纳米涂料介绍及最新的应用进展

1、学号：学年论文学 院 化学化工学院 专 业 化学工程与工艺 年 级 姓 名 论文题目 纳米涂料介绍及最新的应用进展 指导教师 职称 成 绩 2012年5月23日目 录摘 要：1Abstract:11纳米技术21.1纳米的定义21.2纳米涂料22 纳米涂料的制备技术22.1 电化学分散法22.2 化学分散法32.3物理分散法33纳米涂料性能33.1 纳米抗老化涂料33.2 纳米隐身涂料43.3 纳米光效应涂料43.4 特殊纳米界面涂料53.4.1 超双亲界面物性材料53.4.2 超双疏性界面物性材料53.5 纳米高强度涂料63.6 其他纳米改性涂料64纳米技术的应用64.1水性环氧防腐蚀纳米涂料

2、的应用64.2纳米Ti02光催化技术74.3纳米CaCO3外墙涂料中的应用74.4纳米二氧化钛光催化建筑涂料85展望9参考文献:10纳米材料的介绍及应用进展姓名：陈万东 学号：化学化工学院 化学工程与工艺指导教师：于永生 职称：讲师摘 要：综述了纳米技术，纳米涂料的制备方法，介绍了使用纳米粒子改性的光催化、耐老化、隐身、特殊界面，保型隔热以及高强度等新型涂料的特点及新进展，同时介绍了纳米TiO2、SiO2、SnO2、ZnO等一些粒子的特性对涂料性能的影响。简述了纳米改性涂料目前的一些实际应用及进展，并对纳米改性涂料的进一步研究方向提出了建议。关键词：纳米；纳米材料；涂料Abstract: Th

3、e article presents the method of nano-technology, nano coatings, describes the photocatalytic nanoparticles modified anti-aging, stealth, special interface Preserving heat insulation and high strength characteristics of the new paint and new developments, and at the same time introduces nano of TiO2

4、,SiO2 and SnO2, ZnO, and other particle characteristics on coating properties. Nano-modified coatings present some practical applications and progress, and nano-modified coatings for further research suggestions.Keywords: nano; nanometer-material; paint前言纳米1技术是近年来出现的一门高新技术。自20世纪80年代初,德国科学家 Gleiter 2

5、提出纳米晶体材料的概念，随后采用人工制备首次获得纳米晶体, 并对其各种物性进行系统的研究以来，纳米材料已引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级 (通常指 1 100 nm)的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲, 纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。通常分为零维材料 (纳米微粒 ), 一维材料 (直径为纳米量级的纤维 ), 二维材料 (厚度为纳米量级的薄膜与多层膜 ), 以及基于上述低维材料所构成的固体。从狭义上讲, 则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体( 体材料与微粒膜 )纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次, 是交叉学科跨世纪的战略科

6、技领域。随着人们对这一新兴研究领域的深入3纳米技术目前已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等，纳米技术的研究近几年来也是十分的活跃，尤其是在涉及到纳米材料的应用方面纳米材料国内外研究进展4最趋于活跃，纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”。1 纳米1.1 纳米粒子纳米粒子是指颗粒尺寸在1100 nm的超细微粒5。纳米粒子由于具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，导致了其在

7、热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等方面不同于常规粒子。由此促使纳米材料的开发与应用成为近年来国内外材料化学家的研究热点之一。1.2 纳米技术纳米技术6与众多学科密切相关,它是一门体现多学科交叉性质的前沿领域。如果将纳米技术与传统学科相结合,可有众多学科领域。其覆盖范围较广,主要包括了纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学和纳米力学等,其中纳米材料是纳米技术发展的重要基础。2 纳米材料2.1 纳米材料的分类近年来，由于纳米材料的分类是从不同的学科角度进行，因此显得较为混乱且缺乏系统性，本文把纳米材料分为4类：纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体。其中纳米粉末开发

8、时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。2.1.1 纳米粉末7 又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于高密度磁记录材料；吸波隐身材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料；微芯片导热基片与布线材料；微电子封装材料；光电子材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效助燃剂；敏感元件；高韧性陶瓷材料；人体修复材料；抗癌制剂等。2.1.2 纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于微导线、微光纤材料；新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是目前制备无机物纳米纤

