分制成的催化剂可使有机物氯化的效率达到传统镍催化剂的10倍;超细的铁微粒作为催化剂可以在低温将二氧化碳分解为碳和水,超细铁粉可在苯气相热分解中起成核作用,从而生成碳纤维。

录音带、录像带和磁盘等都是采用磁性颗粒作为磁记录介质。

随着社会的信息化,要求信息储存量大、信息处理速度高,推动着磁记录密度日益提高,促使磁记录用的磁性颗粒尺寸趋于超微化。

目前用金属磁粉(20纳米左右的超微磁性颗粒)制成的金属磁带、磁盘,国外已经商品化,其记录密度可达4′106~4′107位/厘米(107~108位/英寸),即每厘米可记录4百万至4千万的信息单元,与普通磁带相比,它具有高密度、低噪音和高信噪比等优点。

超细的银粉、镍粉轻烧结体作为化学电池、燃料电池和光化学电池中的电极,可以增大与液体或气体之间的接触面积,增加电池效率,有利于电池的小型化。

超微颗粒的轻烧结体可以生成微孔过滤器。

例如,超微镍颗粒所制成的微孔过滤器平均孔径可达10纳米,从而可用于气体同位素、混合稀有气体、有机化合物的分离和浓缩,也可用于发酵、医药和生物技术中。

磁性超细微粒作为药剂的载体,在外磁场的引导下集中于病患部位,利于提高药效,这方面的研究国内外均在积极地进行。

采用超微金颗粒制成金溶胶,接上抗原或抗体就能进行免疫学的间接凝集试验,可用于快速诊断。

如将金溶胶妊娠试剂加入孕妇尿中,未妊娠呈无色,妊娠则呈显著红色,仅用0.5克金即可制备1万毫升的金溶胶,可测1万人次,其判断结果清晰可靠。

有一种超微颗粒乳剂载体,极易和游散于人体内的癌细胞溶合,若用它来包裹抗癌药物,可望制成克癌导弹。

在化学纤维制造工序中掺入铜、镍等超微金属颗粒,可以合成导电性的纤维,从而制成防电磁辐射的纤维制品或电热纤维,亦可与橡胶、塑料合成导电复合体。

1991年春的海湾战争,美国执行空袭任务的F-117A型隐身战斗机,其机身外表所包覆的红外与微波隐身材料中亦包含有多种超微颗粒,它们对不同波段的电磁波有强烈的吸收能力。

在火箭发射的固体燃料推进剂中添加l%重量比的超微铝或镍颗粒,每克燃料的燃烧热可增加l倍。

此外,超细、高纯陶瓷超微颗粒是精密陶瓷必需的原料。

因此超微颗粒在国防、国民经济各领域均有广泛的应用。

纳米固体材料纳米固体材料通常指由尺寸小于15纳米的超微颗粒在高压力下压制成型,或再经一定热处理工序后所生成的致密型固体材料。

纳米固体材料的主要特征是具有巨大的颗粒间界面,如5纳米颗粒所构成的固体每立方厘米将含1019个晶界,原子的扩散系数要比大块材料高1014~1016倍,从而使德纳米材料具有高韧性。

通常陶瓷材料具有高硬度、耐磨、抗腐蚀等优点,
但又具有脆性和难以加工等缺点,纳米陶瓷在一定的程度上却可增加韧性,改善脆性。

如将纳米陶瓷退火使晶粒长大到微米量级,又将恢复通常陶瓷的特性,因此可以利用纳米陶瓷的范性对陶瓷进行挤压与轧制加工,随后进行热处理,使其转变为通常陶瓷,或进行表面热处理,使材料内部保持韧性,但表面却显示出高硬度、高耐磨性与抗腐蚀性。

电子陶瓷发展的趋势是超薄型(厚度仅为见微米),为了保证均质性,组成的粒子直径应为厚度的1%左右,因此需用超微颗粒为原材料。

随着集成电路、微型组件与大功率半导体器件的迅速发展,对高热导率的陶瓷基片的需求量日益增长,高热导率的陶瓷材料有金刚石、碳化硅、氮化铝等,用超微氮化铝所制成的致密烧结体的导热系数为100~220瓦/(K·米),较通常产品高2 5~5.5倍。

