纳米涂覆工艺
纳米氧化铝在混凝土中的原理及应用方法改良
纳米氧化铝在混凝土中的原理及应用方法改良标题：纳米氧化铝在混凝土中的原理及应用方法改良引言：混凝土作为一种主要建筑材料，在工程领域中有着广泛的应用。
然而，常规混凝土在面临一些特定的挑战时，如抗渗透性、强度和耐久性等方面存在一定的不足。
为了解决这些问题，人们开始研究利用纳米材料来改良混凝土的性能。
本文将重点探讨纳米氧化铝在混凝土中的原理及应用方法改良，希望通过深入的分析，为读者提供更全面、深刻和灵活的理解。
一、纳米氧化铝的原理纳米氧化铝，指的是颗粒尺寸在1到100纳米的氧化铝粒子。
相较于传统的氧化铝，纳米氧化铝具有更大的比表面积和更高的化学活性。
在混凝土中，纳米氧化铝可以通过以下原理发挥作用：1. 表面效应：由于其大比表面积，纳米氧化铝能够与水泥浆液中的物质更充分地发生反应，从而提高混凝土的致密性和强度。
2. 填充效应：纳米氧化铝颗粒可以填充混凝土中的微孔隙和裂缝，减少水分和气体的通过效应，提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
3. 成核效应：纳米氧化铝颗粒能够作为混凝土晶体的成核点，促进水泥水化反应，加速混凝土的强度发展和减缓钙石灰石的形成。
4.促进效应：纳米氧化铝可以与钙离子等物质发生反应，形成结晶物质，并与混凝土中的水化产物相互作用，提高混凝土的抗压性、抗折性和耐久性。
二、纳米氧化铝在混凝土中的应用方法改良为了有效地利用纳米氧化铝改良混凝土的性能，以下是几种常见的应用方法：1. 掺量控制：根据混凝土的需求和性能要求，确定合适的纳米氧化铝掺量，一般为混凝土重量的1%至5%。
较低的掺量可以改善混凝土的强度，较高的掺量可以提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
2. 种植纳米氧化铝颗粒：通过添加纳米氧化铝溶液或悬浊液，使其在混凝土中均匀分布，并与水泥等物质发生反应，形成纳米氧化铝晶体，改善混凝土的性能。
3. 表面涂覆：将纳米氧化铝颗粒涂覆在混凝土表面，形成一层致密的保护膜，提高混凝土的抗渗透性和耐候性。
4. 核壳结构设计：将纳米氧化铝颗粒包裹在聚合物或纳米材料的壳层中，形成核壳结构颗粒，有效控制其释放速度和分散性，提高混凝土的性能。
纳米晶体材料的形貌控制和性能优化技术
纳米晶体材料的形貌控制和性能优化技术纳米晶体材料具有与传统材料相比独特的性质和应用潜力，它们在材料科学和工程领域中引起了广泛的关注。
纳米晶体材料的形貌控制和性能优化技术是实现其各种应用的关键，本文将详细探讨这些技术的原理、方法和应用。
形貌控制是指在纳米晶体材料制备过程中调控其形态和结构。
通过合理的形貌控制，可以调节纳米晶体的表面积、孔隙结构、晶体形状等特征，从而调整其物理、化学和力学性能。
常用的形貌控制方法包括溶胶-凝胶法、水热法、电化学沉积法、热分解法等。
这些方法通过调节反应条件、添加表面活性剂、改变溶剂热力学性质等手段，可以实现对纳米晶体形貌的精确控制。
一种常用的形貌控制技术是溶胶-凝胶法。
该方法通过溶胶中的原子或分子自聚合形成胶体粒子，然后通过凝胶反应固化成纳米晶体。
这种方法可以通过调节反应溶液的浓度、pH值、温度等参数，实现纳米晶体形貌的控制。
此外，利用表面活性剂可以在溶液中形成胶体粒子的核心-壳结构，通过调节表面活性剂的类型和浓度，可以调控纳米晶体的形貌。
水热法也是一种常用的形貌控制技术。
