Nanometer seldsame aardmateriaal, 'n nuwe krag in die industriële revolusie

Nanometer seldsame aardmateriaal, 'n nuwe krag in die industriële revolusie

Nanotegnologie is 'n nuwe interdissiplinêre veld wat geleidelik in die laat 1980's en vroeë 1990's ontwikkel is. Omdat dit groot potensiaal het om nuwe produksieprosesse, nuwe materiale en nuwe produkte te skep, sal dit 'n nuwe industriële rewolusie in die nuwe eeu aan die gang sit. 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, voorspel dat die ontwikkeling van nanotegnologie 'n wye en verreikende impak op baie aspekte van tegnologie sal hê. Wetenskaplikes glo dat dit vreemde eienskappe en unieke werkverrigting het, Die belangrikste inperkingseffekte wat lei tot die vreemde eienskappe van nano-seldeaarde-materiale is spesifieke oppervlak-effek, klein grootte-effek, koppelvlak-effek, deursigtigheidseffek, tonnel-effek en makroskopiese kwantum-effek. Hierdie effekte maak die fisiese eienskappe van nanostelsel anders as dié van konvensionele materiale in lig, elektrisiteit, hitte en magnetisme, en bied baie nuwe kenmerke. In die toekoms is daar drie hoofrigtings vir wetenskaplikes om nanotegnologie na te vors en te ontwikkel: voorbereiding en toepassing van nanomateriale met uitstekende werkverrigting; Ontwerp en berei verskeie nano-toestelle en -toerusting voor; Opsporing en ontleding van die eienskappe van nano-streke. Tans het nano seldsame aarde hoofsaaklik die volgende toepassingsaanwysings, en die toepassing daarvan moet in die toekoms verder ontwikkel word.

Nanometer lantaanoksied (La2O3)

Nanometer lantaanoksied word toegepas op piëzo-elektriese materiale, elektrotermiese materiale, termo-elektriese materiale, magnetoweerstandsmateriale, luminescerende materiale (blou poeier), waterstofbergingsmateriale, optiese glas, lasermateriale, verskeie legeringsmateriale, katalisators vir die voorbereiding van organiese chemiese produkte, en katalisators vir neutralisering motor uitlaat, en ligte omskakeling landbou films word ook aangebring op nanometer lantaanoksied.

Nanometer seriumoksied (CeO2)

Die hoofgebruike van nanoseriumoksied is soos volg: 1. As 'n glasbymiddel kan nanoseriumoksied ultravioletstrale en infrarooistrale absorbeer, en is dit op motorglas toegedien. Dit kan nie net ultravioletstrale voorkom nie, maar ook die temperatuur binne die motor verlaag en sodoende elektrisiteit vir lugversorging bespaar. 2. Die toepassing van nano-seriumoksied in motoruitlaatsuiweringskatalisator kan effektief verhoed dat 'n groot hoeveelheid motoruitlaatgas in die lug vrygelaat word.3. Nano-seriumoksied kan in pigment gebruik word om plastiek te kleur, en kan ook in coating-, ink- en papiernywerhede gebruik word. 4. Die aanwending van nano-seriumoksied in poleermateriale is wyd erken as 'n hoë-presisievereiste vir die polering van silikonwafels en saffier-enkelkristalsubstrate.5. Daarbenewens kan nano-seriumoksied ook toegepas word op waterstofopbergingsmateriaal, termo-elektriese materiale, nano-seriumoksied-wolframelektrodes, keramiekkapasitors, piëzo-elektriese keramiek, nano-seriumoksied-silikonkarbiedskuurmiddels, brandstofsel-grondstowwe, petrolkatalisators, sommige permanente magnetiese materiale, verskeie legeringstaal en nie-ysterhoudende metale, ens.

Die nanometer praseodimiumoksied (Pr6O11)

Die hoofgebruike van nanometer praseodimiumoksied is soos volg: 1. Dit word wyd gebruik in die bou van keramiek en daaglikse gebruik keramiek. Dit kan met keramiekglasuur gemeng word om gekleurde glans te maak, en kan ook alleen as onderglasuurpigment gebruik word. Die voorbereide pigment is liggeel met suiwer en elegante toon. 2. Dit word gebruik om permanente magnete te vervaardig en word wyd gebruik in verskeie elektroniese toestelle en motors. 3. Dit word gebruik vir petroleum katalitiese kraking. Die aktiwiteit, selektiwiteit en stabiliteit van katalise kan verbeter word. 4. Nano-praseodimiumoksied kan ook gebruik word vir skuur polering. Daarbenewens is die toepassing van nanometer praseodimiumoksied op die gebied van optiese vesel meer en meer omvattend.

