Nanoteknologi er et spirende tværfagligt felt, der gradvist udviklede sig i slutningen af 1980'erne og begyndelsen af 1990'erne. På grund af dets enorme potentiale til at skabe nye produktionsprocesser, materialer og produkter, vil det udløse en ny industriel revolution i det nye århundrede. Det nuværende udviklingsniveau for nanovidenskab og nanoteknologi ligner det for computer- og informationsteknologi i 1950'erne. De fleste videnskabsmænd, der er engageret i dette område, forudser, at udviklingen af nanoteknologi vil have en bred og dyb indvirkning på mange aspekter af teknologien. Forskere mener, at det har mærkelige egenskaber og unikke egenskaber, og de vigtigste begrænsende virkninger, der fører til de mærkelige egenskaber ved nanosjældne jordartermaterialer omfatter specifik overfladeeffekt, lille størrelse effekt, grænsefladeeffekt, gennemsigtighedseffekt, tunneleffekt og makroskopisk kvanteeffekt. Disse effekter gør de fysiske egenskaber af nanosystemer anderledes end konventionelle materialer, såsom lys, elektricitet, varme og magnetisme, hvilket resulterer i mange nye funktioner. Der er tre hovedretninger for fremtidige videnskabsmænd til at forske i og udvikle nanoteknologi: forberedelse og anvendelse af højtydende nanomaterialer; Design og klargør forskellige nano-enheder og -udstyr; Opdag og analyser egenskaberne af nanoregioner. På nuværende tidspunkt er der hovedsageligt nogle anvendelsesanvisninger for nanosjældne jordarters, og de fremtidige anvendelser af nanosjældne jordarterskal videreudvikles.
Nano lanthanoxidanvendes på piezoelektriske materialer, elektrotermiske materialer, termoelektriske materialer, magnetoresistive materialer, luminescerende materialer (blåt pulver) brintlagringsmaterialer, optisk glas, lasermaterialer, forskellige legeringsmaterialer, katalysatorer til fremstilling af organiske kemiske produkter og katalysatorer til neutralisering af biludstødning. Let konvertering landbrugsfilm anvendes også tilnano lanthanoxid.
De vigtigste anvendelser afnano ceriaomfatter: 1. Som glasadditiv,nano ceriakan absorbere ultraviolette og infrarøde stråler og er blevet anvendt på bilglas. Ikke alene kan det forhindre ultraviolet stråling, men det kan også reducere temperaturen inde i bilen og derved spare elektricitet til aircondition. 2. Anvendelsen afnano ceriumoxidi bilindustriens udstødningsrensningskatalysatorer kan effektivt forhindre en stor mængde biludstødningsgas i at blive udledt i luften. 3.Nano ceriumoxidkan påføres pigmenter til at farve plast og kan også bruges i industrier som belægninger, blæk og papir. 4. Anvendelsen afnano ceriai poleringsmaterialer er blevet bredt anerkendt som et højpræcisionskrav til polering af siliciumwafers og safirenkeltkrystalsubstrater. 5. Desudennano ceriakan også anvendes på brintlagringsmaterialer, termoelektriske materialer,nano ceriawolframelektroder, keramiske kondensatorer, piezoelektrisk keramik,nano ceria siliciumcarbidslibemidler, brændselscelleråmaterialer, benzinkatalysatorer, visse permanentmagnetmaterialer, forskellige legerede stål og ikke-jernholdige metaller.
NanometerPraseodymoxid (Pr6O11)
De vigtigste anvendelser afnano praseodymoxidomfatter: 1. Det er meget brugt til at bygge keramik og daglig keramik. Det kan blandes med keramisk glasur for at lave farveglasur, eller det kan bruges som underglasurpigment alene. Det producerede pigment er lysegult med en ren og elegant farvetone. 2. Bruges til fremstilling af permanente magneter, der er meget udbredt i forskellige elektroniske enheder og motorer. 3. Brugt til petroleumskatalytisk krakning, kan det forbedre katalytisk aktivitet, selektivitet og stabilitet. 4.Nano praseodymoxidkan også bruges til slibende polering. Hertil kommer brugen afnano praseodymoxidinden for optiske fibre bliver også stadig mere udbredt.
