Nanomeetri haruldased materjalid, uus jõud tööstusrevolutsioonis

Nanomeetri haruldased materjalid, uus jõud tööstusrevolutsioonis

Nanotehnoloogia on uus interdistsiplinaarne väli, mis on järk -järgult välja töötatud 1980ndate lõpus ja 1990ndate alguses. Kuna sellel on suur potentsiaal uute tootmisprotsesside, uute materjalide ja uute toodete loomiseks, käivitab see uuel sajandil uue tööstusrevolutsiooni. Nanoteaduste ja nanotehnoloogia praegune arengutase sarnaneb arvuti- ja infotehnoloogia omaga 1950ndatel. Enamik teadlasi, kes on selle valdkonna jaoks pühendunud, ennustab, et nanotehnoloogia arendamine mõjutab suurt ja kaugeleulatuvat mõju tehnoloogia paljudele aspektidele. Teadlased usuvad, et sellel on kummalised omadused ja ainulaadne jõudlus, peamised kinnistumisefektid, mis viivad nano haruldaste muldmetallide materjalide kummaliste omadusteni, on spetsiifiline pinnamõju, väikese suuruse efekt, liidesefekt, läbipaistvuse efekt, tunneli efekt ja makroskoopiline kvantiefekt. Need mõjud muudavad nanosüsteemi füüsikalised omadused tavalistest materjalidest valguses, elektris, kuumuses ja magnetismiks ning esitavad palju uudseid omadusi. Tulevikus on teadlastel kolm peamist suuna, et uurida ja arendada nanotehnoloogiat: nanomaterjalide ettevalmistamine ja rakendamine suurepärase jõudlusega; Kavandada ja valmistada mitmesuguseid nanoseadmeid ja seadmeid; Nanopiirkondade omaduste tuvastamine ja analüüsimine. Praegu on Nano haruldaste muldmetallide peamiselt järgmised rakendussuunad ja selle rakendust tuleb tulevikus edasi arendada.

Nanomeetri lantaanoksiid (LA2O3)

Nanomeetri lantaanoksiidi kantakse piesoelektrilistele materjalidele, elektrotermilistele materjalidele, termoelektrilistele materjalidele, magnetoresistentsusmaterjalidele, luminestsentsmaterjalidele (sinise pulbri), vesiniku ladustamismaterjalidele, optilisele klaas, lasermaterjalidele, mitmesugustele sulamist materjalidele, katalüsaatoritele orgaaniliste keemiliste koondite valmistamiseks ja neutraliseerivateks heitgaasideks, ja neutraliseerivateks koondaumbideks, ja neutraliseerivateks agrementideks, ja katalüsaatoriteks, ja katalüüstid, ja katalüüstid. lantaanoksiid.

Nanomeetri tseeriumoksiid (tegevjuht2)

Nano -tseeriumoksiidi peamised kasutusalad on järgmised: 1. Klaasi lisandina suudab nano tseeriumoksiid imada ultraviolettkiirguse ja infrapunakiirte ning seda on kantud auto klaasile. See ei saa mitte ainult ära hoida ultraviolettkiirte, vaid vähendada ka auto sees temperatuuri, säästes sellega elektrit kliimaseadmeks. 2. Nano -tseeriumoksiidi kasutamine auto heitgaasi puhastamise katalüsaatoris võib tõhusalt vältida suure hulga autode heitgaaside õhku lasta.3. Nano-t-seriumoksiidi saab kasutada pigmendis värviplastide jaoks ning seda saab kasutada ka katte-, tindi- ja paberitööstuses. 4. Nano-tseeriumoksiidi kasutamine poleerimismaterjalides on laialdaselt tunnistatud kui räni vahvlite ja safiiride ühekristallide substraatide poleerimiseks ülitäpset nõuet.5. Lisaks saab nano-tseeriumoksiidi kanda ka vesiniku ladustamismaterjalidele, termoelektrilistele materjalidele, nano-tseeriumoksiidi volframielektroodidele, keraamiliste kondensaatoridele, piesoelektrilisele keraamikale, nano-keriumoksiidi ränikarbiidi abrasiividele, kütuserakkude toormaterjalidele ja erinevatele magnetilistele materjalidele.