Nanometer neodymiumoksied (Nd2O3)

Nanometer neodymiumoksied het vir baie jare 'n warm plek in die mark geword vanweë sy unieke posisie op die gebied van seldsame aardme. Nano-neodimiumoksied word ook op nie-ysterhoudende materiale toegepas. Deur 1,5% ~ 2,5% nano-neodymiumoksied by magnesium- of aluminiumlegering by te voeg, kan die hoëtemperatuurprestasie, lugdigtheid en korrosiebestandheid van die legering verbeter, en dit word wyd gebruik as lugvaart materiaal vir lugvaart. Daarbenewens produseer nano yttrium aluminium granaat gedoteer met nano neodymium oksied kortgolf laserstraal, wat wyd gebruik word vir sweis en sny van dun materiale met dikte minder as 10 mm in die industrie. Aan die mediese kant word Nano-YAG-laser gedoteer met nano-Nd _ 2O _ 3 gebruik om chirurgiese wonde te verwyder of wonde te ontsmet in plaas van chirurgiese messe. Nanometer neodymiumoksied word ook gebruik vir die kleur van glas en keramiekmateriaal, rubberprodukte en bymiddels.

Samariumoksied nanopartikels (Sm2O3)

Die hoofgebruike van nanogrootte samariumoksied is: nanogrootte samariumoksied is liggeel, wat op keramiekkapasitors en katalisators toegedien word. Daarbenewens het nanogrootte samariumoksied kerneienskappe, en kan dit as strukturele materiaal, afskermmateriaal en beheermateriaal van atoomenergie-reaktor gebruik word, sodat die groot energie wat deur kernsplyting gegenereer word, veilig gebruik kan word. Europiumoksied nanopartikels (Eu2O3) word meestal in fosfor gebruik. Eu3+ word gebruik as aktiveerder van rooi fosfor, en Eu2+ word as blou fosfor gebruik. Y0O3: Eu3+ is die beste fosfor in ligdoeltreffendheid, coatingstabiliteit, herstelkoste, ens., En dit word wyd gebruik as gevolg van die verbetering van ligdoeltreffendheid en kontras. Onlangs word nano-europiumoksied ook gebruik as gestimuleerde emissiefosfor vir nuwe X-straal mediese diagnosestelsel. Nano-europiumoksied kan ook gebruik word vir die vervaardiging van gekleurde lense en optiese filters, vir magnetiese borrelstoortoestelle, en kan ook sy talente in beheermateriale, afskermmateriale en strukturele materiale van atoomreaktore. Die fyn deeltjie gadolinium europium oksied (Y2O3:Eu3+) rooi fosfor is berei deur nano yttrium oksied (Y2O3) en nano europium oksied (Eu2O3) as grondstowwe te gebruik. Wanneer dit gebruik is om seldsame aarde driekleur fosfor voor te berei, is gevind dat:(a) goed en eenvormig gemeng kan word met groen poeier en blou poeier; (b) Goeie deklaagprestasie; (c) Omdat die deeltjiegrootte van rooi poeier klein is, die spesifieke oppervlakarea toeneem en die aantal luminescerende deeltjies vermeerder, kan die hoeveelheid rooi poeier in seldsame aarddriekleurfosfore verminder word, wat laer koste tot gevolg het.

Gadoliniumoksied nanopartikels (Gd2O3)

Die hoofgebruike daarvan is soos volg: 1. Sy wateroplosbare paramagnetiese kompleks kan die KMR-beeldingsein van die menslike liggaam in mediese behandeling verbeter. 2. Basiese swaeloksied kan gebruik word as matriksrooster van ossilloskoopbuis en X-straalskerm met spesiale helderheid. 3. Nano-gadoliniumoksied in nano-gadolinium gallium granaat is 'n ideale enkel substraat vir magnetiese borrel geheue. 4. Wanneer daar geen Camot-sikluslimiet is nie, kan dit as soliede magnetiese verkoelingsmedium gebruik word. 5. Dit word as 'n inhibeerder gebruik om die kettingreaksievlak van kernkragsentrales te beheer om die veiligheid van kernreaksies te verseker. Daarbenewens is die gebruik van nano-gadoliniumoksied en nano-lantaanoksied nuttig om die verglazingstreek te verander en die termiese stabiliteit van glas te verbeter. Die nano-gadoliniumoksied kan ook gebruik word vir die vervaardiging van kapasitors en X-straalversterkende skerms.Op die oomblik wend die wêreld groot pogings aan om die toepassing van nano-gadoliniumoksied en sy legerings in magnetiese verkoeling te ontwikkel, en het deurbraakvordering gemaak.

