Nanotegnologie is 'n ontluikende interdissiplinêre veld wat geleidelik in die laat 1980's en vroeë 1990's ontwikkel het. As gevolg van sy enorme potensiaal om nuwe produksieprosesse, materiale en produkte te skep, sal dit 'n nuwe industriële rewolusie in die nuwe eeu ontketen. Die huidige ontwikkelingsvlak van nanowetenskap en nanotegnologie is soortgelyk aan dié van rekenaar- en inligtingstegnologie in die 1950's. Die meeste wetenskaplikes wat tot hierdie veld verbind is, verwag dat die ontwikkeling van nanotegnologie 'n breë en diepgaande impak op baie aspekte van tegnologie sal hê. Wetenskaplikes glo dat dit vreemde eienskappe en unieke eienskappe het, en die belangrikste beperkende effekte wat lei tot die vreemde eienskappe van nanoseldsame aardemateriaal sluit in spesifieke oppervlak effek, klein grootte effek, koppelvlak effek, deursigtigheid effek, tonnel effek, en makroskopiese kwantum effek. Hierdie effekte maak die fisiese eienskappe van nanostelsels anders as konvensionele materiale, soos lig, elektrisiteit, hitte en magnetisme, wat lei tot baie nuwe kenmerke. Daar is drie hoofrigtings vir toekomstige wetenskaplikes om nanotegnologie na te vors en te ontwikkel: die voorbereiding en toepassing van hoëprestasie-nanomateriale; Ontwerp en berei verskeie nano-toestelle en -toerusting voor; Bespeur en ontleed die eienskappe van nanostreke. Tans is daar hoofsaaklik 'n paar toepassingsaanwysings vir nanoseldsame aardes, en die toekomstige gebruike van nanoseldsame aardesverder ontwikkel moet word.
Nano lantaanoksiedword toegepas op piëzo-elektriese materiale, elektrotermiese materiale, termo-elektriese materiale, magnetoresistiewe materiale, luminescerende materiale (blou poeier) waterstofbergingsmateriale, optiese glas, lasermateriale, verskeie legeringsmateriale, katalisators vir die voorbereiding van organiese chemiese produkte, en katalisators vir die neutralisering van motoruitlaat. Ligte omskakeling landboufilms word ook toegepas opnano lantaanoksied.
Die belangrikste gebruike vannano ceriasluit in: 1. As 'n glas bymiddel,nano ceriakan ultraviolet en infrarooi strale absorbeer en is op motorglas toegepas. Dit kan nie net ultravioletstraling voorkom nie, maar dit kan ook die temperatuur binne die motor verlaag en sodoende elektrisiteit vir lugversorging bespaar. 2. Die toepassing vannano seriumoksiedin motor-uitlaatsuiwering kan katalisators effektief verhoed dat 'n groot hoeveelheid motor-uitlaatgas in die lug vrygelaat word. 3.Nano seriumoksiedkan op pigmente aangewend word om plastiek te kleur en kan ook in nywerhede soos bedekkings, ink en papier gebruik word. 4. Die toepassing vannano ceriain poleermateriaal is wyd erken as 'n hoë-presisievereiste vir die polering van silikonwafels en saffier-enkelkristalsubstrate. 5. Daarbenewens,nano ceriakan ook toegepas word op waterstofopbergingsmateriaal, termo-elektriese materiale,nano ceriawolfram elektrodes, keramiek kapasitors, piëzo-elektriese keramiek,nano ceria silikonkarbiedskuurmiddels, brandstofsel grondstowwe, petrol katalisators, sekere permanente magneet materiale, verskeie legeringstaal, en nie-ysterhoudende metale.
NanometerPraseodimiumoksied (Pr6O11)
Die belangrikste gebruike vannano praseodimiumoksiedsluit in: 1. Dit word wyd gebruik in die bou van keramiek en daaglikse keramiek. Dit kan met keramiekglasuur gemeng word om kleurglasuur te maak, of kan alleen as onderglasuurpigment gebruik word. Die pigment wat geproduseer word, is liggeel, met 'n suiwer en elegante kleurtoon. 2. Word gebruik vir die vervaardiging van permanente magnete, wyd gebruik in verskeie elektroniese toestelle en motors. 3. Gebruik vir petroleum katalitiese krake, dit kan katalitiese aktiwiteit, selektiwiteit en stabiliteit verbeter. 4.Nano praseodimiumoksiedkan ook gebruik word vir skuur poleer. Daarbenewens het die gebruik vannano praseodimiumoksiedop die gebied van optiese vesels word ook al hoe meer wydverspreid.