Nanomeetri praseodüümiumoksiid (PR6O11)

Nanomeetri praseodüümiumoksiidi peamised kasutusalad on järgmised: 1. Seda kasutatakse laialdaselt keraamika ja igapäevase kasutamise keraamikas. Seda saab segada keraamilise glasuuriga värvilise glasuuri valmistamiseks ja seda saab kasutada ka ainult alajagamispigmendina. Valmistatud pigment on helekollane, puhta ja elegantse tooniga. 2. Seda kasutatakse püsimagnetite tootmiseks ja seda kasutatakse laialdaselt erinevates elektroonikaseadmetes ja mootorites. 3. Seda kasutatakse naftakatalüütiliseks pragunemiseks. Katalüüsi aktiivsust, selektiivsust ja stabiilsust saab parandada. 4. nano-praseodüümoksiidi saab kasutada ka abrasiivse poleerimiseks. Lisaks on nanomeetri praseodüümiumoksiidi kasutamine optilise kiudade valdkonnas üha ulatuslikum. Nanomeetri neodüümiumoksiidi (ND2O3) nanomeetri neodüümiumoksiid on aastaid muutunud turul kuum koht, kuna see on ainulaadne positsioon haruldaste muldmetallide valdkonnas. Nano-neodüümiumoksiidi rakendatakse ka värviliste materjalide korral. 1,5% ~ 2,5% nano neodmiumoksiidi magneesium- või alumiiniumsulamist võib parandada sulami kõrget temperatuuri, õhukindlust ja korrosioonikindlust ning seda kasutatakse laialdaselt lennunduse kosmosematerjalina. Lisaks tekitab nano neodüümioksiidiga legeeritud nano yttrium alumiiniumist granaat lühilaine laserkiir, mida kasutatakse laialdaselt keevitamiseks ja õhukeste materjalide lõikamiseks, mille tööstuses on paksus alla 10 mm. Meditsiinilisel küljel kasutatakse kirurgiliste haavade eemaldamiseks kirurgiliste noade asemel kirurgiliste haavade või desinfitseerimiseks haavade eemaldamiseks nano-yag laser. Nanomeetri neodüümiumoksiidi kasutatakse ka klaasi ja keraamiliste materjalide, kummitoodete ja lisandite jaoks.

Samariumoksiidi nanoosakesed (SM2O3)

Nanosuuruses samariumoksiidi peamised kasutusalad on järgmised: nanosuurune samariumoksiid on helekollane, mida kantakse keraamiliste kondensaatorite ja katalüsaatorite jaoks. Lisaks on nanosuurusel samariumoksiidil tuumaomadused ja seda saab kasutada aatomienergia reaktori konstruktsioonimaterjalina, varjestusmaterjali ja kontrollmaterjalina, nii et tuuma lõhustumise põhjustatud tohutut energiat saab ohutult kasutada. Euroopa oksiidi nanoosakesi (EU2O3) kasutatakse enamasti fosforites.EU3+ kasutatakse punase fosforina aktivaatorina ja sinise fosforina kasutatakse EU2+. Y0O3: EU3+ on parim fosfor helendava efektiivsuse, katte stabiilsuse, taastamiskulude jms osas ning seda kasutatakse laialdaselt helendava efektiivsuse ja kontrasti paranemise tõttu. Hiljuti kasutatakse Nano euroopiumoksiidi ka uue röntgenikiirguse meditsiinilise diagnoosimissüsteemi stimuleeritud emissioonifosforina. Nano-euroopiumoksiidi saab kasutada ka värviliste läätsede ja optiliste filtrite tootmiseks, magnetiliste mullide ladustamisseadmete jaoks ning see võib näidata ka selle talente kontrollmaterjalides, varjestusmaterjalides ja aatomivormide konstruktsioonimaterjalides. Peen osakese gadoliinium euroopiumoksiid (Y2O3: EU3+) punane fosfor valmistati, kasutades toorainena nano yttriumoksiidi (Y2O3) ja nano euroopiumoksiidi (EU2O3). Selle kasutamisel haruldaste muldmetallide trikoloorifosforina leiti, et: (a) võib olla hästi ja ühtlaselt segatud rohelise pulbri ja sinise pulbriga; b) hea katte jõudlus; (C) Kuna punase pulbri osakeste suurus on väike, suureneb spetsiifiline pindala ja luminestsentsosakeste arv suureneb, punase pulbri kogus haruldaste muldmetallide trikoloorifosforites saab vähendada, mille tulemuseks on madalamad kulud.