9、维的一种简单易行的方法。2.1.3 纳米膜纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于气体催化材料；过滤器材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料；超导材料等。2.1.4 纳米块体纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料；智能金属材料等。2.2 纳米材料制备方法纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法 8。3 纳米涂料纳米粒子的发现对光催化技术的发展是一次崭新革命，许多材料的制造工艺及其性能都髓之而发生质的飞跃。纳米粒子是由数目较少的原予或分子

10、组成的原予群或分子群，处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。纳米粒子表面原子是长程与短程皆无序的非晶层，而在粒子芯部存在着结晶完好周期性排布的原子，不过其结构与本体样品稍有不同，正是纳米粒子的特殊结构，导致纳米粒子具有的异常特性9如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应以及有关光、电、磁特性 10。纳米涂料一般由纳米材料与有机涂料复合而成，更严格地讲应称作纳米复合涂料（nanocomposite coating）。纳米复合涂料必须满足两个条件：一是至少有一种材料的尺度在1100nm之间，二是纳米相使涂料性能得到显著提高或增加了新功能，二者缺一不可。广义上讲，纳米涂层材料包括两种：金属

11、纳米涂层材料和无机纳米涂层材料。金属纳米涂层材料主要是指材料中含有纳米晶相，无机纳米涂层材料则是由纳米粒子之间的熔融、烧结复合而得。通常所说的纳米涂料均为有机纳米复合涂料11,12。目前，用于涂料的纳米粒子主要是某些金属氧化物（TiO2、Fe2O3、ZnO等）纳米金属粉末、无机盐类和层状硅酸盐（如一堆的纳米级粘土）13。3.1 纳米涂料的制备技术纳米涂料及其制备143.1.1 电化学分散法由于纳米粒子表面存在等电点，通过调节pH值使之与等电点时pH值相差最大时，可增大纳米粒子分散的稳定性，但该法仅适用于纳米粒子在水中的分散。3.1.2 化学分散法化学分散法即对纳米粒子的表面改性15。利用硅烷偶

12、联剂、钛酸酯、硬脂酸、表面活性剂和超分散剂等表面处理剂对纳米粒子进行表面改性处理，改善纳米粒子的分散性。3.1.3 物理分散法物理分散法包括使用高速剪切分散机的高速搅拌、用三辊机及研磨机的研磨分散、使用球磨机的球磨分散以及超声波分散16。3.2 纳米涂料性能纳米TiO2光催化技术的理论研究在涂料中添加了纳米粒子后，一方面可使涂料在常规的力学性能，如附着力、抗冲击、柔韧性方面得到提高，另一方面有可能提高涂料的耐老化、耐腐蚀、抗辐射性能。此外，纳米改性涂料还可能呈现出某些特殊功能，如自清洁、抗静电、隐身吸波、阻燃等性能。下面按照功能和用途分别介绍近年来开发的添加不同的纳米微粒得到的纳米改性涂料。3

13、.2.1 纳米抗老化涂料涂料在使用过程中，受到紫外线的照射很容易产生涂膜基体中高分子链的断裂、粉化等现象。而纳米TiO2、SiO2、ZnO等粒子添加到涂层中，能明显提高涂料的抗老化性能。纳米TiO2晶体的光学性质服从瑞利光散射理论，可透过可见光和散射波长更短(200400 nm)的紫外光，这表明纳米TiO2具有透明性和散射紫外线的能力。普通TiO2具有一定的吸收紫外线的能力，纳米TiO2吸收紫外线的能力更强。它既能散射又能吸收紫外线，屏蔽紫外线的能力很强17 。通过研究发现纳米TiO2可以显著增强丙烯酸树脂的紫外线屏蔽性能18。P1Stamatakis19认为，衰减300400 nm紫外线，球

14、状TiO2最佳的颗粒尺寸是50120 nm。纳米TiO2衰减长波紫外线时，散射起主要作用；纳米TiO2衰减短波紫外线时，吸收起主要作用经分光光度仪测试表明：纳米SiO2具有极强的紫外反射，对波长400n以内的紫外光反射率70%以上；在涂料中能形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的；同时增加涂料的隔热性。因此，纳米SiO2是一种良好的涂料抗老化添加剂。添加纳米SiO2制得的纳米涂料，可显著降低由于UV照射而造成的颜色衰减，大大提高涂料的抗老化性能，在苯丙涂料中加入0.152%纳米SiO2涂膜老化明显减缓20。3.2.2 纳米隐身涂料纳米隐身涂料(雷达波吸收涂料)指能有效地吸入雷达波并使其散射