Nanometer neodymiumoksied (Nd2O3)
Nanometer neodymiumoksiedelement het vir baie jare 'n warm onderwerp van markaandag geword as gevolg van sy unieke posisie in dieseldsame aardeveld.Nanometer neodymiumoksiedword ook toegepas op nie-ysterhoudende metaalmateriale. Voeg 1,5% tot 2,5% bynano neodymiumoksiedaan magnesium- of aluminiumlegerings kan die hoë-temperatuur werkverrigting, lugdigtheid en korrosiebestandheid van die legering verbeter, en word wyd gebruik as 'n lugvaartmateriaal. Daarbenewens, nano yttrium aluminium granaat gedoop metnano neodymiumoksiede genereer kortgolf laserstrale, wat wyd gebruik word in die industrie vir sweis en sny van dun materiale met 'n dikte van minder as 10 mm. In die mediese praktyk, nanoyttrium aluminiumgranaat lasers gedoteer metnano neodymiumoksiedword gebruik in plaas van chirurgiese messe om chirurgiese of ontsmettingswonde te verwyder.Nano neodymiumoksiedword ook gebruik vir die kleur van glas en keramiekmateriaal, asook vir rubberprodukte en bymiddels.
Die belangrikste gebruike vannanoskaal samariumoksiedsluit sy liggeel kleur in, wat in keramiekkapasitors en katalisators gebruik word. Daarbenewens,nano samariumoksiedhet ook kerneienskappe en kan as 'n struktuurmateriaal, afskermmateriaal en beheermateriaal vir atoomreaktore gebruik word, wat die veilige benutting van die enorme energie wat deur kernsplyting gegenereer word, moontlik maak.
Nanoskaaleuropiumoksied (Eu2O3)
Europiumoksied op nanoskaalword meestal in fluoresserende poeiers gebruik. Eu3+ word gebruik as 'n aktiveerder vir rooi fosfors, en Eu2+ word gebruik vir blou fosfors. Deesdae is Y0O3: Eu3+ die beste fosfor vir luminessensiedoeltreffendheid, bedekkingstabiliteit en kosteverhaling. Boonop word dit wyd gebruik met verbeterings in tegnologieë soos die verbetering van luminesensiedoeltreffendheid en kontras. Onlangs,nano europiumoksiedis ook gebruik as 'n gestimuleerde emissie-fosfor in nuwe X-straal mediese diagnostiese stelsels. Nano-europiumoksied kan ook gebruik word om gekleurde lense en optiese filters te vervaardig, vir magnetiese borrelstoortoestelle, en in beheermateriale, afskermmateriale en strukturele materiale van atoomreaktore. Fyn deeltjie gadolinium europium oksied (Y2O3Eu3+) rooi fluoresserende poeier is voorberei met behulp vannano yttriumoksied (Y2O3) ennano europiumoksied (Eu2O3) as grondstowwe. Wanneer jy voorbereiseldsame aardedriekleur fluoresserende poeier, is gevind dat: (a) dit goed met groen poeier en blou poeier kan meng; (b) Goeie deklaagprestasie; (c) As gevolg van die klein deeltjiegrootte van rooi poeier, neem die spesifieke oppervlakarea toe, en die aantal luminescerende deeltjies neem toe, wat die hoeveelheid rooi poeier wat inseldsame aardedriekleur fosfors, wat lei tot 'n afname in koste.
Die hoofgebruike daarvan sluit in: 1. Sy wateroplosbare paramagnetiese kompleks kan die magnetiese resonansie (KMR) beeldingsein van die menslike liggaam in mediese toepassings verbeter. 2. Basis swaeloksiede kan as matriksroosters vir spesiale helderheid ossilloskoopbuise en X-straalfluoressensieskerms gebruik word. 3. Dienano gadoliniumoksied in nano gadoliniumoksiedgallium granaat is 'n ideale enkel substraat vir magnetiese borrel geheue geheue geheue. 4. Wanneer daar geen Camot-siklusbeperking is nie, kan dit as 'n vastestof magnetiese verkoelingsmedium gebruik word. 5. Word gebruik as 'n inhibeerder vir die beheer van die kettingreaksievlak van kernkragsentrales om die veiligheid van kernreaksies te verseker. Daarbenewens het die gebruik vannano gadoliniumoksieden nano-lantaanoksied help saam om die glasoorgangsone te verander en die termiese stabiliteit van die glas te verbeter.Nano gadoliniumoksiedkan ook gebruik word vir die vervaardiging van kapasitors en X-straal versterkende skerms. Pogings word tans wêreldwyd aangewend om die toepassing van te ontwikkelnano gadoliniumoksieden sy legerings in magnetiese verkoeling, en deurbrake is gemaak.