Gadoliiniumoksiidi nanoosakesed (GD2O3)

Selle peamised kasutusalad on järgmised: 1. Selle vees lahustuv paramagnetiline kompleks võib parandada inimkeha NMR-i pildisignaali ravis. 2. Alus vääveloksiidi saab kasutada spetsiaalse heledusega ostsilloskoobi toru maatriksivõrkudena. 3. nano-gadoliiniumoksiid nano-gadoliinium gallium granaat on ideaalne üks substraat magnetilise mullimälu jaoks. 4. Kui CAMOT -tsükli piiri puudub, saab seda kasutada tahke magnetilise jahutuskeskkonnana. 5. Seda kasutatakse inhibiitorina tuumaelektrijaamade ahelreaktsiooni taseme kontrollimiseks, et tagada tuumareaktsioonide ohutus. Lisaks on nano-gadoliiniumoksiidi ja nano-lantaanoksiidi kasutamine abiks klaasistamispiirkonna muutmiseks ja klaasi termilise stabiilsuse parandamiseks. Nano gadoliiniumoksiidi saab kasutada ka kondensaatorite tootmiseks ja röntgenikiirguse intensiivistamiseks. Praegu on maailm suuri jõupingutusi nano-gadoliumoksiidi ja selle sulamite kasutamise arendamiseks magnetilise jahutuse korral ning on teinud läbimurde arengut ning on teinud läbimurre.

Terbiumoksiidi nanoosakesed (TB4O7)

Peamised rakendusväljad on järgmised: 1. Fosforeid kasutatakse rohelise pulbri aktivaatorina trikolori fosforites, näiteks fosfaadi maatriks, mida aktiveerivad nano terbiumisoksiid, silikaatmaatriks, mida aktiveeritakse nano terbiumioksiid ja nano -ceriumoksiidi magneesium -maatriksiga, mis aktiveeritakse Nano Terbid. 2. Magneto-optilised ladustamismaterjalid, viimastel aastatel on uuritud ja välja töötatud nano-terbiumistoksiidi magneto-optilisi materjale. TB-FE amorfsest kilest valmistatud magneto-optiline ketas kasutatakse arvutisalvestuse elemendina ja salvestusmahtu saab suurendada 10 ~ 15 korda. 3. magneto-optiline klaas, faraday optiliselt aktiivne klaas, mis sisaldab nanomeetrit terbiumistoksiidi, on võtmematerjal rotaatorite, isolaatori, annulaatorite valmistamiseks ja lasertehnoloogias laialdaselt kasutatavaks. Nanomeetri terbiumioksiidi nanomeetri düsprosiumoksiidi kasutamine on kasutatud peamiselt MICRO, mehhaaniliselt, nagu on kasutatud paljudes valdkondades, nagu paljudes tulekahjudes, nagu paljudes valdkondades, nagu paljudes tulekahjudes, nagu paljudes tulekahjudes, nii laialt levinud, nagu paljudes valdkondades. Lennukite kosmoseteleskoobi mehhanism ja tiivaregulaator. Dy2O3 nano düsprosiumoksiidi peamised kasutusalad on: 1. Nano-düsprosiumoksiidi kasutatakse fosforina aktivaatorina ja kolmevalentne nano-düsprosiumoksiid on paljulubav aktiveeriv ioon ühe luminestsentsikeskusega trikoloori luminestsentsmaterjalide. See koosneb peamiselt kahest emissiooniribast, üks on kollase valguse emissioon, teine ​​on sinise valguse emissioon ja nano-düsprosiumoksiidiga legeeritud luminestsentsmaterjalid saab kasutada trikoloori fosforina.2. Nanomeetri düsprosiumoksiid on vajalik metallist tooraine terfenoolisulami valmistamiseks suure magnetostriktiivse sulami nano-terbiumisoksiidi ja nano-düsprosiumoksiidiga, mis suudab realiseerida mehaanilise liikumise täpset aktiivsust. 3. nanomeetri düsprosiumoksiidimetalli saab kasutada magneto-optilise ladustamismaterjalina, millel on suur salvestuskiirus ja lugemistundlikkus. 4. Kasutatakse nanomeetri düsprosiumoksiidilambi valmistamiseks. Nano düsprosiumoksiidilambis kasutatav töötav aine on nano düsprosiumoksiidi, millel on kõrge heleduse, hea värv, kõrge värvitemperatuuri, väikese värvi ja stabiilse kaare eelised ning mida on kasutatud kile ja trükkimise allikana. 5. nanomeetri düsprosiumoksiidi kasutatakse neutronienergia spektri või neutronite absorbeerijana aatomienergia tööstuses selle suure neutronite kogumise ristlõikepinna tõttu.