该方法利用高温高压水介质中的热力学性质，促使溶液中的原子或分子形成纳米晶体。
水热法具有反应温度低、反应时间短、成本低等优点，适用于制备各种形貌的纳米晶体材料。
通过调节反应温度、压力、溶液成分等参数，可以实现纳米晶体形貌的精确控制。
电化学沉积法是一种利用电化学反应控制纳米晶体形貌的技术。
该方法利用电极电位和电流密度的调节，使溶液中的离子在电极表面沉积形成纳米晶体。
电化学沉积法具有操作简单、形貌可调性强、制备成本低等优点。
通过调节电极材料、电解液成分和电流密度等参数，可以实现对纳米晶体形貌的准确控制。
除了形貌控制，性能优化也是纳米晶体材料研究的关键问题。
纳米晶体材料的性能受其晶格结构、晶界特征和表面性质的影响，因此通过调控纳米晶体的结构和表面特征，可以实现其性能的优化。
一种常用的性能优化技术是控制纳米晶体的尺寸和晶格结构。
涂覆纳米TiO2薄膜的自洁玻璃研究
能，还具有抵挡近红外光，防止热辐射，从而节能保暖的功能卜 。
早期研制 、开发的 Ｔｏ 薄膜 自沽材料始发于 日本。他们将 Ｔ０涂膜在玻璃上 ，在上世纪 ９ ｉ２ ｉ２ ０年代中期
已投人生产试用阶段。日本的东陶 Ｔ Ｔ 、 Ｏ Ｏ 旭硝子公司科研人员采用 Ｔ ｉ 光催化剂不仅开发出了 自洁玻璃 ， 还研制开发出含有 ｉ２ ｒ 光催化剂的陶瓷等建筑产品。在国际上 ， 日本开发推广应用薄膜 自洁玻璃外，英 ｏ 除 国的皮尔金顿公司在开发应用 ＴＯ光催化 自沽玻璃已走在欧美的前列 。 ｉ２ 本文主要研究以溶胶—凝胶法制备 自沽玻璃 的各种原理和镀膜 的各工艺参数 ，测试了产品的光催化性能。
自洁玻璃 是 在玻璃 表 面镀 上一 层纳 米 Ｔ０薄膜 而形成 的玻 璃 。在 日光灯 或 日光 的照射 下 ，Ｔ（光 催化 ｉ２ ｉ
剂吸收紫外光，产生活性基团。这些基团足 以使玻璃表面的少量有机物、微生物分解成二氧化碳和水等无 机物。加上纳米 Ｔｏ薄膜经紫外光 照射后有很强的亲水性 ，经雨水或水 冲洗后 ，可使灰尘和油污 自动从玻 ｉ２ 璃表面剥离 ， 从而达到 自清洁的效果。也因为纳米 Ｔ 薄膜的亲水性 ，自洁玻璃还具有防雾、防水滴的功
赵 家林 ，朱李玮
（ 齐齐 哈尔大学 化学 与化工学院 ，齐齐哈尔 ，１ １０ ６０ ６）
摘 要：采用溶胶—凝胶 法 ，并用浸渍提拉技术制备 了涂覆纳米 ＴＯ 薄膜 的 自沽玻璃 。通过热分析讨 沦了凝胶 的转 ｉ
变过程 。对 比了 自洁玻璃的亲水性 ， 究了该样 品的光催化性能。研究表 明，干凝胶的最佳热处理制度为升温速 研 度为 １℃／． ５ｃ时保温 ｌ ；镀膜 ６次的试样具有最好的光催化能 力 ； 品在 日 ２ ｈ ４Ｏｃ ｈ 样 光照射下也具有 良好的亲水性
建筑卫生陶瓷表面纳米晶氧化钛膜层的涂覆技术研究
似但 优 于溶胶一 凝胶法 ， 工艺 过程温度 低 ， 方 法简单 ， 化学 工 艺 流 程 如 图 ２所 示 ： 反 应过程 易控制 ， 所得涂 层是纳 米级厚 度 、 可在异 形基材 表面涂 覆 、 均匀 ， 不起彩 虹纹 。本文采 用擦 涂法制 备纳 米 厚度 的氧化钛 涂层 ，讨 论擦涂 工艺对 涂层 光催化 易清 洁
目前 ， 氧化钛 涂层的制备方法 主要有溶胶 一 凝胶 法 ，
Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｖ ａ ｐ ｏ ｒ Ｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ 。 Ｃ Ｖ Ｄ ） ￣ 。 电化学 吸 附水 （ 即表面 羟基 ） ， 化学 吸 附水 可 以进 一 步 吸附 空气 化学 气相 沉积 （ ｌ ， 水热法ｌ ｌ １ ］ 等 。其 中溶 胶一 凝 胶法涂覆 不均 匀 ， 透 明 中的水 分 ， 形 成物理 吸附层［ ４ １ 。 于是在 Ｔ ｉ 缺 陷周 围形成 高 方 Ｏ 化 学气相沉 积成本 高 、 设备 要求高 ， 灵 活性差 ； 电 度 亲水 的微 区圈 。当水 滴与 Ｔ ｉ Ｏ 涂膜 表面 接触 时 ， 近邻 的 性 较差 ； 条件很 受 限制 ； 水 热 亲水 微 区使得水 滴 自发地铺 展开来 ， 达 到超 亲水 、 易清 洁 化 学方法 负载基材 条件是导 电表面 ， 凝胶法 类 的效 果 。另外 ，氧空位 和活性 氧原 子具 有较 强 的化学 活 法 实验要求高 而本研 究采用 的擦 涂法与溶胶一
建 筑卫生 陶瓷表面纳米 晶氧化钛膜层 的涂覆技术研究
李珠 梅 ， 于伟 东 １ ， ２ ， 谢 晓 峰 ， 杨 海明 ， 冯 裕 普 ， 蔡 晓 峰
（ １ ． 佛 山 市 中 国 科 学 院 上 海 硅 酸 盐 研 究 所 陶瓷 研 发 中 心 ， 佛山
纳米银浆烧结流程
纳米银浆烧结流程一、前言纳米银浆是一种高效的抗菌材料，广泛应用于医疗、食品包装、纺织等领域。
其中，烧结是制备纳米银浆的重要工艺之一。
本文将详细介绍纳米银浆烧结流程。
二、材料准备1. 纳米银粉：选用优质的纳米银粉，粒径一般在10-100nm之间。
2. 有机溶剂：选择适合溶解纳米银粉的有机溶剂，如乙醇、异丙醇等。
3. 稳定剂：为了防止纳米银粉在溶液中聚集成团，需要添加稳定剂。
常用的稳定剂有聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、明胶等。
4. 水：用于清洗和稀释。
三、制备纳米银浆1. 将纳米银粉加入有机溶剂中，搅拌均匀。
2. 加入适量的稳定剂，并继续搅拌至均匀分散。
3. 将混合物超声处理30分钟以上，以使得纳米银粉更加细小均匀。
4. 将纳米银浆过滤，去除大颗粒杂质。
5. 将过滤后的纳米银浆放置在恒温搅拌器中，继续搅拌至均匀。
四、烧结流程1. 制备导电基板：选用合适的导电基板，如玻璃、硅片等。
清洗干净后，在表面涂上一层导电膜，如ITO薄膜。
2. 涂覆纳米银浆：将制备好的纳米银浆倒在导电基板上，并用刮刀均匀涂覆。
3. 干燥：将涂有纳米银浆的导电基板放置在干燥箱中，在80℃下干燥1小时以上，直至完全干燥。
4. 烧结：将干燥后的导电基板放入高温炉中进行烧结。
通常情况下，采用氮气保护下，在300-400℃下进行1-2小时的烧结。
此时，纳米银颗粒之间会发生融合和扩散现象，形成致密的连通网络结构。
5. 冷却：烧结结束后，将高温炉中的导电基板取出，自然冷却至室温。
6. 清洗：用去离子水或乙醇等溶剂清洗烧结后的导电基板，去除表面杂质。
五、纳米银浆烧结流程注意事项1. 纳米银粉应选用优质的产品，并在制备过程中避免受到污染。
2. 有机溶剂和稳定剂的选择应根据实际情况进行调整。
3. 超声处理时间不宜过长，以免对纳米银粒子造成损伤。
4. 涂覆纳米银浆时应均匀涂覆，并避免产生气泡和刮痕。
5. 烧结时应控制好温度和时间，避免过高温度或过长时间对导电基板造成损伤。
纳米结构陶瓷涂层的制备技术
