La nanotecnologia és un camp interdisciplinari emergent que es va desenvolupar gradualment a finals dels anys vuitanta i principis dels noranta. A causa del seu enorme potencial per crear nous processos de producció, materials i productes, desencadenarà una nova revolució industrial en el nou segle. El nivell de desenvolupament actual de la nanociència i la nanotecnologia és similar al de la informàtica i la tecnologia de la informació als anys 50. La majoria dels científics compromesos amb aquest camp preveuen que el desenvolupament de la nanotecnologia tindrà un impacte ampli i profund en molts aspectes de la tecnologia. Els científics creuen que té propietats estranyes i propietats úniques, i els principals efectes limitants que condueixen a les propietats estranyes del nanoterres raresEls materials inclouen efecte de superfície específic, efecte de mida petita, efecte d'interfície, efecte de transparència, efecte de túnel i efecte quàntic macroscòpic. Aquests efectes fan que les propietats físiques dels nanosistemes siguin diferents dels materials convencionals, com ara la llum, l'electricitat, la calor i el magnetisme, donant lloc a moltes característiques noves. Hi ha tres direccions principals perquè els futurs científics investiguin i desenvolupin la nanotecnologia: la preparació i aplicació de nanomaterials d'alt rendiment; Dissenyar i preparar diversos dispositius i equips nano; Detectar i analitzar les propietats de les nanoregions. Actualment, hi ha principalment algunes indicacions d'aplicació per a nanoterres raress, i els usos futurs del nanoterres rarescal desenvolupar més.
Nano òxid de lantàs'aplica a materials piezoelèctrics, materials electrotèrmics, materials termoelèctrics, materials magnetoresistius, materials luminiscents (pols blau), materials d'emmagatzematge d'hidrogen, vidre òptic, materials làser, diversos materials d'aliatge, catalitzadors per preparar productes químics orgànics i catalitzadors per neutralitzar l'escapament d'automòbils. També s'apliquen pel·lícules agrícoles de conversió de llumnano òxid de lantà.
Els principals usos denano ceriainclouen: 1. Com a additiu de vidre,nano ceriapot absorbir els raigs ultraviolats i infrarojos i s'ha aplicat al vidre d'automòbils. No només pot prevenir la radiació ultraviolada, sinó que també pot reduir la temperatura dins del cotxe, estalviant així electricitat per a l'aire condicionat. 2. L'aplicació denano òxid de ceriEls catalitzadors de purificació d'escapament d'automòbils poden evitar eficaçment que una gran quantitat de gas d'escapament d'automòbils es descarregui a l'aire. 3.Nano òxid de ceries pot aplicar a pigments per acolorir plàstics i també es pot utilitzar en indústries com ara recobriments, tinta i paper. 4. L'aplicació denano ceriaen materials de poliment ha estat àmpliament reconegut com un requisit d'alta precisió per polir hòsties de silici i substrats de cristall únic de safir. 5. A més,nano ceriatambé es pot aplicar a materials d'emmagatzematge d'hidrogen, materials termoelèctrics,nano ceriaelèctrodes de tungstè, condensadors ceràmics, ceràmica piezoelèctrica,nano ceria carbur de siliciabrasius, matèries primeres de piles de combustible, catalitzadors de gasolina, determinats materials d'imants permanents, diversos acers aliats i metalls no fèrrics.
NanòmetreÒxid de praseodimi (Pr6O11)
Els principals usos denano òxid de praseodimiinclouen: 1. S'utilitza àmpliament en la construcció de ceràmica i ceràmica diària. Es pot barrejar amb esmalt de ceràmica per fer un esmalt de color, o es pot utilitzar com a pigment de subglaçat sol. El pigment produït és de color groc clar, amb un to de color pur i elegant. 2. S'utilitza per a la fabricació d'imants permanents, àmpliament utilitzat en diversos dispositius electrònics i motors. 3. S'utilitza per al craqueig catalític del petroli, pot millorar l'activitat catalítica, la selectivitat i l'estabilitat. 4.Nano òxid de praseodimitambé es pot utilitzar per al poliment abrasiu. A més, l'ús denano òxid de praseodimien el camp de les fibres òptiques també s'està estenent cada cop més.