Terbiumoksied nanopartikels (Tb4O7)

Die hooftoepassingsvelde is soos volg: 1. Fosfore word gebruik as aktiveerders van groen poeier in driekleurfosfore, soos fosfaatmatriks geaktiveer deur nanoterbiumoksied, silikaatmatriks geaktiveer deur nanoterbiumoksied en nanoseriumoksied magnesiumaluminaatmatriks geaktiveer deur nanoterbium oksied, wat almal groen lig in die opgewekte toestand uitstraal. 2. Magneto-optiese bergingsmateriaal, In onlangse jare is nano-terbiumoksied magneto-optiese materiale nagevors en ontwikkel. Die magneto-optiese skyf gemaak van Tb-Fe amorfe film word as rekenaarbergingselement gebruik, en die bergingskapasiteit kan met 10 ~ 15 keer verhoog word. 3. Magneto-optiese glas, Faraday opties aktiewe glas wat nanometer terbiumoksied bevat, is 'n sleutelmateriaal vir die maak van rotators, isolators, annuleerders en word wyd gebruik in lasertegnologie. Nanometer terbiumoksied nanometer dysprosiumoksied word hoofsaaklik in sonar gebruik, en is wyd gebruik gebruik in baie velde, soos brandstofinspuitingstelsel, vloeistofklepbeheer, mikroposisionering, meganiese aktuator, meganisme en vlerkreguleerder van vliegtuigruimteteleskoop.

Nano Dysprosium oksied Dy2O3

Die hoofgebruike van Dy2O3 nano-dysprosiumoksied is:1. Nano-disprosiumoksied word gebruik as die aktiveerder van fosfor, en driewaardige nano-disprosiumoksied is 'n belowende aktiveringsioon van driekleur luminescerende materiale met enkel luminescerende middelpunt. Dit bestaan ​​hoofsaaklik uit twee emissiebande, een is geel lig emissie, die ander is blou lig emissie, en luminescerende materiale gedoteer met nano-disprosium oksied kan as driekleur fosfors gebruik word.2. Nanometer dysprosiumoksied is 'n noodsaaklike metaal rou materiaal vir die voorbereiding van Terfenol legering met groot magnetostriktiewe legering nano-terbium oksied en nano-dysprosium oksied, wat 'n paar presiese aktiwiteite van meganiese beweging kan realiseer. 3. Nanometer disprosiumoksiedmetaal kan as magneto-optiese bergingsmateriaal met hoë opnamespoed en leessensitiwiteit gebruik word. 4. Gebruik vir die voorbereiding van nanometer dysprosium oksied lamp. Die werkende stof wat gebruik word in nano dysprosium oksied lamp is nano dysprosium oksied, wat die voordele van hoë helderheid, goeie kleur, hoë kleur temperatuur, klein grootte en stabiele boog het, en is gebruik as beligtingsbron vir film en drukwerk. 5. Nanometer disprosiumoksied word gebruik om neutronenergiespektrum te meet of as neutronabsorbeerder in atoomenergie-industrie as gevolg van sy groot neutronvangs-deursnee-area.

