La nanotecnología es un campo interdisciplinario emergente que se desarrolló gradualmente a fines de los años ochenta y principios de los noventa. Debido a su enorme potencial para crear nuevos procesos de producción, materiales y productos, desencadenará una nueva revolución industrial en el nuevo siglo. El nivel de desarrollo actual de nanociencia y nanotecnología es similar al de la tecnología informática y de la información en la década de 1950. La mayoría de los científicos comprometidos con este campo anticipan que el desarrollo de la nanotecnología tendrá un impacto amplio y profundo en muchos aspectos de la tecnología. Los científicos creen que tiene propiedades extrañas y propiedades únicas, y los principales efectos limitantes que conducen a las propiedades extrañas de Nanotierra raraLos materiales incluyen efecto de superficie específico, efecto de tamaño pequeño, efecto de interfaz, efecto de transparencia, efecto de túnel y efecto cuántico macroscópico. Estos efectos hacen que las propiedades físicas de los nano sistemas sean diferentes de los materiales convencionales, como la luz, la electricidad, el calor y el magnetismo, lo que resulta en muchas características novedosas. Hay tres direcciones principales para que los futuros científicos investigen y desarrollen la nanotecnología: la preparación y la aplicación de nanomateriales de alto rendimiento; Diseñar y preparar varios dispositivos y equipos nano; Detectar y analizar las propiedades de las regiones nano. En la actualidad, hay principalmente algunas instrucciones de aplicación para Nanotierra raras, y los usos futuros de Nanotierras rarasNecesita ser desarrollado más.
Óxido de nano lantanose aplica a materiales piezoeléctricos, materiales electrotérmicos, materiales termoeléctricos, materiales magnetoresistivos, materiales de almacenamiento de hidrógeno luminiscente (polvo azul) Materiales de almacenamiento de hidrógeno, vidrio óptico, materiales láser, varios materiales de aleación, catalizadores para preparar productos químicos orgánicos y catalizadores para el escape automotivo neutralizante. Las películas agrícolas de conversión de luz también se aplican aóxido de nano lantano.
Los principales usos denano ceriaincluir: 1. Como aditivo de vidrio,nano ceriapuede absorber rayos ultravioleta e infrarrojos y se ha aplicado a vidrio automotriz. No solo puede evitar la radiación ultravioleta, sino que también puede reducir la temperatura dentro del automóvil, ahorrando así la electricidad para el aire acondicionado. 2. La aplicación deóxido de nano cerioEn la purificación de escape automotriz, los catalizadores pueden evitar efectivamente que una gran cantidad de gases de escape automotriz se descargue al aire. 3.Óxido de nano cerioSe puede aplicar a los pigmentos a color plástico y también se puede usar en industrias como recubrimientos, tinta y papel. 4. La aplicación denano ceriaEn el pulido, los materiales han sido ampliamente reconocidos como un requisito de alta precisión para pulir obleas de silicio y sustratos de cristal único de zafiro. 5. Además,nano ceriaTambién se puede aplicar a materiales de almacenamiento de hidrógeno, materiales termoeléctricos,nano ceriaelectrodos de tungsteno, condensadores de cerámica, cerámica piezoeléctrica,nano ceria carburo de silicioAbrasivos, materias primas de celda de combustible, catalizadores de gasolina, ciertos materiales de imán permanentes, varios aceros de aleación y metales no ferrosos.
NanómetroÓxido de praseodimio (PR6O11)
Los principales usos deóxido de nano praseodimioIncluya: 1. Se usa ampliamente en la construcción de cerámicas y cerámicas diarias. Se puede mezclar con esmalte cerámico para hacer glaseado de color, o se puede usar como pigmento bajo glazal solo. El pigmento producido es de color amarillo claro, con un tono de color puro y elegante. 2. Utilizado para fabricar imanes permanentes, ampliamente utilizados en varios dispositivos y motores electrónicos. 3. Utilizado para el agrietamiento catalítico de petróleo, puede mejorar la actividad catalítica, la selectividad y la estabilidad. 4.Óxido de nano praseodimioTambién se puede usar para el pulido abrasivo. Además, el uso deóxido de nano praseodimioEn el campo de las fibras ópticas también se está generalizando cada vez más.