Nanòmetre òxid de neodimi (Nd2O3)
Nanòmetre òxid de neodimiL'element s'ha convertit en un tema candent d'atenció al mercat durant molts anys a causa de la seva posició única al mercatterres rarescamp.Nanòmetre òxid de neodimitambé s'aplica a materials metàl·lics no fèrrics. Afegir un 1,5% al 2,5%nanoòxid de neodimiEls aliatges de magnesi o alumini poden millorar el rendiment a alta temperatura, l'estanqueïtat i la resistència a la corrosió de l'aliatge, i s'utilitza àmpliament com a material aeroespacial. A més, granat d'alumini nano ittri dopat ambnanoòxid de neodimie genera feixos làser d'ona curta, que s'utilitzen àmpliament a la indústria per soldar i tallar materials prims amb un gruix inferior a 10 mm. En la pràctica mèdica, nanoalumini d'itrilàsers granat dopats ambnanoòxid de neodimis'utilitzen en lloc de ganivets quirúrgics per eliminar ferides quirúrgiques o desinfectar.Nano òxid de neodimiTambé s'utilitza per acolorir vidre i materials ceràmics, així com per a productes de cautxú i additius.
Els principals usos deòxid de samari a nanoescalainclouen el seu color groc clar, que s'utilitza en condensadors i catalitzadors ceràmics. A més,nano òxid de samaritambé té propietats nuclears i es pot utilitzar com a material estructural, material de blindatge i material de control per a reactors atòmics, permetent la utilització segura de l'enorme energia generada per la fissió nuclear.
Nanoescalaòxid d'europi (Eu2O3)
Òxid d'europi a nanoescalas'utilitza principalment en pols fluorescents. Eu3+ s'utilitza com a activador per als fòsfors vermells, i Eu2+ s'utilitza per als fòsfors blaus. Actualment, Y0O3: Eu3+ és el millor fòsfor per a l'eficiència de la luminescència, l'estabilitat del recobriment i la recuperació de costos. A més, amb millores en tecnologies com la millora de l'eficiència de la luminescència i el contrast, s'està utilitzant àmpliament. Recentment,nanoòxid d'europiTambé s'ha utilitzat com a fòsfor d'emissió estimulada en nous sistemes de diagnòstic mèdic de raigs X. El nanoòxid d'europi també es pot utilitzar per fabricar lents de colors i filtres òptics, per a dispositius d'emmagatzematge de bombolles magnètiques i en materials de control, materials de blindatge i materials estructurals de reactors atòmics. Es va preparar pols fluorescent vermella d'òxid d'europi de gadolini de partícules fines (Y2O3Eu3+) utilitzantnanoòxid d'itri (Y2O3) inanoòxid d'europi (Eu2O3) com a matèries primeres. Quan es preparaterres rarespols fluorescent tricolor, es va trobar que: (a) es pot barrejar bé amb pols verda i pols blava; (b) Bon rendiment del recobriment; (c) A causa de la petita mida de partícules de la pols vermella, la superfície específica augmenta i el nombre de partícules luminiscents augmenta, cosa que pot reduir la quantitat de pols vermella utilitzada enterres raresfòsfors tricolors, el que resulta en una disminució del cost.
Els seus principals usos inclouen: 1. El seu complex paramagnètic soluble en aigua pot millorar el senyal d'imatge de ressonància magnètica (RMN) del cos humà en aplicacions mèdiques. 2. Els òxids de sofre base es poden utilitzar com a quadrícules de matriu per a tubs d'oscil·loscopi de brillantor especial i pantalles de fluorescència de raigs X. 3. Elnano òxid de gadolini in nano òxid de gadoliniEl granat de gal·li és un substrat únic ideal per a la memòria de memòria de bombolles magnètiques. 4. Quan no hi ha cap limitació del cicle Camot, es pot utilitzar com a mitjà de refrigeració magnètic d'estat sòlid. 5. S'utilitza com a inhibidor per controlar el nivell de reacció en cadena de les centrals nuclears per garantir la seguretat de les reaccions nuclears. A més, l'ús denano òxid de gadolinii el nano òxid de lantà junts ajuden a canviar la zona de transició vítria i millorar l'estabilitat tèrmica del vidre.Nano òxid de gadolinitambé es pot utilitzar per a la fabricació de condensadors i pantalles intensificadores de raigs X. Actualment s'estan fent esforços arreu del món per desenvolupar l'aplicació denano òxid de gadolinii els seus aliatges en refrigeració magnètica, i s'han fet avenços.