15、衰减的一类功能涂料。当纳米级的羟基铁粉、镍粉、铁粉末改性的有机涂料涂到飞机、导弹、军舰等武器装备上，可使这些装备具有隐身性能。其原理是：一方面，纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波长，对这种波的透过率比常规材料要强得多，大大减少波的反射率，使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱，从而达到隐身作用；另一方面，纳米微粒材料的比表面积比常规材料大得多，使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低，因此很难发现被探测目标,起到了隐身作用。在目前研究的纳米粒子中，纳米ZnO等金属氧化物由于质量轻、厚度薄、颜色浅、吸波能力强等优点，成为吸波涂料研究的热点之一 21。3.2.3 纳米光效应涂料根据Ray

16、leigh光散射理论，纳米TiO2对可见光呈透明性，在与铝粉等混用时，入射光一部分在散光铝粉表面发生镜面反射，另一部分透过纳TiO2发生色散后，在纳米TiO2与铝粉界面反射，形成散光涂层，因而具有独特的颜色效应。纳米TiO2闪光铝粉或云母珠光颜料用于涂料体系中，能在涂层的照光区呈现一种金黄色的亮光，而在侧光区反射蓝色乳光，能增加金属面漆颜色的丰满度。牛健22发明了一种纳米金属汽车面漆，它是采用多种纳米金属粉体材料，与引进国外先进纳米金属汽车面漆制作技术相结合研制成功的新一代高级汽车涂料，它具有极强的附着力和耐酸、耐碱、抗氧化等耐化学药品性能；具有随角异色效应，并具有抗磨、抗刮碰等优异的抗外界物

17、理冲击性能，还吸收有害射线对人体及底漆的辐射，能保护人体健康，延长面漆的使用寿命。美国人则普拉尚特卡马特领导的科研小组在纳米月刊上写道，这种涂料含有半导体微粒这种被称为量子点的纳米微粒由二氧化钛组成将二氧化钛纳米微粒涂上硫化镉或硒化镉，然后将其放入酒精和水的混合液中就形成了粘稠的糊状物涂到透明的导电物质上以后，这种涂料就会把光转化为电能这种涂料不用特殊工具就能涂抹在任何导电表面上卡马特说他的研究工作得到了美国能源部的资助23。3.2.4 特殊纳米界面涂料在实验中发现，纳米材料与某些树脂经过特殊复合后，其表面会具有一些特殊的物理化学性能，比如可同时存在疏水、疏油现象，这种性能可应用于开发超双亲界

18、面物性材料和超双疏界面物性材料，应用于建筑涂料中可以提高涂料的耐污染性能。3.2.5超双亲界面物性材料光照可引起TiO2表面在纳米区域形成亲水性及亲油性两相共存的二元协同纳米界面结构，即在紫外光照射下，TiO2价带电子被激发到导带，在其表面生成电子空穴对，电子与四价钛反应，空穴与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。此时表面吸附的空气中的水在氧空位离解成为化学吸附水(表面羟基)，化学吸附水可进一步吸附空气中的水分形成物理水吸附层，这样就构成了均匀分布纳米尺寸分离的亲水和亲油微区，类似二维的毛细管现象，在宏观的TiO2表面将表现出奇妙的超双亲性。利用这个性质可制作新型装修材料，如可应

19、用于高层建筑大厦、运输工具等的窗玻璃、挡风玻璃的后视镜、浴室镜子、眼镜片、测量仪器的玻璃罩表面，使之具有自洁和防污、防雾等效果。另外用于轮船等表面摩擦阻力可减少1015%，节约能源并提高运行速度。3.2.6 超双疏性界面物性材料纳米尺寸的差异使纳米材料表面存在凹凸不平的界面结构，由于这种结构的存在，纳米材料表面可使吸附的气体分子稳定存在，相当于宏观表面有一层稳定的气膜，使油和水都在其表面呈现出超常的双疏现象，这时水滴或油滴与界面的接触角趋于最大值。利用这个性质使涂在输油管道壁上的涂料对输油管道的安全输送原油具有重要的价值。这种纳米涂料应用于大型机械设备可防止静电。3.2.7 纳米高强度涂料利用