Nanometerterbiumoksied (Tb4O7)
Die hooftoepassingsareas sluit in: 1. Fluorescerende poeier word gebruik as 'n aktiveerder vir groen poeier in drie primêre kleur fluoresserende poeiers, soos fosfaatmatriks wat geaktiveer word deurnano terbiumoksied, silikaat matriks geaktiveer deurnano terbiumoksied, en nano cerium magnesium aluminaat matriks geaktiveer deurnano terbiumoksied, wat almal groen lig uitstraal in die opgewonde toestand. 2. In onlangse jare is navorsing en ontwikkeling gedoen oornano terbiumoksiedgebaseerde magneto-optiese materiale vir magneto-optiese berging. 'n Magneto-optiese skyf wat ontwikkel is met behulp van Tb-Fe amorfe dun film as 'n rekenaarbergingselement, kan bergingskapasiteit met 10-15 keer verhoog. 3. Magneto optiese glas, Faraday roterende glas wat bevatnano terbiumoksied, is 'n sleutelmateriaal wat gebruik word in die vervaardiging van rotators, isolators en ringers wat wyd in lasertegnologie gebruik word.Nanoterbiumoksieden nano-dysprosium-ysteroksied is hoofsaaklik in sonar gebruik en is wyd gebruik in verskeie velde, van brandstofinspuitingstelsels, vloeistofklepbeheer, mikroposisionering tot meganiese aktuators, meganismes en vlerkreguleerders vir vliegtuie en ruimteteleskope.
Die belangrikste gebruike vannano dysprosiumoksied (Dy2O3) nano dysprosiumoksiedis: 1.Nano-disprosiumoksiedword gebruik as 'n fluoresserende poeieraktiveerder, en driewaardignano dysprosiumoksiedis 'n belowende aktivering ioon vir 'n enkele luminescerende middel drie primêre kleur luminescerende materiaal. Dit is hoofsaaklik saamgestel uit twee emissiebande, een is geel lig emissie, en die ander is blou lig emissie. Die luminescerende materiaal gedoteer metnano dysprosiumoksiedkan gebruik word as 'n drie primêre kleur fluoresserende poeier. 2.Nano-disprosiumoksiedis 'n noodsaaklike metaal rou materiaal vir die voorbereiding van groot magnetostriktiewe legeringnano terbiumoksiednano-dysprosium ysteroksied (Terfenol) legering, wat dit moontlik maak om 'n paar presiese meganiese bewegings te bereik. 3.Nano-disprosiumoksiedmetaal kan gebruik word as 'n magneto-optiese bergingsmateriaal met hoë opnamespoed en leessensitiwiteit. 4. Gebruik vir die voorbereiding vannano dysprosiumoksiedlampe, die werkende stof wat gebruik word innano dysprosiumoksiedlampe isnano dysprosiumoksied. Hierdie tipe lamp het voordele soos hoë helderheid, goeie kleur, hoë kleurtemperatuur, klein grootte en stabiele boog. Dit is gebruik as 'n beligtingsbron vir flieks, drukwerk en ander beligtingstoepassings. 5. As gevolg van die groot neutronvangs deursnee-area vannano dysprosiumoksied, word dit in die atoomenergiebedryf gebruik om neutronspektra te meet of as 'n neutronabsorbeerder.