Nanometer neodymoxidelement er blevet et varmt emne for markedets opmærksomhed i mange år på grund af sin unikke position isjældne jordarterfelt.Nanometer neodymoxidanvendes også på ikke-jernholdige metalmaterialer. Tilføjelse af 1,5 % til 2,5 %nano neodymoxidtil magnesium eller aluminiumslegeringer kan forbedre højtemperaturydelsen, lufttætheden og korrosionsbestandigheden af legeringen, og er meget udbredt som et rumfartsmateriale. Derudover nano yttrium aluminium granat dopet mednano neodymoxide genererer kortbølgede laserstråler, som er meget brugt i industrien til svejsning og skæring af tynde materialer med en tykkelse på mindre end 10 mm. I medicinsk praksis, nanoyttrium aluminiumgranatlasere doteret mednano neodymoxidbruges i stedet for kirurgiske knive til at fjerne kirurgiske eller desinficere sår.Nano neodymoxidbruges også til farvning af glas og keramiske materialer samt til gummiprodukter og tilsætningsstoffer.
De vigtigste anvendelser afnanoskala samariumoxidomfatter dens lysegule farve, som bruges i keramiske kondensatorer og katalysatorer. Desudennano samarium oxidhar også nukleare egenskaber og kan bruges som et strukturelt materiale, afskærmningsmateriale og kontrolmateriale til atomreaktorer, hvilket muliggør sikker udnyttelse af den enorme energi, der genereres af nuklear fission.
Nanoskalaeuropiumoxid (Eu2O3)
Europiumoxid i nanoskalabruges mest i fluorescerende pulvere. Eu3+ bruges som aktivator for røde fosfor, og Eu2+ bruges til blå fosfor. I dag er Y0O3: Eu3+ den bedste fosfor til luminescenseffektivitet, belægningsstabilitet og omkostningsdækning. Med forbedringer i teknologier som f.eks. forbedring af luminescenseffektivitet og kontrast bliver det desuden meget brugt. For nylig,nano europiumoxider også blevet brugt som stimuleret emissionsphosphor i nye røntgenmedicinske diagnostiske systemer. Nano-europiumoxid kan også bruges til at fremstille farvede linser og optiske filtre, til magnetiske boblelagringsenheder og i kontrolmaterialer, afskærmningsmaterialer og strukturelle materialer i atomreaktorer. Finpartikel gadolinium europium oxid (Y2O3Eu3+) rødt fluorescerende pulver blev fremstillet vha.nano yttriumoxid (Y2O3) ognano europiumoxid (Eu2O3) som råvarer. Ved forberedelsesjældne jordartertricolor fluorescerende pulver, blev det konstateret, at: (a) det kan blandes godt med grønt pulver og blåt pulver; (b) God belægningsydelse; (c) På grund af den lille partikelstørrelse af rødt pulver, øges det specifikke overfladeareal, og antallet af selvlysende partikler øges, hvilket kan reducere mængden af rødt pulver, der bruges isjældne jordartertricolor fosfor, hvilket resulterer i et fald i omkostningerne.
Dets hovedanvendelser omfatter: 1. Dets vandopløselige paramagnetiske kompleks kan forbedre den menneskelige krops magnetiske resonans (NMR) billeddannelsessignal i medicinske applikationer. 2. Base svovloxider kan bruges som matrixgitter til specielle lysstyrke oscilloskoprør og røntgenfluorescensskærme. 3. Dennano gadoliniumoxid in nano gadoliniumoxidgallium granat er et ideelt enkelt substrat til magnetisk boblehukommelseshukommelse. 4. Når der ikke er nogen Camot-cyklusbegrænsning, kan den bruges som et magnetisk faststofkølemedium. 5. Anvendes som en inhibitor til at kontrollere kædereaktionsniveauet i atomkraftværker for at sikre sikkerheden ved atomreaktioner. Hertil kommer brugen afnano gadoliniumoxidog nanolanthanoxid hjælper tilsammen med at ændre glasovergangszonen og forbedre glassets termiske stabilitet.Nano gadoliniumoxidkan også bruges til fremstilling af kondensatorer og røntgenforstærkende skærme. Der arbejdes i øjeblikket på verdensplan for at udvikle anvendelsen afnano gadoliniumoxidog dets legeringer i magnetisk køling, og der er sket gennembrud.