20、纳米粒子的比表面能大等特性可明显改善涂膜的力学性能，如涂膜的韧性和强度等。涂料树脂中刚性颜填料粒子的存在会产生应力集中效应，引起周围树脂产生微开裂，加入纳米粒子后，由于纳米粒子的界面效应，使之与树脂之间产生更多的接触面积，产生更多的微裂纹和弹性变形，将更多的冲击能转化为热量吸收，从而提高冲击强度，达到增加强度、提高韧性的目的。3.2.8 保型隔热纳米涂24这是一种环保型隔热纳米涂料,其所述一种环保型隔热纳米涂料包括以下组份：纳米颜填料浆料、合成水性树脂、成膜助剂、偶联剂、消泡剂、流平剂和润湿剂,所述一种环保型隔热纳米涂料的制备方法是：先将纳米颜填料浆料加入到合成水性树脂中,然后依次加入成膜助剂

21、、偶联剂、消泡剂、流平剂和润湿剂,快速搅拌,即得到一种环保型隔热纳米涂料。本发明加工工艺简单,组分配比合理,具有热阻大、反射率高,辐射传热性能好的功能.3.2.9 其他纳米改性涂料纳米改性涂料的应用范围非常广泛。如利用纳米TiO2、Cr2O3、SnO2、ZnO等具有半导体性质的粉体作为颜料掺入树脂中，有良好的静电屏蔽性能，可制成导电型抗静电涂料。在电子仪器、家电、家具方面有着极广泛的用途在提高涂层热稳定性方面，有关研究表明，加入纳米SiO2有一定的改善效果。低温热失重情况下，纳米SiO2可使环氧丙烯酸酯的光固化涂料的热失重初温从330K提高到366K，热失重终温由358 K提高到370 K。J

22、iansirisomboon等25对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷涂料体系进行了初步的研究。研究表明，具有纳米尺寸的SiC 颗粒在复合涂料中仍为纳米尺寸，在等离子喷涂过程中，Al2O3转变成亚稳态的Al2O3和Al2O3相。在此基础上，利用溶胶凝胶过程和冻干过程制得的原料粉及低压等。4纳米涂料的应用及最新进展4.1 水性环氧防腐蚀纳米涂料的应用高分子化学与物理的专业的张玉芳以自制的水性环氧乳液制备水性环氧涂平科，并对其进行性能测试，将测试结果与市售的水性环氧涂料进行比较，得出本实验制备的水性环氧涂料各项性能均达到甚至超过市售涂料水。在此基础上，以自制的水性环氧乳液作为成膜基料，通过超声分散，将

23、表面接枝NA酸酐的CNTS分散到水性环氧涂料中，配制水性环氧防腐蚀纳米涂料，研究水性环氧防腐涂料的性能，考察碳纳米管的加入对涂料防腐蚀性能的影响。结果显示：碳纳米管能够均匀分散在水性环氧乳液中，且碳纳米管的加入能够提高涂膜的各项性能。对比不同含量CNTS/水性环氧涂料防腐蚀性能测试结果可以看出：CNTS含量为3的涂膜各项性能最好，CNTS含量为1的涂膜比不加CNTS的膜防腐蚀性能要好，而加入5时，涂膜耐介质性能开始下降，但耐盐雾性能逐渐增强。 4.2 纳米Ti02光催化技术济南大学王西奎教授对纳米TiO2光催化技术做了深入的理论研究和实践他们对纳米光催化降解的机理研究入手探讨了半导体TiO2粒

24、子的能带结构价带和导带之间的禁带与能量的关系得出了光催化降解有机物机理26,27 ，在总结前人的基础上大胆的进行详细地研究了纳米二氧化钛光催化涂料的制备及其光催化性能。通过筛料助剂和优化工艺条件制备了纳米二氧化钛光催化建筑涂料，并研究了该涂氨、甲醛，苯等常见污染物的光催化降解效果，同时探讨了影响光催化反应些主要因素并取得了令人骄人的成绩。同时通过筛选涂料的助剂和优化制备工艺条件制备了纳米二氧化钛光催化建筑。并研究了各组分对涂料性能的影响。深入探讨了pH值、分散剂、分散方对纳米涂料二氧化钛分散体系的稳定性和粒子分散效果的影响，结果表明，中性、以聚丙烯酸盐和多聚磷酸盐的混合物为分散剂结合高速搅拌的