Óxido de neodimio nanométrico (ND2O3)
Óxido de neodimio nanométricoEl elemento se ha convertido en un tema candente de la atención del mercado durante muchos años debido a su posición única en eltierra raracampo.Óxido de neodimio nanométricoTambién se aplica a materiales metálicos no ferrosos. Agregando 1.5% a 2.5%óxido de nano neodimioPara las aleaciones de magnesio o de aluminio, pueden mejorar el rendimiento de alta temperatura, la atracción y la resistencia a la corrosión de la aleación, y se usa ampliamente como material aeroespacial. Además, el granate de aluminio nano ytrio dopado conóxido de nano neodimioE genera vigas láser de onda corta, que se usan ampliamente en la industria para soldar y cortar materiales delgados con un grosor de menos de 10 mm. En la práctica médica, nanoaluminio de itrioláser de granate dopados conóxido de nano neodimiose usan en lugar de cuchillos quirúrgicos para eliminar las heridas quirúrgicas o desinfectadas.Óxido de nano neodimioTambién se usa para colorear de vidrio y materiales cerámicos, así como para productos de caucho y aditivos.
Los principales usos deóxido de samario a nanoescalaIncluya su color amarillo claro, que se utiliza en condensadores de cerámica y catalizadores. Además,óxido de nano samarioTambién tiene propiedades nucleares y puede usarse como material estructural, material de protección y material de control para reactores atómicos, lo que permite la utilización segura de la enorme energía generada por la fisión nuclear.
Nanoescalaóxido de europio (EU2O3)
Óxido de europio a nanoescalase usa principalmente en polvos fluorescentes. EU3+se usa como activador para fósforos rojos, y EU2+se usa para fósforos azules. Hoy en día, Y0O3: EU3+es el mejor fósforo para la eficiencia de luminiscencia, la estabilidad del recubrimiento y la recuperación de costos. Además, con mejoras en tecnologías como mejorar la eficiencia y el contraste de luminiscencia, se está utilizando ampliamente. Recientemente,óxido de nano europioTambién se ha utilizado como un fósforo de emisión estimulado en nuevos sistemas de diagnóstico médico de rayos X. El óxido de nano europio también se puede utilizar para fabricar lentes de colores y filtros ópticos, para dispositivos de almacenamiento de burbujas magnéticas, y en materiales de control, materiales de protección y materiales estructurales de reactores atómicos. Partícula fina gadolinio óxido de europio (Y2O3EU3+) El polvo fluorescente rojo se preparó usando usandoóxido de nano ytrio (Y2O3) yóxido de nano europio (EU2O3) como materias primas. Al prepararsetierra raraPolvo fluorescente de tricolor, se descubrió que: (a) puede mezclar bien con polvo verde y polvo azul; (b) buen rendimiento de recubrimiento; (c) Debido al pequeño tamaño de partícula del polvo rojo, aumenta el área de superficie específica y aumenta el número de partículas luminiscentes, lo que puede reducir la cantidad de polvo rojo utilizado entierra rarafósforos tricolor, lo que resulta en una disminución en el costo.
Óxido de nano gadolinio (GD2O3)
Sus usos principales incluyen: 1. Su complejo paramagnético soluble en agua puede mejorar la señal de imagen de resonancia magnética (RMN) del cuerpo humano en aplicaciones médicas. 2. Los óxidos de azufre base se pueden usar como cuadrículas de matriz para tubos de osciloscopio de brillo especiales y pantallas de fluorescencia de rayos X. 3. Elóxido de nano gadolinio in óxido de nano gadolinioEl granate de Gallium es un sustrato único ideal para la memoria de memoria de la burbuja magnética. 4. Cuando no hay limitación del ciclo de Camot, se puede usar como un medio de enfriamiento magnético de estado sólido. 5. Utilizado como inhibidor para controlar el nivel de reacción en cadena de las centrales nucleares para garantizar la seguridad de las reacciones nucleares. Además, el uso deóxido de nano gadolinioy el óxido de nano lantano juntos ayuda a cambiar la zona de transición del vidrio y a mejorar la estabilidad térmica del vidrio.Óxido de nano gadolinioTambién se puede utilizar para condensadores de fabricación y pantallas de intensificación de rayos X. Actualmente se están haciendo esfuerzos en todo el mundo para desarrollar la aplicación deóxido de nano gadolinioy sus aleaciones en enfriamiento magnético y avances se han realizado.