用超微颗粒制成的精细陶瓷有可能用于陶瓷绝热涡轮复合发动机,陶瓷涡轮机,耐高温、耐腐蚀轴承及滚球等。

复合纳米固体材料亦是一个重要的应用领域。

例如含有20%超微钻颗粒的金属陶瓷是火箭喷气口的耐高温材料;金属铝中含进少量的陶瓷超微颗粒,可制成重量轻、强度高、韧性好、耐热性强的新型结构材料。

超微颗粒亦有可能作为渐变(梯度)功能材料的原材料。

例如,材料的耐高温表面为陶瓷,与冷却系统相接触的一面为导热性好的金属,其间为陶瓷与金属的复合体,使其间的成分缓慢连续地发生变化,这种材料可用于温差达1000°C的航天飞机隔热材料、核聚变反应堆的结构材料。

渐变功能材料是近年来发展起来的新型材料,预期在医学生物上可制成具有生物活性的人造牙齿、人遗骨。

人造器官,可制成复合的电磁功能材料、光学材料等。

纳米膜材料:颗粒膜材料是指将颗粒嵌于薄膜中所生成的复合薄膜,通常选用两种在高温互不相溶的组元制成复合靶材,在基片上生成复合膜,当两组份的比例大致相当时。

就生成迷阵状的复合膜,因此改变原始靶材中两种组份的比例可以很方便地改变颗粒膜中的颗粒大小与形态,从而控制膜的特性。

对金属与非金属复合膜,改变组成比例可使膜的导电性质从金属导电型转变为绝缘体。

颗粒膜材料有诸多应用。

例如作为光的传感器,金颗粒膜从可见光到红外光的范围内,光的吸收效率与波长的依赖性甚小,从而可作为红外线传感元件。

铬一三氧化二铬颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用,可以有效地将太阳光转变为热能;硅、磷、硼颗粒膜可以有效地将太阳能转变为电能;氧化锡颗粒膜可制成气体一湿度多功能传感器,通过改变工作温度,可以用同一种膜有选择地检测多种气体。

颗粒膜传感器的优点是高灵敏度、高响应速度、高精度、低能耗和小型化,通常用作传感器的股重量仅为0.5微克,因此单位成本很低。

超微颗粒虽有众多优点,但在工业上尚未形成较大的规模,其主要原因是价格较高,两颗粒膜的应用则不受价格因素的影响,这是超微颗粒实用化的很重要方向。

纳米磁性液体材料磁性液体是由超细微粒包覆一层长键的有机表面活性剂,高度弥散于一定基液中,而构成稳定的具有磁性的液体。

它可以在外磁场作用下整体地运动,因此具有其他液体所没有的磁控特性。

常用的磁性液体采用铁氧体微颗粒制成,它的饱和磁化强度大致上低于0.4特。

目前研制成功的由金属磁性微
粒制成的磁性液体,其饱和磁化强度可比前者高4倍。

国外磁性液体已商品化,美、日、英等国均有磁性液体公司,供应各种用途的磁性液体及其器件。

磁性液体的用途十分广泛。

(1)旋转轴动态密封旋转轴转动部分的动态密封一直是工程界较为困难的课题。

磁性液体用于旋转轴的动态密封是较为理想的一种方式。

用环状的静磁场将磁性液体约束于被密封的转动部分,形成液体的O环,可以进行真空、加压、封水、封油等情况下的动态密封,目前已广泛用于机械、电子、仪器、宇航、化工、船舶等领域,如计算机硬盘转轴处的防尘密封,单晶炉转轴处的真空密封及X光机转靶部分的密封等。

(2)提高扬声器输出功率为了增进扬声器中青圈的散热,可在音圈部分填充磁性液体,由于液体的导热系数比空气高5~6倍,从而使德在相同结构的情况下,使扬声器的输出功率增加1倍。

(3)各种阻尼器件如在步进电机中滴加磁性液体,就可阻尼步进电机的余振,使步进电机平滑地转动。

用磁性液体所构成的减震器可以消除极低频率的振动。

(4)分离不同比重的非磁性金属与矿物物体在磁性液体中的浮力是随着磁性液体的磁化状态而改变的,因此可采用一梯度磁场,控制磁场的强弱就可以分离不同比重的非磁性金属与矿物。

磁性液体的可能应用面十分广,如射流印刷用的磁性墨水、超声波发生器、X射线造影剂(代替钡剂)、磁控阀门、磁性液体研磨、磁性液体的光学与微波器件、磁性显示器、火箭和飞行器用的加速计、磁性液体发电机、定位润滑剂等。

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