2 . 3 超音速火焰喷涂 ( HVOF ) 超音速火焰喷涂 是利用燃料燃烧膨胀形成 的热气流使喷涂粒子加热并达到极高的飞行速 度后沉积成涂层。由 于喷涂粒子飞行速度高且 火焰温度低 ( 一般约 3000 ∃ ) , 粉末在火焰中受
图 5 溶液先驱体等离子喷涂示意图
热时间比较短 , 目前在制备易于发生相变、 氧 化或分解的材料涂层方面获得广泛应用 , 特别适 合于制备碳化物、 硼化物等纳 米金属陶瓷涂层。 由于碳化物大小影响喷涂过程中的反应过程 , 当 碳化物尺寸下降 至纳 米尺度 时, 其 活性明 显增 强, 易于发生氧化、 还原、 脱碳等反 应, 使涂层中 碳化物的含量降低 , 影响涂层的耐磨性。 HVOF 的火焰速度高、 热能低 , 可有效抑制喷涂过程中 纳米碳化物的分解 , 因此成为制备纳米碳化物涂 层的重要方法。 2 . 4 冷喷涂 冷喷涂是利用高 压气体将粉末粒子高速撞 击并沉积于基 体表面 上形成 涂层的 一种 方法。 在冷喷涂过程中, 压缩气体通常是 H e 、 N 2、 空气 或者它们的混合物 , 在出口处压 力可达到 3 ~ 4 M Pa , 流速可达到超音速。纳米喷涂粉末被输送 到喷嘴前端的气流中, 立即被快速膨胀的气体所 加速 , 以强大的冲击力撞击基材后 , 产生塑性变 形并形成涂层。由于采用较低的喷涂温度 (一般
图 3 微米 /纳 米包覆法主要流程图
如何克服纳米颗粒的团聚是制备包覆粉的 一个难点。粘合剂根据粉料成分及粘性要求 , 一 般选用有机聚合物或溶胶类物质, 但要求其不给 包覆粉带来新的杂 质。该方法所制备的纳米喂 料具有包覆率高、 结合紧密、 流动性好等优点 , 目 前已用于制备纳米 微米复合改性陶瓷涂层
众所周知, 陶瓷涂层的脆性在很多场合制约 了其推广应用。与传统微米结构陶瓷涂层相比 , 纳米陶瓷涂 层由于晶 粒的 细化, 其界面 结合强 度、 断裂韧性等力学性能大为提高 , 而耐高温、 耐 磨损、 电绝缘、 抗腐蚀等性能也会有所改善。 纳米结构陶瓷涂层的制备存在一定的特殊 性。目前的 制备方法主要 有溶胶 凝胶、 物理气 相沉积 ( PVD) 、 化学气相沉积 ( CVD) 、 磁控溅射、 激光融覆、 热喷涂、 冷喷涂等方法。其中, 通过喷 涂法制备纳米涂层成为促使纳米陶瓷涂层获得 工程应用的有效途径 , 因而最具发展前景。 但纳米粉体一般不能直接用于喷涂 , 其主要 [ 1] 原因有两个 : 一是纳米陶瓷粉末粒径小、 质量 轻、 表面能高, 在喷涂时易团聚, 而且因为动量小, 纳米颗粒很难在基材上沉积并形成致密涂层; 二 是粉体活性高, 在喷涂过程中晶粒容易长大。为 克服上述困难, 一般需对纳米颗粒进行造粒处理, 使纳米陶瓷颗粒重新组装成微米级的喷涂喂料。
纳米陶瓷涂层技术
纳米陶瓷涂层技术纳米陶瓷涂层技术是指利用纳米技术制备的陶瓷涂层，主要应用于金属、玻璃、塑料等材料表面，能够提供优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能。
本文将从纳米陶瓷涂层的基本原理、制备方法、应用领域及发展前景等方面进行探讨，以期对读者有所帮助。
一、基本原理纳米陶瓷涂层是指由纳米级陶瓷颗粒组成的薄膜，在表面涂覆于物体表面。
与普通涂层相比，纳米陶瓷涂层具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能，主要原理如下：1.纳米级陶瓷颗粒具有较高的硬度和抗磨损性能，能够有效增强涂层的耐磨损性能。