Ho _ 2O _ 3 nanomeeter

Nano-holiumoksiidi peamised kasutusalad on järgmised: 1. Metalli halogeenlambi lisandina on metallist halogeenlamp omamoodi gaasilamp, mis töötatakse välja kõrgsurve elavhõbedalampi alusel, ja selle omadus on see, et pirn on täidetud erinevate haruldaste maapealsete halbaladega. Praegu kasutatakse peamiselt haruldaste maapealsete jodiide, mis kiirgavad gaasi tühjendamisel erinevaid spektraaljooni. Nano-holiumoksiidilambis kasutatav töötav aine on nano-holiumoksiidjodiid, mis võib saada kõrgema metalli aatomi kontsentratsiooni kaare tsoonis, parandades seega kiirguse efektiivsust. 2. nanomeetri holmiumoksiidi saab kasutada yttriumi raua või yttrium alumiinium granaadi lisandina; 3. nano-holmiumoksiidi saab kasutada yttriumraudse alumiiniumist granaatina (Ho: YAG), mis võib eraldada 2 μm laserit, ja inimkude imendumiskiirus 2 μm laserile on kõrge. See on peaaegu kolm suurusjärku kõrgem kui HD: YAG0. Seetõttu saab see meditsiiniliseks kasutamiseks HO: YAG -laseriks mitte ainult parandada töö efektiivsust ja täpsust, vaid vähendada ka soojuskahjustuste pindala väiksemaks. Nano -homiumoksiidi kristalli tekitatud vaba tala võib rasva elimineerida ilma liigset kuumust tekitamata, vähendades seeläbi tervetest kudedest põhjustatud termilisi kahjustusi. Teatatakse, et glaukoomi ravi nanomeetri holmiumoksiidi laseriga Ameerika Ühendriikides võib operatsiooni valu vähendada. 4. Magnetostriktiivses sulami terfenool-D-s saab lisada ka väikest kogust nanosuurust homiumoksiidi, et vähendada sulami küllastusmagnetiseerimiseks vajalikku välist välja.5. Lisaks saab optiliste kommunikatsiooniseadmete, näiteks optiliste kiudainete, optiliste kiudainete, optiliste kiudude andurite, optiliste kiudude andurite jms valmistamiseks kasutada nano-holiumoksiidiga legeeritud optilist kiudaineid jne.

Nanomeeter yttriumoksiid (Y2O3)