Nanòmetreòxid de terbi (Tb4O7)
Les principals àrees d'aplicació inclouen: 1. La pols fluorescent s'utilitza com a activador de pols verda en tres pols fluorescents de color primari, com la matriu de fosfat activada pernano òxid de terbi, matriu de silicat activada pernano òxid de terbi, i la matriu d'aluminat de magnesi nano ceri activada pernano òxid de terbi, tots emetent llum verda en estat excitat. 2. En els darrers anys, s'ha dut a terme investigació i desenvolupamentnano òxid de terbimaterials magneto-òptics basats per a l'emmagatzematge magneto-òptic. Un disc magnetoòptic desenvolupat utilitzant una pel·lícula fina amorfa Tb-Fe com a element d'emmagatzematge de l'ordinador pot augmentar la capacitat d'emmagatzematge entre 10 i 15 vegades. 3. Vidre òptic magneto, vidre rotatiu de Faraday que conténano òxid de terbi, és un material clau utilitzat en la fabricació de rotadors, aïlladors i timbres àmpliament utilitzats en tecnologia làser.Nano òxid de terbii l'òxid de ferro de nanodisprosi s'han utilitzat principalment en sonars i s'han utilitzat àmpliament en diversos camps, des de sistemes d'injecció de combustible, control de vàlvules de líquid, microposicionament fins a actuadors mecànics, mecanismes i reguladors d'ala per a avions i telescopis espacials.
Els principals usos denanoòxid de disprosi (Dy2O3) nanoòxid de disprosisón: 1.Nano òxid de disprosis'utilitza com a activador de pols fluorescent i trivalentnanoòxid de disprosiés un ió d'activació prometedor per a un material luminiscent de tres colors primaris de centre luminiscent únic. Es compon principalment de dues bandes d'emissió, una és l'emissió de llum groga i l'altra és l'emissió de llum blava. El material luminiscent dopat ambnanoòxid de disprosies pot utilitzar com a pols fluorescent de tres colors primaris. 2.Nano òxid de disprosiés una matèria primera metàl·lica necessària per a la preparació d'aliatges magnetostrictius gransnano òxid de terbialiatge d'òxid de ferro de nanodisprosi (terfenol), que pot permetre aconseguir alguns moviments mecànics precisos. 3.Nano òxid de disprosiEl metall es pot utilitzar com a material d'emmagatzematge magneto-òptic amb alta velocitat d'enregistrament i sensibilitat de lectura. 4. S'utilitza per a la preparació denanoòxid de disprosillums, la substància de treball utilitzadananoòxid de disprosillums ésnanoòxid de disprosi. Aquest tipus de llum té avantatges com ara una gran brillantor, bon color, alta temperatura de color, mida petita i arc estable. S'ha utilitzat com a font d'il·luminació per a pel·lícules, impressió i altres aplicacions d'il·luminació. 5. A causa de la gran àrea de la secció transversal de captura de neutrons denanoòxid de disprosi, s'utilitza a la indústria de l'energia atòmica per mesurar espectres de neutrons o com a absorbidor de neutrons.