Nanómetroóxido de terbio (TB4O7)
Las principales áreas de aplicación incluyen: 1. El polvo fluorescente se usa como activador para el polvo verde en tres polvos fluorescentes de color primarios, como la matriz de fosfato activado poróxido de nano terbio, matriz de silicato activada poróxido de nano terbioy matriz de aluminada de magnesio nano cerium activada poróxido de nano terbio, todos emitiendo luz verde en el estado excitado. 2. En los últimos años, la investigación y el desarrollo se han realizado enóxido de nano terbioMateriales magneto-ópticos basados para el almacenamiento magneto-óptico. Un disco magneto-óptico desarrollado utilizando una película delgada amorfa TB-FE como elemento de almacenamiento de computadora puede aumentar la capacidad de almacenamiento en 10-15 veces. 3. Vidrio óptico magneto, vidrio rotatorio de Faraday que contieneóxido de nano terbio, es un material clave utilizado en la fabricación de rotadores, aisladores y timbres ampliamente utilizados en la tecnología láser.Óxido de nano terbioy el óxido de hierro nano disprosio se ha utilizado principalmente en sonar y se ha utilizado ampliamente en varios campos, desde sistemas de inyección de combustible, control de válvulas líquidas, micro posicionamiento hasta actuadores mecánicos, mecanismos y reguladores de alas para aviones y telescopios espaciales.
Óxido de nano disprosio (DY2O3)
Los principales usos deóxido de nano disprosio (DY2O3) óxido de nano disprosioson: 1.Óxido de nano disprosiose usa como activador de polvo fluorescente y trivalenteóxido de nano disprosioes un ion de activación prometedor para un solo centro luminiscente tres material luminiscente de color primario. Se compone principalmente de dos bandas de emisión, una es una emisión de luz amarilla y la otra es la emisión de luz azul. El material luminiscente dopado conóxido de nano disprosioSe puede usar como tres polvo fluorescente de color primario. 2.Óxido de nano disprosioes una materia prima de metal necesaria para preparar una gran aleación magnetaestrictivaóxido de nano terbioLa aleación de óxido de hierro (terfenol) nano disprosio, que puede permitir que se logre algunos movimientos mecánicos precisos. 3.Óxido de nano disprosioEl metal se puede usar como material de almacenamiento magneto-óptico con alta velocidad de grabación y sensibilidad de lectura. 4. Utilizado para la preparación deóxido de nano disprosiolámparas, la sustancia de trabajo utilizada enóxido de nano disprosiolámparas esóxido de nano disprosio. Este tipo de lámpara tiene ventajas como alto brillo, buen color, temperatura de alta color, pequeño tamaño y arco estable. Se ha utilizado como fuente de iluminación para películas, impresiones y otras aplicaciones de iluminación. 5. Debido al gran área de sección transversal de captura de neutrones deóxido de nano disprosio, se usa en la industria de la energía atómica para medir los espectros de neutrones o como un absorbedor de neutrones.
Los principales usos deóxido de nano holmioIncluya: 1. Como aditivo para lámparas de haluro de metal. Las lámparas de haluro de metal son un tipo de lámpara de descarga de gas desarrollada sobre la base de lámparas de mercurio de alta presión, caracterizadas por llenar la bombilla con variastierra raraHalidios. En la actualidad, el uso principal estierra rarayoduro, que emite diferentes colores espectrales durante la descarga de gas. La sustancia de trabajo utilizada en elóxido de nano holmioLa lámpara está yodaóxido de nano holmio, que puede lograr una alta concentración de átomos metálicos en la zona de arco, mejorando en gran medida la eficiencia de la radiación. 2.Óxido de nano holmiose puede usar como aditivo para el hierro de itrio oaluminio de itriogranate; 3.Óxido de nano holmioSe puede usar como granate de aluminio de hierro de Ytrio (HO: YAG) para emitir láser de 2 μ m, tejido humano en 2 μ La velocidad de absorción del láser M es alta, casi tres órdenes de magnitud más altas que la de HD: YAG0. Entonces, cuando se usa láser HO: YAG para cirugía médica, no solo se puede mejorar la eficiencia quirúrgica y la precisión, sino que también el área de daño térmico puede reducirse a un tamaño más pequeño. El haz libre generado poróxido de nano holmioLos cristales pueden eliminar la grasa sin generar calor excesivo, reduciendo así el daño térmico a tejidos sanos. Se informa que el uso deóxido de nano holmioLos láseres en los Estados Unidos para tratar el glaucoma pueden reducir el dolor de los pacientes sometidos a cirugía. 4. En la aleación magnetoestrictiva terfenol d, una pequeña cantidad deóxido de nano holmioTambién se puede agregar para reducir el campo externo requerido para la magnetización de saturación de la aleación. 5. Además, los dispositivos de comunicación óptica, como los láseres de fibra, los amplificadores de fibra y los sensores de fibra.óxido de nano holmio, que desempeñará un papel más importante en el rápido desarrollo de la comunicación de fibra óptica hoy en día.