Nano -yttriumoksiidi peamised kasutusalad on järgmised: 1. Terase ja mittevärviliste sulamite lisandid. FECR -sulam sisaldab tavaliselt 0,5% ~ 4% nano -yttriumoksiidi, mis võib parandada nende roostevabast terase oksüdatsiooniresistentsust ja elastsust pärast seda, kui on lisanud Nanomeetri yttriumoksiidi rikaste mb26 sulamisse rikkalik segatud haruldaste muldmetallide jaoks sobiv segatud haruldane murust, mis on sulami põhjalikud omadused eilsed, see võib ilmselgelt parandada; Väikese koguse nano yttriumoksiidi haruldaste muldmetallide lisamine al-Zr sulamisse võib parandada sulami juhtivust; Sulami on vastu võtnud enamik Hiinas asuvaid traadide tehaseid. Juhtivuse ja mehaanilise tugevuse parandamiseks lisati vasksulamist nano-yttriumoksiid. 2. Räni nitriidide keraamiline materjal, mis sisaldab 6% nano yttriumoksiidi ja 2% alumiiniumi. Seda saab kasutada mootoriosade väljatöötamiseks. 3. Puurimine, lõikamine, keevitamine ja muu mehaaniline töötlemine viiakse läbi suuremahulistel komponentidel, kasutades nano neodüümoksiidi alumiiniumist granaati laserkiirit, mille võimsus on 400 vatti. 4. Y-Al granaadist ühekristallist koosneval elektronmikroskoobi ekraanil on kõrge fluorestsentsi heledus, hajutatud valguse madal imendumine ning hea kõrge temperatuuriga vastupidavus ja mehaaniline kulumiskindlus.5. Kõrge nano -yttriumoksiidi struktuurisulamit, mis sisaldab 90% nano gadoliiniumoksiidi, saab lennunduse jaoks kasutada ja muudel juhtudel, mis nõuavad madalat tihedust ja kõrget sulamistemperatuuri. 6. Kõrgtemperatuuriga prootonjuhtiv materjalid, mis sisaldavad 90% nano yttriumoksiidi, on suur tähtsus kütuserakkude, elektrolüütiliste rakkude ja gaasiandurite tootmisel, mis vajavad vesiniku suurt lahustuvust. Lisaks kasutatakse nano-yttriumoksiidi ka kõrgtemperatuuriga pihustamiskindel materjali, aatomreaktori kütuse lahjendavat materjali, püsimagnetmaterjali lisandit ja elektroonilise tööstuse get.

Lisaks ülaltoodule saab nano haruldaste muldmetallide oksiide kasutada ka inimeste tervishoiu ja keskkonnakaitse jaoks mõeldud rõivamaterjalides. Praegustest uurimisüksustest on neil kõigil teatud suunad: imtraviolettvastane kiirgus; Õhusaaste ja ultraviolettkiirgus on kalduvus nahahaigustele ja nahavähkidele; Reostuse vältimine raskendab saasteainete rõivaste kinnipidamist; Seda uuritakse ka soojavastase hoidmise suunas. Nahast on raske ja kerge vananeda, see on vihmasetel päevadel kõige kalduvam hallitusele. Nahka saab pehmendada pleegitamisega nano haruldaste muldmetallide tseeriumoksiidiga, mida pole kerge vananeda ja hallitus, ning seda on mugav kanda. Viimastel aastatel on nanomaterjalide uurimistöö keskmes ka nanokattematerjalid ja peamine uurimistöö keskendub funktsionaalsetele kattetele. Y2O3, mille 80NM on Ameerika Ühendriikides, saab kasutada infrapunakattena. Peegeldava kuumuse tõhusus on väga kõrge. CEO2 -l on kõrge murdumisnäitaja ja kõrge stabiilsus. Kui kattele lisatakse nano haruldaste muldmetallide yttriumoksiidi, nano lantaanoksiidi ja nano tseeriumoksiidi pulbri, võib välissein vananemisele vastu seista, kuna välisseina katteks on lihtne vanustada ja kukuda, kuna värv on päikesevalguse ja ultraviolettkiirte jaoks pikka aega ja see suudab ultraviolett -ousi vastu panna. Suurus on väga väike ja ultraviolettkiirguse absorbeerijana kasutatakse nano -tseeriumoksiidi, mida loodetakse kasutada ultraviolettkiirguse kiiritamise, tankide, autode, laevade, naftapaakide jms tõttu plasttoodete vananemise vältimiseks, mis võib kõige paremini kaitsta suuri stendid ja takistada mahukat, niiskust ja sisemisse seinakatteid. Oma väikese osakeste suuruse tõttu pole tolmu kerge seina külge kleepuda. Ja võib veega nühkida. Nano haruldaste muldmetallide oksiidide jaoks on veel palju kasutusele võtteid uurimiseks ja arendamiseks ning loodame siiralt, et sellel on hiilgavam tulevik.