25、分散制备的纳米二氧化钛分散体系的分散效果和稳定性能俱佳。结果还表明，该涂料的机械性能、化学性能、物理性能等都超过了国家标准，而且具有良好催化性能28。4.3纳米CaCO3外墙涂料中的应用王训遒和蒋登高等人通过研究纳米碳酸钙在外墙涂料中的应用探讨了分散剂种类、分散剂用量、料浆浓度、分散时间和温度等因素对纳米CaCO3分散效果的影响，优化了操作工艺条件：纳米CaCO3料浆浓度为15(质量分数)，钛酸酯偶联剂用量为纳米CaCO3质量的3，分散时闻为1.0 h考察了纳米CaCO3浆体加入量对外墙涂料耐沾污性、触变性、耐洗刷性、耐水性、耐碱性和耐老化性的影响，并用SEM对涂层进行了表征。结果表明：与传统

26、建筑涂料相比，纳米复合外墙涂料的上述性能显著改善；当涂料中纳米CaCO3浆体的质量分数为34时，涂料性能的改善最为明显，其耐洗刷性达75600次。4.4纳米二氧化钛光催化建筑涂料耿启金通过筛选涂料的助剂和优化制备工艺条件制备了纳米二氧化钛光催化建筑涂料。并研究了各组分对涂料性能的影响，深入探讨pH值、分散剂、分散方式等对纳米涂料二氧化钛分散体系的稳定性和粒子分散效果的影响，结果表明，pH为中性、以聚丙烯酸盐和多聚磷酸盐的混合物为分散剂结合高速搅拌的分散方式制备的纳米二氧化钛分散体系的分散效果和稳定性能俱佳。其他研究29如王斌、梁刚强、曹鹏军对纳米TiO2在汽车面漆中的应用，大为30、赵月红对纳

27、米相畴防腐涂料的研制及应用也都取得了很好的成绩。4.5纳米二氧化钛光催化净化空气涂料31由于纳米二氧化钛具有很高的比表面积，表面活性很高，当光照射在材料上就会很容易激发出电子，使得二氧化钛纳米颗粒表面具有很高氧化活性，能够很轻易地氧化空气的有机污染物，如装潢之后室内的气体还有其它有机污染物等等。一般将污染物氧化分解为CO2、水等。梁斓发明公开了一种制备纳米二氧化钛光催化净化空气涂料的方法,包括如下步骤,所有步骤均在常温下进行,以下比例均为重量比,步骤1)在不锈钢或塑胶容器中将有机溶剂和水按比例混合并充分搅拌至均匀混合,其中有机溶剂为30-70,添加纯净水至100；步骤2)慢慢加入成膜树脂,比例

28、为混合溶剂的1-50,并充分搅拌至均匀混合；步骤3)在均匀混合液里加入固化剂,比例为混合液的0.1-1.0、非离子型表面活性剂比例为混合液的0.1-1.0同时搅拌至均匀混合；步骤4)加入10纳米以下的具有良好光催化活性的锐钛矿型纳米二氧化钛液溶胶,液溶胶中纳米二氧化钛的固含量为10,液溶胶的添加比例为步骤3)中制取的混合液体的1-50,并充分搅拌至均匀混合。净化空气纳米涂料广泛应用于杀菌、自洁、空气净化等领。4.6纳米材料在汽车节能减排方面的应用32纳米涂料在汽车上的应用汽车车身表面的装饰和保护需要涂料，而涂层不但要具有较高的装饰性，还要具备优良的耐久性，如抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵

29、蚀和抗冲击性能是不可缺少的。汽车上常用的有抗冲击、抗紫外线、自动变色、抗菌除臭、防静电等纳米涂料。如在涂料中加入纳米 AI2O3、纳米 SiO2等微粒，可以改善涂层的表面强度和耐磨性，从而提高汽车车体的抗冲击（溅石等）能力。将纳米 TiO2粉按一定比例加入到涂料中，涂层就会产生遮蔽紫外线的功能。在制备有机玻璃等防护材料时加入具有透明性和吸收紫外线特性的 SiO2、MgO 等纳米微粒，可减弱紫外线的损伤程度，使其具有更好的耐久性和透明性，减缓有机玻璃的老化。将 TiO2添加在汽车金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而变幻莫测的色彩效果。利用 ZnO/SiO2作为消臭剂生产的除臭纤维，用于汽车内饰纺织