2.纳米级陶瓷颗粒对外界腐蚀介质具有较强的抵抗能力，能够有效提高涂层的防腐蚀性能。
3.纳米级陶瓷颗粒具有较高的热稳定性和耐高温性能，能够有效提高涂层的耐高温性能。
基于以上原理，纳米陶瓷涂层能够为物体表面提供优异的保护效果，广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械等领域。
二、制备方法纳米陶瓷涂层的制备方法多种多样，常见的有物理气相沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、电沉积法等。
下面将分别对几种常见的制备方法进行介绍：1.物理气相沉积法物理气相沉积法是利用物质的物理性质在真空或低压环境下进行涂层制备的一种方法。
具体步骤包括蒸发源的加热、蒸发源的蒸发、蒸发物质的传输和沉积在衬底表面等过程。
通过控制沉积条件和衬底温度，可以制备出具有优异性能的纳米陶瓷涂层。
2.化学气相沉积法化学气相沉积法是利用气相化学反应在衬底表面进行涂层制备的一种方法。
具体步骤包括气相前驱体的裂解、反应产物的沉积和涂层的形成等过程。
通过选择合适的前驱体和反应条件，可以制备出具有优异性能的纳米陶瓷涂层。
3.溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是利用溶胶和凝胶过程在衬底表面进行涂层制备的一种方法。
具体步骤包括制备溶胶、溶胶成型、凝胶和烧结等过程。
通过控制溶胶的成分和制备条件，可以制备出具有优异性能的纳米陶瓷涂层。
4.电沉积法电沉积法是利用电化学反应在电极表面进行涂层制备的一种方法。
具体步骤包括电解液的选择、电极的处理、电沉积过程和电沉积后的处理等过程。
碳纳米管膜制备方法
碳纳米管膜制备方法引言：碳纳米管（Carbon nanotubes，简称CNTs）是一种具有优异性能的纳米材料，具有高强度、高导电性、高导热性等特点，在材料科学、电子学、能源储存等领域具有广泛应用前景。
而碳纳米管膜作为碳纳米管的一种重要形态，其制备方法的研究对于碳纳米管膜的应用和性能提升具有重要意义。
一、溶液旋涂法溶液旋涂法是一种常用的碳纳米管膜制备方法。
该方法通过将碳纳米管分散在溶液中，然后将溶液均匀涂覆在基底上，最后通过旋涂的方式将溶液均匀分布在基底表面，形成碳纳米管膜。
溶液旋涂法的具体步骤如下：1. 准备碳纳米管溶液：将碳纳米管分散在溶剂中，并加入适量的表面活性剂以提高分散性。
2. 准备基底：选取适合的基底材料，如硅片、玻璃等，并进行表面处理，以提高溶液涂布的均匀性。
3. 涂布溶液：将碳纳米管溶液倒在基底上，确保溶液均匀涂布在基底表面。
4. 旋涂过程：将基底放置在旋涂仪上，通过旋转基底使溶液均匀分布在基底表面，并控制旋转速度和时间，以控制膜的厚度和均匀性。
5. 干燥处理：将旋涂后的基底进行干燥处理，通常采用烘箱干燥或真空干燥的方式，以去除溶剂和表面活性剂。
溶液旋涂法制备的碳纳米管膜具有较高的制备效率和较好的均匀性，但其制备过程中需要控制旋涂参数，以得到所需的膜厚和均匀性。
二、化学气相沉积法化学气相沉积法是另一种常用的碳纳米管膜制备方法。
该方法通过在适当的基底上，利用化学反应在气相中生长碳纳米管，并使其沉积在基底上形成膜状结构。
化学气相沉积法的具体步骤如下：1. 准备基底：选取适合的基底材料，并进行表面处理，以提高碳纳米管的生长和沉积效果。
2. 反应装置：设置适当的反应装置，包括热源、载气、反应室等，以控制反应条件。