Els principals usos denano òxid d'holmiinclouen: 1. com a additiu per a làmpades d'halogenurs metàl·lics. Les làmpades d'halogenur metàl·lic són un tipus de làmpada de descàrrega de gas desenvolupada a partir de làmpades de mercuri d'alta pressió, caracteritzades per omplir la bombeta amb diversosterres rareshalurs. Actualment, l'ús principal ésterres raresiodur, que emet diferents colors espectrals durant la descàrrega de gas. La substància de treball utilitzada en elnano òxid d'holmiel llum està iodatnano òxid d'holmi, que pot aconseguir una alta concentració d'àtoms metàl·lics a la zona d'arc, millorant molt l'eficiència de la radiació. 2.Nano òxid d'holmies pot utilitzar com a additiu per al ferro ittri oalumini d'itrigranat; 3.Nano òxid d'holmies pot utilitzar com a granat d'alumini i ferro itri (Ho: YAG) per emetre làser de 2 μ M, teixit humà a 2 μ La taxa d'absorció del làser m és alta, gairebé tres ordres de magnitud superior a la de Hd: YAG0. Així, quan s'utilitza el làser Ho: YAG per a cirurgia mèdica, no només es pot millorar l'eficiència i la precisió quirúrgicas, sinó que també es pot reduir l'àrea de dany tèrmic a una mida més petita. El feix lliure generat pernano òxid d'holmiels cristalls poden eliminar el greix sense generar calor excessiu, reduint així el dany tèrmic als teixits sans. S'informa que l'ús denano òxid d'holmiEls làsers als Estats Units per tractar el glaucoma poden reduir el dolor dels pacients sotmesos a cirurgia. 4. A l'aliatge magnetoestrictiu Terfenol D, una petita quantitat denano òxid d'holmiTambé es pot afegir per reduir el camp extern necessari per a la magnetització de saturació de l'aliatge. 5. A més, els dispositius de comunicació òptica com ara làsers de fibra, amplificadors de fibra i sensors de fibra es poden fabricar amb fibres dopades ambnano òxid d'holmi, que jugarà un paper més important en el ràpid desenvolupament de la comunicació de fibra òptica avui.
Els principals usos denano òxid d'erbiinclouen: 1. L'emissió de llum d'Er3+ a 1550 nm té una importància especial, ja que aquesta longitud d'ona es troba precisament a la pèrdua més baixa de fibres òptiques en la comunicació de fibra òptica. Després de ser excitat per la llum a una longitud d'ona de 980 nm 1480 nm,nano òxid d'erbiEls ions (Er3+) passen de l'estat fonamental 4115/2 a l'estat d'alta energia 4113/2 i emeten llum de longitud d'ona de 1550 nm quan Er3 + en l'estat d'alta energia torna a l'estat fonamental, les fibres òptiques de quars poden transmetre diverses longituds d'ona de llum. , però la taxa d'atenuació òptica varia. La banda de freqüència de 1550 nm de llum té la taxa d'atenuació òptica més baixa (0,15 decibels per quilòmetre) en la transmissió de fibres òptiques de quars, que és gairebé el límit inferior de la taxa d'atenuació. Per tant, quan s'utilitza la comunicació de fibra òptica com a llum de senyal a 1550 nm, la pèrdua de llum es minimitza. D'aquesta manera, si una concentració adequada denano òxid d'erbies dopa en una matriu adequada, l'amplificador pot compensar les pèrdues en sistemes de comunicació basats en el principi del làser. Per tant, a les xarxes de telecomunicacions que requereixen l'amplificació de senyals òptics de 1550 nm,nano òxid d'erbiEls amplificadors de fibra dopada són dispositius òptics essencials. Actualment,nano òxid d'erbis'han comercialitzat amplificadors de fibra de sílice dopada. Segons els informes, per evitar una absorció inútil, la quantitat de dopatge d'òxid de nanoerbi a les fibres òptiques oscil·la entre desenes i centenars de ppm. El ràpid desenvolupament de la comunicació per fibra òptica obrirà nous camps d'aplicaciónano òxid d'erbi. 2. A més, cristalls làser dopats ambnano òxid d'erbii els seus làsers de 1730 nm i 1550 nm de sortida són segurs per als ulls humans, amb un bon rendiment de transmissió atmosfèrica, una forta capacitat de penetració del fum del camp de batalla, una bona confidencialitat i els enemics no els detecten fàcilment. El contrast de la irradiació en objectius militars és relativament gran i s'ha desenvolupat un telèmetre làser portàtil per a la seguretat dels ulls humans per a ús militar. 3. Es pot afegir Er3+ al vidre per ferterres raresmaterials làser de vidre, que actualment és el material làser d'estat sòlid amb la major energia de pols de sortida i potència de sortida. 4. Er3+ també es pot utilitzar com a ió d'activació per a materials làser de conversió ascendent de terres rares. 5. A més,nano òxid d'erbitambé es pot utilitzar per a la decoloració i coloració de lents d'ulleres i vidre cristal·lí.