30、品，可起到吸收臭气、净化车内空气的作用。利用纳米氧化物 Fe3O4等可制成多种颜色的静电屏蔽涂料。日本用无裂纹抗静电涂料开发了一种车用塑料，美国也用 SiO2、TiO2、Cr2O3与树脂复合制成了静电屏蔽涂。4.7 小结不难发现欲使纳米技术在涂料工业中真正获得广泛的应用要从以下几个方面着手：首先是纳米材料在涂料中的稳定分散33问题。由于米粒子比表面积和表面张力都很大，容易吸附而发生聚，在溶液中将其有效地分散成纳米级粒子是非常困的。寻找合适的分散剂来分散纳米材料，并采用合适稳定剂将良好分散的纳米材料粒径稳定在纳米级，是米技术在涂料改性中获得广泛应用必须解决的最关问题34。其次，要对纳米材料在涂料

31、中的特性以及对涂料的作用进行深入研究，传统的涂料研究方法及检测方法不能满足纳米改性涂料的检测要求，必须建立新的检测方法。再次，纳米材料加入量的适度问题。一般而言料的用量与涂料性能变化之间的关系曲线近线，开始时随着纳米材料添加量的增加，涂料度提高，到一定值后，涂料性能增幅趋缓，之后，随着纳米材料添加量的进一步增加，涂反而呈迅速下降的趋势，同时也增加了成本做好对比试验，选好纳米材料添加量也十分关键最后，必须开展纳米涂料施工工艺的研究。纳本身而言只是一个半成品，只有施工完毕后才最终产品，而现实情况是大都将注意力集中在产品本身，而忽略了施工工艺的研究，致使纳法达到其应有的效果。因此，要使纳米涂料从正成

32、为成品，满足顾客的要求，不仅要重视涂身，而且还要重视施工技术和服务。5 展望随着人们对纳米技术的研究的深入，纳米技术也不断的成熟和改进，如20世纪的微电子技术和计算机技术那样，纳米技术将是21世纪的崭新技术之一。对它的研究与应用必将再次带来一场技术革命，未来纳米技术的研究发展方向如下：（1）纳米聚合物 用于制造高强度重量比的泡沫材料、透明绝缘材料，激光掺杂的透明泡沫材料、高强纤维、高表面吸附剂、离子交换树脂、过滤器、凝胶和多孔电极等。（2）纳米日用化工 纳米日用化工和化妆品、纳米色素、纳米感光胶片、纳米精细化工材料等将把我们带到五彩缤纷的世界。最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又

33、具有分子染料功能的新型纳米粉体，预计将给彩色影像带来革命性的变革。（3）粘合剂和密封胶 国外已将纳米材料纳米SiO2作为添加剂加入到粘合剂和密封胶中，使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性都大大提高。其作用机理是在纳米SiO2的表面包覆一层有机材料，使之具有亲水性，将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构，即纳米SiO2形成网络结构，限制胶体流动，固体化速度加快，提高粘接效果，由于颗粒尺寸小，更增加了胶的密封性。（4）涂料 在各类涂料中添加纳米SiO2可使其抗老化性能、光洁度及强度成倍地提高，涂料的质量和档次自然升级。因纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料（即抗老化），加之其极微小颗粒的比表面积大，能

34、在涂料干燥时很快形成网络结构，同时增加涂料的强度和光洁度。（5）高效助燃剂 将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率，改善燃烧的稳定性。纳米炸药将使炸药威力提高千百倍。（6）贮氢材料纳米晶Mg2Ni在200以下即可吸氢，毋须活化处理。300第一次氢化循环后，含氢可达3.4。在后续的循环过程中，吸氢比普通多晶材料快4倍。纳米晶FeTi的吸氢活化性能明显优于普通多晶材料。（7）催化剂化学工业中，将纳米微粒用做催化剂 35，是纳米材料大显身手的又一方面。如超细硼粉、高铬酸铵粉可以作为炸药的有效催化剂；超细的铂粉、碳化钨粉是高效的氢化催化剂；超细银粉可以为乙烯氧化的催化

35、剂；铜及其合金纳米粉体用作催化剂，效率高、选择性强，可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂；纳米镍粉具有极强的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。参考文献:1 郭玉婷, 葛广路. 纳米材料的欧盟定义及安全性评估J. 中国个体防护装, 2012, (2): 41-45.2 Jiansheng Pan, Yong jun Li Dingqiang Li The application of computer smiulation in hea-treatment process of alarge-scalebearing rllerJ. Journal of Mater ia

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