3. 反应条件：通过调节反应温度、气体流量、反应时间等参数，控制碳纳米管的生长和沉积过程。
4. 沉积过程：将基底放置在反应室中，通入适当的气体，进行碳纳米管的生长和沉积。
5. 冷却处理：在碳纳米管生长和沉积完成后，将基底从反应室取出，进行冷却处理，以固定碳纳米管膜的结构。
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纳米涂覆工艺
纳米涂覆工艺简介
纳米涂覆工艺是一种在材料表面应用纳米级涂层的技术。
纳米涂层通常由纳米颗粒组成，这些颗粒具有独特的物理和化学特性，可以改善材料的性能和功能。
纳米涂覆工艺广泛应用于各个领域，包括航空航天、电子、医疗等。
纳米涂覆工艺的原理
纳米涂覆工艺的原理基于纳米颗粒的特殊性质。
纳米颗粒通常具有较大的比表面积和独特的表面性质，因此可以在材料表面形成均匀而致密的涂层。
纳米颗粒的尺寸通常在1到100纳米之间，这种小尺寸使得纳米涂层具有优异的性能，例如高硬度、良好的耐腐蚀性和抗磨损性等。
纳米涂覆工艺的应用领域
1. 航空航天领域
在航空航天领域，纳米涂覆工艺被广泛应用于飞机和航天器的表面保护。
纳米涂层可以提高材料的耐腐蚀性能，减少颗粒沉积和气体吸附，同时还可以增加材料的表面硬度和疲劳寿命。
2. 电子领域
在电子领域，纳米涂覆工艺可以用于提高电子器件的性能和可靠性。
例如，纳米涂层可以提供优异的导电性能，减少电子器件的能量损耗，同时还可以改善电子器件的耐热性能和抗氧化性能。
3. 医疗领域
在医疗领域，纳米涂覆工艺可以应用于医用器械和生物材料的改进。
纳米涂层可以提供抗菌和抗炎效果，减少医疗器械的污染和感染风险。
此外，纳米涂层还可以用于药物传递和组织工程等方面。
4. 汽车领域
在汽车领域，纳米涂覆工艺可以应用于汽车外观和内饰的保护。
纳米涂层可以提供优异的防刮和防污性能，减少车身表面的划痕和污渍。
同时，纳米涂层还可以提供抗紫外线辐射和抗腐蚀性能，延长汽车的使用寿命。
纳米涂覆工艺的制备方法
纳米涂覆工艺的制备方法多种多样，常见的方法包括溶胶-凝胶法、物理气相沉积和化学气相沉积等。
下面列举了一些常见的纳米涂覆工艺制备方法：
1.溶胶-凝胶法
–溶液制备：将适量的溶剂和纳米颗粒前驱体混合，并搅拌均匀。
–凝胶形成：通过水热处理或加热干燥，使溶液中的纳米颗粒聚集形成凝胶。
–凝胶涂覆：将凝胶涂覆在材料表面，并进行热处理或光照处理，使凝胶转化为致密的纳米涂层。
2.物理气相沉积
–蒸发：将纳米材料加热至高温，使其蒸发形成气体态。
–沉积：将蒸发的纳米材料通过各种方式沉积在材料表面，形成均匀的纳米涂层。
3.化学气相沉积
–反应气体制备：将适量的气体前驱体输入反应装置，并加热至一定温度。
–沉积：气体前驱体在一定温度下分解或反应，沉积在材料表面形成纳米涂层。
纳米涂覆工艺的挑战与展望
纳米涂覆工艺在提供材料改性和功能增强方面具有巨大潜力，但也面临一些挑战。
例如，纳米颗粒的制备和稳定性是一个关键问题，需要进一步改进和控制。
此外，纳米涂覆工艺的成本和规模化生产也是一个挑战。
未来，随着纳米科技的发展，纳米涂覆工艺将进一步改善和创新。
新的纳米涂层材料和制备方法将被开发出来，以满足不同领域的需求。
同时，纳米涂覆工艺的应用范围将进一步扩大，涵盖更多的领域和应用。
参考文献
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