Nanometerterbiumoxid (Tb4O7)
De vigtigste anvendelsesområder omfatter: 1. Fluorescerende pulver bruges som aktivator for grønt pulver i tre primærfarvede fluorescerende pulvere, såsom fosfatmatrix aktiveret afnano terbiumoxid, silikatmatrix aktiveret afnano terbiumoxid, og nano cerium magnesium aluminat matrix aktiveret afnano terbiumoxid, alle udsender grønt lys i exciteret tilstand. 2. I de senere år har der været drevet forskning og udvikling vedrnano terbiumoxidbaseret magneto-optiske materialer til magneto-optisk lagring. En magneto-optisk disk udviklet ved hjælp af Tb-Fe amorf tynd film som et computerlagringselement kan øge lagerkapaciteten med 10-15 gange. 3. Magneto optisk glas, Faraday rotationsglas indeholdendenano terbiumoxid, er et nøglemateriale, der bruges til fremstilling af rotatorer, isolatorer og ringetoner, der er meget udbredt i laserteknologi.Nano terbiumoxidog nano-dysprosium jernoxid er hovedsageligt blevet brugt i ekkolod og har været meget brugt på forskellige områder, fra brændstofindsprøjtningssystemer, væskeventilstyring, mikropositionering til mekaniske aktuatorer, mekanismer og vingeregulatorer til fly og rumteleskoper.
De vigtigste anvendelser afnano dysprosiumoxid (Dy2O3) nano dysprosiumoxider: 1.Nano dysprosiumoxidbruges som en fluorescerende pulveraktivator og trivalentnano dysprosiumoxider en lovende aktiveringsion for et enkelt luminescerende center med tre primærfarve luminescerende materiale. Det er hovedsageligt sammensat af to emissionsbånd, det ene er gult lys, og det andet er blåt lys. Det selvlysende materiale dopet mednano dysprosiumoxidkan bruges som et tre primært farvet fluorescerende pulver. 2.Nano dysprosiumoxider et nødvendigt metalråmateriale til fremstilling af store magnetostriktive legeringernano terbiumoxidnano dysprosium jernoxid (Terfenol) legering, som kan gøre det muligt at opnå nogle præcise mekaniske bevægelser. 3.Nano dysprosiumoxidmetal kan bruges som et magneto-optisk lagermateriale med høj optagehastighed og læsefølsomhed. 4. Anvendes til fremstilling afnano dysprosiumoxidlamper, det arbejdsstof, der anvendes inano dysprosiumoxidlamper ernano dysprosiumoxid. Denne type lampe har fordele såsom høj lysstyrke, god farve, høj farvetemperatur, lille størrelse og stabil lysbue. Den er blevet brugt som lyskilde til film, udskrivning og andre belysningsapplikationer. 5. På grund af det store neutronfangst tværsnitsareal pånano dysprosiumoxid, det bruges i atomenergiindustrien til at måle neutronspektre eller som en neutronabsorber.
