據粉體網訊 納米粉體也叫納米顆粒,一般指尺寸在1-100nm之間的超細粒子,有人稱它是超微粒子。它的尺度大于原子簇而又小于一般的微粒。按照它的尺寸計算,假設每個原子尺寸為1埃,那么它所含原子數在1000個-10億個之間。它小于一般生物細胞,和病毒的尺寸相當。
細微顆粒一般不具有量子效應,而納米顆粒具有量子效應;一般原子團簇具有量子效應和幻數效應,而納米顆粒不具有幻數效應。納米顆粒的形態有球形、板狀、棒狀、角狀、海綿狀等,制成納米顆粒的成分可以是金屬,可以是氧化物,還可以是其他各種化合物。
納米粉體材料之星納米碳管
一、納米粉體材料的制備
(1) 氣相法,是指直接利用氣體或者通過各種手段將物質變為氣體,使之在氣體狀態下發生物理或化學的反應,***冷卻過程中凝聚長大形成納米微粒的方法。
具體有惰性氣體冷凝法、濺射法、流動液面上真空蒸鍍法、通電加熱法、爆炸絲法、化學氣相反應法等。
(2)液相法,液相法制備納米微粒的共同特點是該法均以均相的溶液為出發點,通過各種途徑使溶質和溶劑分離,溶質形成一定的形狀和大小的顆粒,得到所需粉末樣品的前軀體,熱解后得到納米微粒。
主要的制備方法有沉淀法、水解法、噴霧法、溶膠凝膠等等。
(3)固相法,固相法是通過從固相到固相的轉變來制造粉體,對于氣象和液相,分子具有大的易動度,所以集合狀態是均勻的,對于外界條件來講,反應很敏感。而固相法分子擴散很遲緩,集合狀態時多種多樣的。比較穩定。
主要方法有熱分解法、固相反映法、火花放電法、溶出法、球磨法等。
二、納米粉體材料的應用
由于納米粉體材料可以壓制成納米固體,所以納米粉體是納米固體的基礎。
(1)納米涂層
納米涂層是運用表面技術,將部分或全部含有納米粉的材料涂于基體,由于納米粉體的獨特表面性質,從而賦予材料新的各種性質。
① 可以做成表面涂料從而改變物質表面的光學性質,如光學非線性、光吸收、光反射、光傳輸等。納米顆粒在燈泡工業上有很好的應用。對于高壓鈉燈,碘弧燈有69%的電能轉化為紅外線,只有少量的光能是可見光,并且燈管發熱也會減少燈管的壽命,納米顆粒給其提供了新的解決方案,人們利用SiO2和TiO2的納米顆粒制成了多層干涉薄膜總厚度為微米級襯在燈管的內部不僅透光率好而且又很強的紅外線反射能力。可以節省電15%。
②納米紅外涂層,也受到很多人的研究,利用二氧化硅和三氧化二鐵、三氧化二鋁的納米粉末復合后就可以很強的吸收紅外線,可以做成軍人的衣服,既可以保暖又可以躲避敵人熱頻段的探測,并且重量減少30%。
③納米紫外涂層,是利用了納米顆粒的藍移現象,可作為半導體紫外線過濾器。還有可以涂在塑料表面可以減緩塑料的老化,甚至可以做成防曬霜保護皮膚。
④納米隱身技術,隨著各種探測手段越來越先進,雷達發射電磁波,利用紅外探測器可以探測發熱體等在以后的軍事斗爭中,納米隱身技術就顯得很重要了。一方面由于納米顆粒尺寸遠小于紅外及其雷達波的波長,因此納米顆粒的透射率就比常規的材料要大得多,從而減少了反射率,避開了探測;另一方面,納米微粒的表面能比常規材料要多得多,這就使納米微粒對電磁波的吸收很強,使反射回去的電磁波輕度大大減小從而很難被發現。納米級的硼化物,碳化物以及納米碳管在這方面很有發展前途。
(2)在環境保護方面的應用
礦物能源的短缺,環境污染困擾著人們,納米材料在環境保護,環境治理和減少污染方面的應用,已經呈現出欣欣向榮的景象。納米顆粒可以抗菌、防腐、除臭、凈化空氣、優化環境,便于降解等,此外還可以吸附重金屬離子凈化水質,吸附細菌,病毒,有毒離子等。
(3)納米粒子光催化
光催化可以用于環保,降解農藥,有機物等。由于納米粒子粒徑小,比表面積大,光催化效率高;另外納米粒子生成的電子、空穴在達到表面大部分不會重新結合,因此空穴低,化學反應活性高。
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來源:粉體網