新材料的应用
理工序后所生成的致密型固体材料。
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,因此具有其它液体所没有的磁控特性。
磁性液体的应用:
磁性液体静态密封装置(安全阀)
磁性液体在扬声器上的应用,显著改善散热性能,提高功率一倍以上,使音圈自动定位,改善频率响应,减少失真。
碳纳米管:碳材料家族中的新成员,为黑色粉末状,是由类似石墨的碳原子六边形网格所组成的管状物,它一般为多层,直径为几纳米至几十纳米,长度可达数微米甚至数毫米。
碳纳米管本身有非常完美的结构,尺寸只有头发丝的十万分之一,但导电率是铜的1万倍,强度是钢的100倍而重量只有钢的七分之一。它像金刚石那样硬,却有柔韧性,可以拉伸。它的熔点是已知材料中最高的。
如果用碳纳米管做绳索,是唯一可以从月球挂到地球表面,而不被自身重量所拉断的绳索。如果用它做成地球-月球乘人的电梯,人们在月球定居就很容易了。
纳米碳管的细尖极易发射电子。用于做电子枪,可做成几厘米厚的壁挂式电视屏,这是电视制造业的发展方向。
纳米材料的应用
由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感性等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。
陶瓷增韧:由纳米粒子压制成的纳米陶瓷材料有很好的韧性。因为纳米材料具有较大的界面,界面的原子排列是相当混乱的,原子在外力变形的条件下很容易迁移,因此表现出甚佳的韧性与延展性。
光学方面的应用:纳米微粒由于小尺寸效应使它具有常规大块材料不具备的光学特性,如光学非线性、光吸收、光反射、光传输过程中的能量损耗等。
利用纳米微粒的特殊的光学特性制成的各种光学材料将在日常生活和高技术领域得到广泛的应用。目前关于这方面研究还处在实验室阶段,有的得到了推广应用。
隐身材料应用:由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多,这就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,从而达到隐身的作用;
另一方面,纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3~4个数量级,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多,这就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。
催化领域的应用:催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。
大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。
纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。
环境保护方面的作用:随着纳米技术的悄然崛起,纳米环保也会迅速来临,拓展人类利用资源和保护环境的能力,为彻底改善环境和从源头上控制新的污染源产生创造了条件。
治理有害气体:纳米技术可以制成非常好的催化剂,经它催化的石油中硫的含量小于0.01%。在燃煤中可加入纳米级助烧催化剂,以帮助煤充分燃烧,提高能源的利用率,防治有害气体的产生。纳米级催化剂用于汽车尾气催化,有极强的氧化还原性能,使汽油燃烧时不再产生一氧化硫和氮氧化物,根本无需进行尾气净化处理。
污水处理:污水中的贵金属是
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