Die belangrikste gebruike vannano-holmiumoksiedsluit in: 1. as 'n bymiddel vir metaalhaliedlampe. Metaalhaliedlampe is 'n tipe gasontladingslamp wat ontwikkel is op grond van hoëdrukkwiklampe, gekenmerk deur die vulling van die gloeilamp met verskeieseldsame aardehaliede. Op die oomblik is die hoofgebruikseldsame aardejodied, wat verskillende spektrale kleure uitstraal tydens gasontlading. Die werkende stof wat gebruik word in dienano-holmiumoksiedlamp is gejodeerdnano-holmiumoksied, wat 'n hoë konsentrasie metaalatome in die boogsone kan bereik, wat stralingsdoeltreffendheid aansienlik verbeter. 2.Nano-holmiumoksiedkan gebruik word as 'n bymiddel vir yttrium yster ofyttrium aluminiumgranaat; 3.Nano-holmiumoksiedkan gebruik word as yttrium yster aluminium granaat (Ho: YAG) om 2 μ M laser uit te stuur, menslike weefsel op 2 μ Die absorpsietempo van m laser is hoog, amper drie ordes van grootte hoër as dié van Hd: YAG0. As u dus Ho: YAG-laser vir mediese chirurgie gebruik, kan nie net die chirurgiese doeltreffendheid en akkuraatheid verbeter word nie, maar ook die termiese skadearea kan tot 'n kleiner grootte verminder word. Die vrye straal wat gegenereer word deurnano-holmiumoksiedkristalle kan vet uitskakel sonder om oormatige hitte te genereer en sodoende termiese skade aan gesonde weefsels te verminder. Daar word berig dat die gebruik vannano-holmiumoksiedlasers in die Verenigde State om gloukoom te behandel, kan die pyn van pasiënte wat chirurgie ondergaan, verminder. 4. In die magnetostriktiewe legering Terfenol D, 'n klein hoeveelheid vannano-holmiumoksiedkan ook bygevoeg word om die eksterne veld wat benodig word vir versadigingsmagnetisering van die legering te verminder. 5. Daarbenewens kan optiese kommunikasietoestelle soos vesellasers, veselversterkers en veselsensors gemaak word met vesels wat gedoteer is metnano-holmiumoksied, wat 'n belangriker rol sal speel in die vinnige ontwikkeling van optiesevesel kommunikasie vandag.
Die belangrikste gebruike vannano-erbiumoksiedsluit in: 1. Die liguitstraling van Er3+ by 1550nm het spesiale betekenis, aangesien hierdie golflengte presies geleë is by die laagste verlies van optiese vesels in optiese vesel kommunikasie. Nadat dit opgewek is deur lig op 'n golflengte van 980nm1480nm,nano-erbiumoksiedione (Er3+) gaan oor van grondtoestand 4115/2 na hoë-energietoestand 4113/2, en straal 1550nm golflengtelig uit wanneer Er3+ in die hoë-energietoestand terug na die grondtoestand oorgaan, kan kwarts optiese vesels verskeie golflengtes lig oordra , maar die optiese verswakkingskoers wissel. Die 1550nm-frekwensieband van lig het die laagste optiese verswakkingstempo (0,15 desibel per kilometer) in die transmissie van optiese kwartsvesels, wat amper die onderste limiet van die verswakkingstempo is. Daarom, wanneer optieseveselkommunikasie as seinlig by 1550nm gebruik word, word die ligverlies tot die minimum beperk. Op hierdie manier, indien 'n gepaste konsentrasie vannano-erbiumoksiedin 'n geskikte matriks gedoteer is, kan die versterker kompenseer vir verliese in kommunikasiestelsels gebaseer op die beginsel van laser. Daarom, in telekommunikasienetwerke wat versterking van 1550nm optiese seine benodig,nano-erbiumoksiedgedoteerde veselversterkers is noodsaaklike optiese toestelle. Tans,nano-erbiumoksiedgedoteerde silikaveselversterkers is gekommersialiseer. Volgens berigte, om nuttelose absorpsie te vermy, wissel die dopinghoeveelheid nano-erbiumoksied in optiese vesels van tien tot honderde dpm. Die vinnige ontwikkeling van optiesevesel kommunikasie sal nuwe velde oopmaak vir die toepassing vannano-erbiumoksied. 2. Daarbenewens laser kristalle gedoteer metnano-erbiumoksieden hul uitset 1730nm en 1550nm lasers is veilig vir menslike oë, met goeie atmosferiese transmissie prestasie, sterk penetrasie vermoë vir slagveld rook, goeie vertroulikheid, en word nie maklik deur vyande opgespoor nie. Die kontras van bestraling op militêre teikens is relatief groot, en 'n draagbare laserafstandmeter vir menslike oogveiligheid is vir militêre gebruik ontwikkel. 3. Er3+ kan by glas gevoeg word om te maakseldsame aardeglaslasermateriaal, wat tans die vastestoflasermateriaal is met die hoogste uitsetpulsenergie en uitsetkrag. 4. Er3+ kan ook gebruik word as 'n aktivering-ioon vir skaars aarde op-omskakeling laser materiale. 5. Daarbenewens,nano-erbiumoksiedkan ook gebruik word vir ontkleuring en kleur van brillense en kristallyne glas.