Ho2O3 Nanometer

Die hoofgebruike van nano-holmiumoksied is soos volg: 1. As 'n toevoeging van metaalhalogeenlamp, is metaalhalogeenlamp 'n soort gasontladingslamp, wat ontwikkel word op die basis van hoëdrukkwiklamp, en sy kenmerk is dat die gloeilamp gevul is met verskeie seldsame aardhaliede. Tans word hoofsaaklik seldsame aardjodiede gebruik, wat verskillende spektrale lyne uitstraal wanneer gas ontlaai. Die werkende stof wat in die nano-holmiumoksiedlamp gebruik word, is nano-holmiumoksiedjodied, wat hoër metaalatoomkonsentrasie in die boogsone kan verkry, dus die stralingsdoeltreffendheid aansienlik verbeter. 2. Nanometer holmiumoksied kan as toevoeging van yttriumyster of yttriumaluminiumgranaat gebruik word; 3. Nano-holmiumoksied kan gebruik word as yttrium yster aluminium granaat (Ho:YAG), wat 2μm laser kan uitstraal, en die absorpsietempo van menslike weefsel tot 2μm laser is hoog.Dit is amper drie ordes van grootte hoër as Hd: YAG0. As u Ho:YAG-laser vir mediese operasies gebruik, kan dit dus nie net die doeltreffendheid en akkuraatheid van die operasie verbeter nie, maar ook die termiese skadearea tot 'n kleiner grootte verminder. Die vrye straal wat deur die nano-holmiumoksiedkristal gegenereer word, kan vet uitskakel sonder om oormatige hitte te genereer, en sodoende die termiese skade wat deur gesonde weefsels veroorsaak word, verminder. Daar word gerapporteer dat die behandeling van gloukoom met nanometer-holmiumoksiedlaser in die Verenigde State die pyn van chirurgie. 4. In magnetostriktiewe legering Terfenol-D kan 'n klein hoeveelheid nano-grootte holmiumoksied ook bygevoeg word om die eksterne veld wat benodig word vir versadigingsmagnetisering van die legering te verminder.5. Daarbenewens kan optiese vesel gedoteer met nano-holmiumoksied gebruik word om optiese kommunikasie toestelle soos optiese vesel lasers, optiese vesel versterkers, optiese vesel sensors, ens te maak. Dit sal 'n belangriker rol speel in vandag se vinnige optiese vesel kommunikasie.

Nano-erbium(III)-oksied

Die hoofgebruike is:

1. Die liguitstraling van nanometer Erbium(III)-oksied by 1550nm is van spesiale betekenis, want hierdie golflengte is presies die minimum verlies van die optiese vesel van optiese vesel kommunikasie. Nadat dit deur die lig opgewek is by 980nm en 1480nm, gaan nanometer Erbium(III)-oksiedioon oor van die grondtoestand 4115/2 na die hoë-energietoestand 4113/2. Wanneer die Er3+ in die hoë-energie toestand oorgaan na die grondtoestand, straal dit lig van 1550nm golflengte uit. Die kwartsvesel kan lig van verskillende golflengtes deurstuur. Verskillende optiese verswakkingstempo's verskil egter, met die 1550nm frekwensieband wat die laagste optiese verswakkingstempo (0.15 desibel per kilometer) in kwartsveseltransmissie het, wat amper die onderste limietdempingstempo is. Daarom, wanneer optieseveselkommunikasie as seinlig by 1550nm gebruik word, word die ligverlies tot die minimum beperk. Op hierdie manier, as die toepaslike konsentrasie nano-erbium(III)oksied in die toepaslike matriks gedoteer word, kan die versterker die verlies in die kommunikasiestelsel volgens die laserbeginsel vergoed. Daarom, in die telekommunikasienetwerk wat die 1550nm optiese sein moet versterk, is nano Erbium(III)-oksied gedoteerde veselversterker 'n onontbeerlike optiese toestel. Tans is nano-erbium(III)-oksied gedoteerde silikaveselversterker gekommersialiseer. Daar word gerapporteer dat om nuttelose absorpsie te vermy, die dopinghoeveelheid nano-erbium(III)-oksied in die vesel tiene tot honderde dpm is. Die vinnige ontwikkeling van optiese veselkommunikasie sal 'n nuwe toepassingsveld van nano-erbium(III)-oksied oopmaak.

2. Die laser kristal gedoteer met nanometer Erbium(III) oksied en sy 1730nm laser en 1550nm laser uitset is veilig vir menslike oë, het goeie atmosferiese transmissie prestasie, het sterk rook penetrasie vermoë na die slagveld, goeie vertroulikheid, is nie maklik om te wees nie bespeur deur die vyand, en het 'n groot kontras wanneer militêre teikens verlig word. 'n Draagbare laserafstandmeter is gemaak vir militêre gebruik, wat veilig is vir menslike oë.

3. Nanometer Erbium(III)-oksied kan in glas gevoeg word om skaarsaardeglaslasermateriaal te maak, wat die soliede lasermateriaal is met die grootste uitsetpulsenergie en die hoogste uitsetkrag tans.

4. Nanometer Erbium(III)-oksied kan ook gebruik word as die aktivering-ioon van seldsame aarde-op-omskakelingslasermateriale.