Los principales usos deóxido de nano erbioIncluye: 1. La emisión de luz de ER3+a 1550 nm tiene un significado especial, ya que esta longitud de onda se encuentra con precisión en la pérdida más baja de fibras ópticas en la comunicación de fibra óptica. Después de ser excitado por la luz a una longitud de onda de 980nm1480nm,óxido de nano erbioiones (ER3+) Transición del estado fundamental 4115/2 al estado de alta energía 4113/2, y emiten luz de longitud de onda de 1550 nm cuando ER3+en el estado de alta energía se transforma al estado fundamental, las fibras ópticas de cuarzo pueden transmitir diversas longitudes de onda de luz, pero la tasa de atenuación óptica varía. La banda de luz de frecuencia de 1550 nm tiene la tasa de atenuación óptica más baja (0.15 decibeles por kilómetro) en la transmisión de fibras ópticas de cuarzo, que es casi el límite inferior de la tasa de atenuación. Por lo tanto, cuando la comunicación de fibra óptica se usa como luz de señal a 1550 nm, la pérdida de luz se minimiza. De esta manera, si una concentración apropiada deóxido de nano erbioestá dopado en una matriz adecuada, el amplificador puede compensar las pérdidas en los sistemas de comunicación basados en el principio de láser. Por lo tanto, en las redes de telecomunicaciones que requieren amplificación de señales ópticas de 1550 nm,óxido de nano erbioLos amplificadores de fibra dopados son dispositivos ópticos esenciales. Actualmente,óxido de nano erbioSe han comercializado amplificadores de fibra de sílice dopados. Según los informes, para evitar la absorción inútil, la cantidad de dopaje de óxido de nano erbio en fibras ópticas varía de decenas a cientos de PPM. El rápido desarrollo de la comunicación de fibra óptica abrirá nuevos campos para la aplicación deóxido de nano erbio. 2. Además, los cristales láser dopados conóxido de nano erbioy sus láseres de salida de 1730 nm y 1550 nm son seguros para los ojos humanos, con un buen rendimiento de la transmisión atmosférica, una fuerte capacidad de penetración para el humo del campo de batalla, una buena confidencialidad y no son fácilmente detectados por los enemigos. El contraste de la irradiación en los objetivos militares es relativamente grande, y se ha desarrollado un telémetro láser portátil para la seguridad ocular humano para uso militar. 3. Er3+se puede agregar al vidrio para hacertierra raraMateriales láser de vidrio, que actualmente es el material láser de estado sólido con la energía de pulso de salida más alta y la potencia de salida. 4. Er3+también se puede usar como un ion de activación para materiales láser de conversión ascendente de tierra rara. 5. Además,óxido de nano erbioTambién se puede utilizar para la decoloración y coloración de lentes de anteojos y vidrio cristalino.