De vigtigste anvendelser afnano holmiumoxidomfatte: 1. som tilsætningsstof til metalhalogenlamper. Metalhalogenlamper er en type gasudladningslampe udviklet på basis af højtrykskviksølvlamper, kendetegnet ved at fylde pæren med div.sjældne jordarterhalogenider. På nuværende tidspunkt er hovedanvendelsensjældne jordarteriodid, som udsender forskellige spektrale farver under gasudledning. Arbejdsstoffet, der anvendes inano holmiumoxidlampen er iodiseretnano holmiumoxid, som kan opnå en høj koncentration af metalatomer i lysbuezonen, hvilket i høj grad forbedrer strålingseffektiviteten. 2.Nano holmiumoxidkan bruges som tilsætningsstof til yttriumjern elyttrium aluminiumgranat; 3.Nano holmiumoxidkan bruges som yttrium jern aluminium granat (Ho: YAG) til at udsende 2 μ M laser, menneskeligt væv på 2 μ Absorptionshastigheden for m laser er høj, næsten tre størrelsesordener højere end den for Hd: YAG0. Så når du bruger Ho: YAG laser til medicinsk kirurgi, kan ikke kun den kirurgiske effektivitet og nøjagtighed forbedres, men også det termiske skadeområde kan reduceres til en mindre størrelse. Den frie stråle genereret afnano holmiumoxidkrystaller kan fjerne fedt uden at generere overdreven varme og derved reducere termisk skade på sundt væv. Det forlyder, at brugen afnano holmiumoxidlasere i USA til behandling af glaukom kan reducere smerten hos patienter, der skal opereres. 4. I den magnetostriktive legering Terfenol D, en lille mængde afnano holmiumoxidkan også tilføjes for at reducere det eksterne felt, der kræves til mætningsmagnetisering af legeringen. 5. Derudover kan optiske kommunikationsenheder såsom fiberlasere, fiberforstærkere og fibersensorer fremstilles ved hjælp af fibre doteret mednano holmiumoxid, som vil spille en vigtigere rolle i den hurtige udvikling af fiberoptisk kommunikation i dag.
De vigtigste anvendelser afnano erbiumoxidomfatter: 1. Lysemissionen af Er3+ ved 1550nm har særlig betydning, da denne bølgelængde netop er placeret ved det laveste tab af optiske fibre i fiberoptisk kommunikation. Efter at være blevet exciteret af lys ved en bølgelængde på 980nm1480nm,nano erbiumoxidioner (Er3+) går fra grundtilstand 4115/2 til højenergitilstand 4113/2 og udsender 1550nm bølgelængdelys, når Er3+ i højenergitilstanden går tilbage til grundtilstanden, kan optiske kvartsfibre transmittere forskellige bølgelængder af lys , men den optiske dæmpningshastighed varierer. Lysets 1550nm frekvensbånd har den laveste optiske dæmpningshastighed (0,15 decibel pr. kilometer) i transmissionen af optiske kvartsfibre, hvilket næsten er den nedre grænse for dæmpningshastigheden. Derfor, når fiberoptisk kommunikation bruges som signallys ved 1550nm, minimeres lystabet. På denne måde, hvis en passende koncentration afnano erbiumoxider dopet ind i en passende matrix, kan forstærkeren kompensere for tab i kommunikationssystemer ud fra princippet om laser. Derfor, i telekommunikationsnetværk, der kræver forstærkning af 1550nm optiske signaler,nano erbiumoxiddoterede fiberforstærkere er væsentlige optiske enheder. For tiden,nano erbiumoxiddoterede silicafiberforstærkere er blevet kommercialiseret. Ifølge rapporter, for at undgå ubrugelig absorption, varierer dopingmængden af nanoerbiumoxid i optiske fibre fra ti til hundredvis af ppm. Den hurtige udvikling af fiberoptisk kommunikation vil åbne op for nye områder for anvendelse afnano erbiumoxid. 2. Desuden laserkrystaller dopet mednano erbiumoxidog deres output 1730nm og 1550nm lasere er sikre for menneskelige øjne, med god atmosfærisk transmissionsydelse, stærk penetrationsevne for slagmarksrøg, god fortrolighed og er ikke let opdaget af fjender. Kontrasten af bestråling på militære mål er relativt stor, og en bærbar laserafstandsmåler til menneskelig øjensikkerhed er blevet udviklet til militær brug. 3. Er3+ kan tilsættes glas for at lavesjældne jordarterglaslasermaterialer, som i øjeblikket er det solid-state lasermateriale med den højeste udgangspulsenergi og udgangseffekt. 4. Er3+ kan også bruges som en aktiveringsion for lasermaterialer til opkonvertering af sjældne jordarter. 5. Desudennano erbiumoxidkan også bruges til affarvning og farvning af brilleglas og krystallinsk glas.
