A nanotecnoloxía é un campo interdisciplinar emerxente que se desenvolveu gradualmente a finais dos 80 e principios dos 90. Debido ao seu enorme potencial para crear novos procesos de produción, materiais e produtos, provocará unha nova revolución industrial no novo século. O nivel de desenvolvemento actual da nanociencia e da nanotecnoloxía é similar ao da informática e da tecnoloxía da información nos anos 50. A maioría dos científicos comprometidos neste campo prevén que o desenvolvemento da nanotecnoloxía terá un impacto amplo e profundo en moitos aspectos da tecnoloxía. Os científicos cren que ten propiedades estrañas e propiedades únicas, e os principais efectos limitantes que levan ás propiedades estrañas do nano.terra raraOs materiais inclúen efecto de superficie específico, efecto de tamaño pequeno, efecto de interface, efecto de transparencia, efecto de túnel e efecto cuántico macroscópico. Estes efectos fan que as propiedades físicas dos nanosistemas sexan diferentes dos materiais convencionais, como a luz, a electricidade, a calor e o magnetismo, o que resulta en moitas características novidosas. Hai tres direccións principais para que os futuros científicos investiguen e desenvolvan a nanotecnoloxía: a preparación e aplicación de nanomateriais de alto rendemento; Deseñar e preparar varios nanodispositivos e equipos; Detectar e analizar as propiedades das nanorexións. Na actualidade, hai principalmente algunhas direccións de aplicación para nanoterra raras, e os usos futuros do nanoterras rarasdeben desenvolverse máis.
Nano óxido de lantanoaplícase a materiais piezoeléctricos, materiais electrotérmicos, materiais termoeléctricos, materiais magnetoresistivos, materiais luminiscentes (po azul), materiais de almacenamento de hidróxeno, vidro óptico, materiais láser, diversos materiais de aliaxe, catalizadores para a preparación de produtos químicos orgánicos e catalizadores para neutralizar o escape de automóbiles. Tamén se aplican películas agrícolas de conversión de luznano óxido de lantano.
Os principais usos denano ceriainclúen: 1. Como aditivo de vidro,nano ceriapode absorber raios ultravioleta e infravermellos e aplicouse ao vidro de automóbiles. Non só pode evitar a radiación ultravioleta, senón que tamén pode reducir a temperatura dentro do coche, aforrando así electricidade para o aire acondicionado. 2. A aplicación denano óxido de cerionos catalizadores de purificación de gases de escape de automóbiles poden evitar eficazmente que unha gran cantidade de gases de escape de automóbiles se descargue ao aire. 3.Nano óxido de ceriopódese aplicar a pigmentos para colorear plásticos e tamén se pode usar en industrias como revestimentos, tinta e papel. 4. A aplicación denano ceriaen materiais de pulido foi amplamente recoñecido como un requisito de alta precisión para pulir obleas de silicio e substratos de cristal único de zafiro. 5. Ademais,nano ceriatamén se pode aplicar a materiais de almacenamento de hidróxeno, materiais termoeléctricos,nano ceriaelectrodos de tungsteno, capacitores cerámicos, cerámica piezoeléctrica,nano ceria carburo de silicioabrasivos, materias primas para pilas de combustible, catalizadores de gasolina, certos materiais de imán permanente, varios aceiros de aliaxe e metais non férreos.
NanómetroÓxido de praseodimio (Pr6O11)
Os principais usos denano óxido de praseodimioinclúen: 1. É amplamente utilizado na construción de cerámica e cerámica diaria. Pódese mesturar con esmalte cerámico para facer esmalte de cor, ou pódese usar só como pigmento de esmalte. O pigmento producido é amarelo claro, cun ton de cor pura e elegante. 2. Usado para a fabricación de imáns permanentes, moi utilizados en varios dispositivos electrónicos e motores. 3. Usado para o craqueo catalítico do petróleo, pode mellorar a actividade catalítica, a selectividade e a estabilidade. 4.Nano óxido de praseodimiotamén se pode usar para pulido abrasivo. Ademais, o uso denano óxido de praseodimiono eido das fibras ópticas tamén está a ser cada vez máis estendido.
Nanómetro de óxido de neodimio (Nd2O3)
Nanómetro de óxido de neodimioelemento converteuse nun tema candente de atención do mercado durante moitos anos debido á súa posición única no mercadoterra raracampo.Nanómetro de óxido de neodimiotamén se aplica a materiais metais non férreos. Engadindo 1,5% a 2,5%nano óxido de neodimioA aliaxes de magnesio ou aluminio pode mellorar o rendemento a altas temperaturas, a estanqueidade e a resistencia á corrosión da aliaxe, e úsase amplamente como material aeroespacial. Ademais, granate de aluminio nano itrio dopado connano óxido de neodimioe xera raios láser de onda curta, que son amplamente utilizados na industria para soldar e cortar materiais finos cun espesor inferior a 10 mm. Na práctica médica, nanoaluminio de itrioláseres granate dopadosnano óxido de neodimioúsanse en lugar de coitelos cirúrxicos para eliminar ou desinfectar feridas cirúrxicas.Nano óxido de neodimiotamén se usa para colorear vidro e materiais cerámicos, así como para produtos de caucho e aditivos.