Óxido nanométrico de ytrio (Y2O3)
Los principales usos deóxido de nano ytrioincluyen: 1. Aditivos para acero y aleaciones no ferrosas. Las aleaciones de FECR generalmente contienen 0.5% a 4%óxido de nano ytrio, que puede mejorar la resistencia a la oxidación y la ductilidad de estos aceros inoxidables; Después de agregar una cantidad apropiada de ricoóxido de nano ytriomezcladotierra raraPara la aleación MB26, el rendimiento general de la aleación ha mejorado significativamente, y puede reemplazar algunas aleaciones de aluminio de resistencia media para componentes de carga de aeronaves; Agregar una pequeña cantidad de nano ytrioóxido de tierra raraa Al Zr La aleación puede mejorar la conductividad de la aleación; Esta aleación ha sido adoptada por la mayoría de las fábricas de alambre doméstico; Con la atenciónóxido de nano ytrioA las aleaciones de cobre mejora la conductividad y la resistencia mecánica. 2. Contiene 6%óxido de nano ytrioy aluminio se puede utilizar material cerámico de nitruro de silicio al 2% para desarrollar componentes del motor. 3. Use un 400 vatiosóxido de nano neodimioViga láser de granate de aluminio para realizar un procesamiento mecánico, como perforación, corte y soldadura en componentes grandes. 4. La pantalla fluorescente del microscopio electrónico compuesta de obleas de cristal de granate Y-Al tiene un alto brillo de fluorescencia, baja absorción de luz dispersa, buena resistencia a la alta temperatura y el desgaste mecánico. 5. Altoóxido de nano ytrioaleaciones estructuradas que contienen hasta el 90%óxido de nano gadolinioSe puede usar en aviación y otras aplicaciones que requieren baja densidad y alto punto de fusión. 6. Materiales conductores de protones de alta temperatura que contienen hasta el 90%óxido de nano ytrioson de gran importancia para la producción de celdas de combustible, células electrolíticas y componentes de detección de gas que requieren una alta solubilidad de hidrógeno. Además,óxido de nano ytrioTambién se usa como un material de pulverización de alta temperatura, un diluyente para el combustible del reactor atómico, un aditivo para materiales de imán permanentes y como un captador en la industria electrónica.
Además de lo anterior, Nanoóxidos de tierras rarasTambién se puede usar en materiales de ropa con salud humana y desempeño ambiental. De la unidad de investigación actual, todos tienen una cierta dirección: resistencia a la radiación ultravioleta; La contaminación del aire y la radiación ultravioleta son propensas a las enfermedades de la piel y el cáncer; Prevenir la contaminación dificulta que los contaminantes se queden con la ropa; La investigación también está en marcha en el campo del aislamiento térmico. Debido a la dureza y al envejecimiento fácil del cuero, es más propenso a las manchas de moho en los días lluviosos. A la deriva con Nanoóxido de cerio de tierra raraPuede hacer que el cuero sea más suave, menos propenso al envejecimiento y el moho, y también muy cómodo de usar. Los materiales de nanocotruación también han sido un tema candente en la investigación de nanomateriales en los últimos años, con el enfoque principal en los recubrimientos funcionales. Estados Unidos usa 80 nmY2O3Como un recubrimiento de blindaje infrarrojo, que tiene una alta eficiencia en el reflejo del calor.CEO2tiene alto índice de refracción y alta estabilidad. Cuandoóxido de óxido de ytrio de tierras nano raras, óxido de nano lantano yóxido de nano cerioEl polvo se agregan al recubrimiento, la pared exterior puede resistir el envejecimiento. Debido a que el recubrimiento de la pared exterior es propenso al envejecimiento y la caída debido a que la pintura se expone a los rayos ultravioleta del sol y la exposición al viento y el sol a largo plazo, la adición deóxido de cerioyóxido de ytriopuede resistir la radiación ultravioleta, y su tamaño de partícula es muy pequeño.Óxido de nano ceriose usa como absorbente ultravioleta, se espera que se use para evitar el envejecimiento de los productos de plástico debido a la radiación ultravioleta, así como al envejecimiento UV de tanques, automóviles, barcos, tanques de almacenamiento de aceite, etc., y desempeñar un papel en grandes vallas publicitarias al aire libre.
La mejor protección es para el recubrimiento de la pared interior para evitar el moho, la humedad y la contaminación, ya que su tamaño de partícula es muy pequeño, lo que dificulta que el polvo se adhiera a la pared y se pueda limpiar con agua. Todavía hay muchos usos para nanoóxidos de tierras rarasEso necesita más investigación y desarrollo, y esperamos sinceramente que tenga un mañana más brillante.
Tiempo de publicación: Nov-03-2023