5. Nanometer Erbium(III)-oksied kan ook gebruik word in die ontkleuring en kleur van bril en kristallyne glas.

Nanometer yttriumoksied (Y2O3)

Die hoofgebruike van nano-yttriumoksied is soos volg: 1. Bymiddels vir staal en nie-ysterhoudende legerings. FeCr-legering bevat gewoonlik 0,5% ~ 4% nano-yttriumoksied, wat die oksidasieweerstand en rekbaarheid van hierdie vlekvrye staal kan verbeter. gister verbeter, Dit kan 'n paar medium en sterk aluminiumlegerings vir die gespanne komponente van vliegtuie vervang; Die byvoeging van 'n klein hoeveelheid nano-yttriumoksied seldsame aarde in Al-Zr-legering kan die geleidingsvermoë van die legering verbeter; Die legering is deur die meeste draadfabrieke in China aangeneem. Nano-yttriumoksied is by koperlegering gevoeg om geleidingsvermoë en meganiese sterkte te verbeter. 2. Silikonnitried-keramiekmateriaal wat 6% nano-yttriumoksied en 2% aluminium bevat. Dit kan gebruik word om enjinonderdele te ontwikkel. 3. Boor, sny, sweis en ander meganiese verwerking word op grootskaalse komponente uitgevoer deur nano-neodymiumoksied aluminium granaat laserstraal met krag van 400 watt te gebruik. 4. Die elektronmikroskoopskerm wat saamgestel is uit Y-Al granaat enkelkristal het hoë fluoressensie helderheid, lae absorpsie van verstrooide lig, en goeie hoë temperatuur weerstand en meganiese slytasie weerstand.5. Hoë nano yttrium oksied struktuur legering wat 90% nano gadolinium oksied bevat, kan toegepas word op lugvaart en ander geleenthede wat lae digtheid en hoë smeltpunt vereis. 6. Hoëtemperatuur protongeleidende materiale wat 90% nano-yttriumoksied bevat, is van groot belang vir die produksie van brandstofselle, elektrolitiese selle en gassensors wat hoë waterstofoplosbaarheid vereis. Daarbenewens word Nano-yttriumoksied ook gebruik as hoë-temperatuur spuitbestande materiaal, verdunningsmiddel van atoomreaktorbrandstof, toevoeging van permanente magneetmateriaal en getter in die elektroniese industrie.

Benewens bogenoemde, kan nano seldsame aardoksiede ook in kleremateriaal vir menslike gesondheidsorg en omgewingsbeskerming gebruik word. Van die huidige navorsingseenhede het hulle almal sekere rigtings: anti-ultraviolet bestraling; Lugbesoedeling en ultraviolet bestraling is geneig tot velsiektes en velkanker; Voorkoming van besoedeling maak dit moeilik vir besoedelingstowwe om aan klere te kleef; Dit word ook bestudeer in die rigting van anti-warm hou. Omdat leer hard is en maklik om te verouder, is dit die meeste geneig tot muf in reënerige dae. Die leer kan versag word deur te bleik met nano seldsame aarde seriumoksied, wat nie maklik verouder en skimmel nie, en dit is gemaklik om te dra. In onlangse jare is nano-bedekkingsmateriale ook die fokus van nanomateriaalnavorsing, en die hoofnavorsing fokus op funksionele bedekkings. Y2O3 met 80nm in die Verenigde State kan gebruik word as infrarooi afskerming coating.The doeltreffendheid van die weerkaatsing van hitte is baie hoog. CeO2 het 'n hoë brekingsindeks en hoë stabiliteit. Wanneer nano seldsame aarde yttriumoksied, nano lantaanoksied en nano seriumoksiedpoeier by die deklaag gevoeg word, kan die buitemuur veroudering weerstaan, want die buitemuurbedekking is maklik om te verouder en val af omdat die verf aan sonlig en ultravioletstrale blootgestel word. vir 'n lang tyd, en dit kan ultravioletstrale weerstaan ​​nadat seriumoksied en yttriumoksied bygevoeg is. Verder, sy deeltjie grootte is baie klein, en nano-seriumoksied word as ultraviolet-absorbeerder gebruik, wat na verwagting gebruik sal word om die veroudering van plastiekprodukte te voorkom as gevolg van ultravioletbestraling, tenks, motors, skepe, olie-opgaartenks, ens., wat die beste kan beskerm groot advertensieborde buite en voorkom muf, vog en besoedeling vir binnemuurbedekkings. As gevolg van sy klein deeltjiegrootte is stof nie maklik om aan die muur vas te plak nie. En kan met water geskrop word. Daar is nog baie gebruike van nano seldsame aardoksiede wat verder nagevors en ontwikkel moet word, en ons hoop van harte dat dit 'n meer briljante toekoms sal hê.