Els principals usos denanoòxid d'itriinclouen: 1. additius per a acer i aliatges no fèrrics. Els aliatges de FeCr contenen normalment entre 0,5% i 4%nanoòxid d'itri, que pot millorar la resistència a l'oxidació i la ductilitat d'aquests acers inoxidables; Després d'afegir una quantitat adequada de ricnanoòxid d'itribarrejatterres raresa l'aliatge MB26, el rendiment global de l'aliatge ha millorat significativament i pot substituir alguns aliatges d'alumini de resistència mitjana per a components de càrrega d'avions; Afegint una petita quantitat de nanoitriòxid de terres raresl'aliatge Al Zr pot millorar la conductivitat de l'aliatge; Aquest aliatge ha estat adoptat per la majoria de les fàbriques domèstiques de filferro; Afegintnanoòxid d'itrials aliatges de coure millora la conductivitat i la resistència mecànica. 2. Conté un 6%nanoòxid d'itrii el material ceràmic de nitrur de silici d'alumini al 2% es pot utilitzar per desenvolupar components del motor. 3. Utilitzeu un 400 wattsnanoòxid de neodimiraig làser d'alumini granat per realitzar processaments mecànics com ara perforació, tall i soldadura en components grans. 4. La pantalla fluorescent del microscopi electrònic composta per hòsties de cristall únic granat Y-Al té una gran brillantor de fluorescència, baixa absorció de llum dispersa, bona resistència a les altes temperatures i al desgast mecànic. 5. altnanoòxid d'itrialiatges estructurats que contenen fins a un 90%nano òxid de gadolinies pot utilitzar en aviació i altres aplicacions que requereixen baixa densitat i alt punt de fusió. 6. Materials conductors de protons d'alta temperatura que contenen fins a un 90%nanoòxid d'itrisón de gran importància per a la producció de piles de combustible, cèl·lules electrolítiques i components sensors de gas que requereixen una alta solubilitat d'hidrogen. A més,nanoòxid d'itriTambé s'utilitza com a material de polvorització a alta temperatura, un diluent per al combustible del reactor atòmic, un additiu per a materials d'imants permanents i com a captador a la indústria electrònica.
A més de l'anterior, nanoòxids de terres raresTambé es pot utilitzar en materials de roba amb un rendiment per a la salut humana i el medi ambient. Des de l'actual unitat de recerca, tots tenen una certa direcció: resistència a la radiació ultraviolada; La contaminació de l'aire i la radiació ultraviolada són propenses a malalties de la pell i càncer; Prevenir la contaminació dificulta que els contaminants s'enganxin a la roba; També s'està investigant en el camp de l'aïllament tèrmic. A causa de la duresa i el fàcil envelliment de la pell, és més propens a formar taques de floridura els dies de pluja. A la deriva amb nanoòxid de ceri de terres rarespot fer que la pell sigui més suau, menys propensa a l'envelliment i la floridura, i també molt còmode de portar. Els materials de nanorecobriment també han estat un tema candent en la investigació de nanomaterials en els darrers anys, amb el focus principal en els recobriments funcionals. Els Estats Units fan servir 80 nmY2O3com a recobriment de protecció infraroja, que té una alta eficiència en la reflexió de la calor.CeO2té un alt índex de refracció i una alta estabilitat. Quannano òxid d'itri de terres rares, nano òxid de lantà inano òxid de ceris'afegeixen pols al recobriment, la paret exterior pot resistir l'envelliment. Com que el revestiment de la paret exterior és propens a envellir i caure a causa de l'exposició de la pintura als raigs ultraviolats del sol i a l'exposició a llarg termini al vent i al sol, l'addició deòxid de ceriiòxid d'itripot resistir la radiació ultraviolada i la seva mida de partícula és molt petita.Nano òxid de ceris'utilitza com a absorbent d'ultraviolats, s'espera que s'utilitzi per prevenir l'envelliment dels productes plàstics a causa de la radiació ultraviolada, així com l'envelliment UV de tancs, cotxes, vaixells, dipòsits d'emmagatzematge d'oli, etc., i jugar un paper important. en grans cartelleres exteriors
La millor protecció és el recobriment de la paret interior per evitar la floridura, la humitat i la contaminació, ja que la seva mida de partícules és molt petita, cosa que dificulta que la pols s'enganxi a la paret i es pugui netejar amb aigua. Encara hi ha molts usos per a nanoòxids de terres raresque necessiten més investigació i desenvolupament, i esperem sincerament que tingui un demà més brillant.
Hora de publicació: 03-nov-2023