Nanometer yttriumoksied (Y2O3)
Die belangrikste gebruike vannano yttriumoksiedsluit in: 1. bymiddels vir staal en nie-ysterhoudende legerings. FeCr-legerings bevat tipies 0,5% tot 4%nano yttriumoksied, wat die oksidasieweerstand en rekbaarheid van hierdie vlekvrye staal kan verbeter; Na die byvoeging van 'n gepaste hoeveelheid ryknano yttriumoksiedgemengseldsame aardena MB26-legering het die algehele werkverrigting van die legering aansienlik verbeter, en dit kan 'n paar mediumsterkte aluminiumlegerings vir vliegtuigdraende komponente vervang; Voeg 'n klein hoeveelheid nano-yttrium byseldsame aardoksiedna Al Zr-legering kan die geleidingsvermoë van die legering verbeter; Hierdie legering is deur die meeste huishoudelike draadfabrieke aangeneem; Voeg bynano yttriumoksiedaan koperlegerings verbeter geleidingsvermoë en meganiese sterkte. 2. Bevat 6%nano yttriumoksieden aluminium 2% silikonnitried keramiekmateriaal kan gebruik word om enjinkomponente te ontwikkel. 3. Gebruik 'n 400 wattnano neodymiumoksiedaluminium granaat laserstraal om meganiese verwerking uit te voer soos boor, sny en sweis op groot komponente. 4. Die elektronmikroskoop fluoresserende skerm saamgestel uit Y-Al granaat enkelkristal wafers het hoë fluoressensie helderheid, lae absorpsie van verstrooide lig, goeie weerstand teen hoë temperatuur en meganiese slytasie. 5. hoognano yttriumoksiedgestruktureerde legerings wat tot 90% bevatnano gadoliniumoksiedkan gebruik word in lugvaart en ander toepassings wat lae digtheid en hoë smeltpunt vereis. 6. Hoëtemperatuur protongeleidende materiale wat tot 90% bevatnano yttriumoksiedis van groot belang vir die produksie van brandstofselle, elektrolitiese selle en gaswaarnemingskomponente wat hoë waterstofoplosbaarheid vereis. Daarbenewens,nano yttriumoksiedword ook gebruik as 'n hoë-temperatuur spuitmateriaal, 'n verdunningsmiddel vir atoomreaktorbrandstof, 'n bymiddel vir permanente magneetmateriaal, en as 'n getter in die elektroniese industrie.
Benewens bogenoemde, nanoseldsame aardoksiedekan ook gebruik word in kledingstukke met menslike gesondheid en omgewingsprestasie. Van die huidige navorsingseenheid het hulle almal 'n sekere rigting: weerstand teen ultravioletstraling; Lugbesoedeling en ultravioletstraling is geneig tot velsiektes en kanker; Die voorkoming van besoedeling maak dit moeilik vir besoedelende stowwe om aan klere te kleef; Navorsing is ook aan die gang op die gebied van termiese isolasie. As gevolg van die hardheid en maklike veroudering van leer, is dit die meeste geneig tot vorm kolle op reënerige dae. Dryf in met nanoseldsame aard seriumoksiedkan die leer sagter maak, minder geneig tot veroudering en vorm, en ook baie gemaklik om te dra. Nanobedekkingsmateriale was ook die afgelope jare 'n warm onderwerp in nanomateriaalnavorsing, met die hooffokus op funksionele bedekkings. Die Verenigde State gebruik 80nmY2O3as 'n infrarooi afskermbedekking, wat 'n hoë doeltreffendheid het om hitte te reflekteer.CeO2het hoë brekingsindeks en hoë stabiliteit. Wanneernano seldsame aarde yttriumoksied, nano lantaanoksied ennano seriumoksiedpoeier by die deklaag gevoeg word, kan die buitemuur veroudering weerstaan. Omdat die buitemuurbedekking geneig is om te verouder en af te val as gevolg van die verf wat aan die son se ultravioletstrale en langdurige wind- en sonblootstelling blootgestel word, is die byvoeging vanseriumoksiedenyttriumoksiedkan ultravioletstraling weerstaan, en sy deeltjiegrootte is baie klein.Nano seriumoksiedword as die ultraviolet-absorbeerder gebruik, Dit sal na verwagting gebruik word om die veroudering van plastiekprodukte as gevolg van ultravioletstraling te voorkom, sowel as die UV-veroudering van tenks, motors, skepe, olieopgaartenks, ens., en om 'n rol te speel in groot advertensieborde buite
Die beste beskerming is vir die binnemuurbedekking om vorm, vog en besoedeling te voorkom, aangesien die deeltjiegrootte daarvan baie klein is, wat dit moeilik maak vir stof om aan die muur te kleef en met water afgevee kan word. Daar is nog baie gebruike vir nanoseldsame aardoksiedewat verdere navorsing en ontwikkeling nodig het, en ons hoop van harte dat dit 'n meer briljante môre sal hê.
Postyd: Nov-03-2023