De vigtigste anvendelser afnano yttriumoxidomfatter: 1. tilsætningsstoffer til stål og ikke-jernholdige legeringer. FeCr-legeringer indeholder typisk 0,5 % til 4 %nano yttriumoxid, som kan forbedre oxidationsmodstanden og duktiliteten af disse rustfrie stål; Efter tilsætning af en passende mængde rignano yttriumoxidblandetsjældne jordartertil MB26-legering er legeringens overordnede ydeevne væsentligt forbedret, og den kan erstatte nogle mellemstyrke aluminiumslegeringer til flybærende komponenter; Tilsætning af en lille mængde nano yttriumsjældne jordarters oxidtil Al Zr-legering kan forbedre ledningsevnen af legeringen; Denne legering er blevet vedtaget af de fleste indenlandske trådfabrikker; Tilføjelsenano yttriumoxidtil kobberlegeringer forbedrer ledningsevne og mekanisk styrke. 2. Indeholder 6 %nano yttriumoxidog aluminium 2% siliciumnitrid keramisk materiale kan bruges til at udvikle motorkomponenter. 3. Brug en 400 wattnano neodymoxidaluminium granat laserstråle til at udføre mekanisk bearbejdning såsom boring, skæring og svejsning på store komponenter. 4. Elektronmikroskopets fluorescerende skærm sammensat af Y-Al granat enkeltkrystal wafers har høj fluorescens lysstyrke, lav absorption af spredt lys, god modstand mod høj temperatur og mekanisk slid. 5. højnano yttriumoxidstrukturerede legeringer indeholdende op til 90 %nano gadoliniumoxidkan bruges i luftfart og andre applikationer, der kræver lav massefylde og højt smeltepunkt. 6. Højtemperatur protonledende materialer indeholdende op til 90 %nano yttriumoxidhar stor betydning for produktionen af brændselsceller, elektrolyseceller og gasfølende komponenter, der kræver høj brintopløselighed. Desudennano yttriumoxidbruges også som et højtemperatursprøjtemateriale, et fortyndingsmiddel til atomreaktorbrændstof, et additiv til permanentmagnetmaterialer og som en getter i den elektroniske industri.
Ud over ovenstående, nanosjældne jordarters oxiderkan også bruges i beklædningsmaterialer med sundheds- og miljøpræstationer. Fra den nuværende forskningsenhed har de alle en bestemt retning: modstand mod ultraviolet stråling; Luftforurening og ultraviolet stråling er tilbøjelige til hudsygdomme og kræft; Forebyggelse af forurening gør det vanskeligt for forurenende stoffer at klæbe til tøj; Der er også forskning i gang inden for termisk isolering. På grund af læderets hårdhed og nemme ældning er det mest udsat for mugpletter på regnfulde dage. Drivende ind med nanosjældne jordarters ceriumoxidkan gøre læderet blødere, mindre udsat for ældning og skimmelsvamp og også meget behageligt at have på. Nanocoating-materialer har også været et varmt emne i nanomaterialeforskningen i de senere år med hovedfokus på funktionelle belægninger. USA bruger 80nmY2O3som en infrarød afskærmende belægning, som har en høj effektivitet til at reflektere varme.CeO2har højt brydningsindeks og høj stabilitet. Nårnano sjælden jordart yttriumoxid, nano lanthanoxid ognano ceriumoxidpulver tilsættes belægningen, kan ydervæggen modstå ældning. Fordi ydervægsbelægningen er tilbøjelig til at ældes og falde af på grund af, at malingen udsættes for solens ultraviolette stråler og langvarig vind- og soleksponering, tilføjesceriumoxidogyttriumoxidkan modstå ultraviolet stråling, og dens partikelstørrelse er meget lille.Nano ceriumoxidbruges som den ultraviolette absorber, Det forventes at blive brugt til at forhindre ældning af plastprodukter på grund af ultraviolet stråling, samt UV-ældning af tanke, biler, skibe, olielagertanke mv., og til at spille en rolle i udendørs store reklametavler
Den bedste beskyttelse er den indvendige vægbelægning for at forhindre skimmelsvamp, fugt og forurening, da dens partikelstørrelse er meget lille, hvilket gør det svært for støv at klæbe til væggen og kan tørres af med vand. Der er stadig mange anvendelsesmuligheder for nanosjældne jordarters oxiderder har brug for yderligere forskning og udvikling, og vi håber inderligt, at det får en mere strålende morgendag.
Indlægstid: Nov-03-2023