Os principais usos deóxido de samario a nanoescalainclúen a súa cor amarela clara, que se usa en capacitores e catalizadores cerámicos. Ademais,nano óxido de samariotamén ten propiedades nucleares e pode usarse como material estrutural, material de blindaxe e material de control para reactores atómicos, o que permite a utilización segura da enorme enerxía xerada pola fisión nuclear.
Nanoescalaóxido de europio (Eu2O3)
Óxido de europio a nanoescalaúsase principalmente en po fluorescente. Eu3+ úsase como activador para os fósforos vermellos e Eu2+ para os fósforos azuis. Hoxe en día, Y0O3: Eu3+ é o mellor fósforo para a eficiencia da luminiscencia, a estabilidade do revestimento e a recuperación de custos. Ademais, con melloras en tecnoloxías como a mellora da eficiencia da luminiscencia e do contraste, estase a utilizar amplamente. Recentemente,nano óxido de europiotamén se utilizou como fósforo de emisión estimulada en novos sistemas de diagnóstico médico de raios X. O nano óxido de europio tamén se pode usar para fabricar lentes de cores e filtros ópticos, para dispositivos de almacenamento de burbullas magnéticas e en materiais de control, materiais de blindaxe e materiais estruturais de reactores atómicos. O polvo fluorescente vermello de gadolinio europio (Y2O3Eu3+) de partículas finas preparouse usandonanoóxido de itrio (Y2O3) enano óxido de europio (Eu2O3) como materias primas. Ao prepararterra rarapo fluorescente tricolor, descubriuse que: (a) pode mesturarse ben con po verde e po azul; (b) Bo rendemento do revestimento; (c) Debido ao pequeno tamaño das partículas do po vermello, a superficie específica aumenta e o número de partículas luminiscentes aumenta, o que pode reducir a cantidade de po vermello utilizado enterra rarafósforos tricolores, o que resulta nunha diminución do custo.
Nano óxido de gadolinio (Gd2O3)
Os seus principais usos inclúen: 1. O seu complexo paramagnético soluble en auga pode mellorar o sinal de imaxe de resonancia magnética (RMN) do corpo humano en aplicacións médicas. 2. Os óxidos de xofre base poden usarse como cuadrículas de matriz para tubos de osciloscopio de brillo especial e pantallas de fluorescencia de raios X. 3. Onanoóxido de gadolinio in nanoóxido de gadolinioO granate de galio é un substrato único ideal para a memoria de memoria de burbulla magnética. 4. Cando non hai limitación do ciclo Camot, pódese usar como medio de refrixeración magnético de estado sólido. 5. Úsase como inhibidor para controlar o nivel de reacción en cadea das centrais nucleares para garantir a seguridade das reaccións nucleares. Ademais, o uso denanoóxido de gadolinioe o nano óxido de lantano xuntos axudan a cambiar a zona de transición vítrea e mellorar a estabilidade térmica do vidro.Nano óxido de gadoliniotamén se pode usar para fabricar capacitores e pantallas de intensificación de raios X. Actualmente estanse facendo esforzos en todo o mundo para desenvolver a aplicación denanoóxido de gadolinioe as súas aliaxes en arrefriamento magnético, e producíronse avances.
Nanómetroóxido de terbio (Tb4O7)
As principais áreas de aplicación inclúen: 1. O po fluorescente úsase como activador para o po verde en tres po fluorescentes de cores primarias, como a matriz de fosfato activada pornano óxido de terbio, matriz de silicato activada pornano óxido de terbio, e a matriz de nanocerio aluminato de magnesio activada pornano óxido de terbio, todos emitindo luz verde no estado excitado. 2. Nos últimos anos, realizáronse investigacións e desenvolvementosnano óxido de terbiomateriais magneto-ópticos baseados para almacenamento magneto-óptico. Un disco magneto-óptico desenvolvido usando unha película fina amorfa de Tb-Fe como elemento de almacenamento do ordenador pode aumentar a capacidade de almacenamento entre 10 e 15 veces. 3. Vidro óptico magneto, vidro rotatorio Faraday que conténnano óxido de terbio, é un material clave empregado na fabricación de rotadores, illantes e ringers moi utilizados na tecnoloxía láser.Nano óxido de terbioe o nano óxido de ferro de disprosio utilizáronse principalmente en sonares e foron moi utilizados en varios campos, desde sistemas de inxección de combustible, control de válvulas de líquido, micro posicionamento ata actuadores mecánicos, mecanismos e reguladores de ás para avións e telescopios espaciais.
Nano óxido de disprosio (Dy2O3)
Os principais usos denano óxido de disprosio (Dy2O3) nano óxido de disprosioson: 1.Nano óxido de disprosioúsase como activador de po fluorescente e trivalentenano óxido de disprosioé un ión de activación prometedor para un material luminiscente de tres cores primarias dun só centro luminiscente. Está composto principalmente por dúas bandas de emisión, unha é a emisión de luz amarela e a outra é a emisión de luz azul. O material luminiscente dopadonano óxido de disprosiopódese usar como un po fluorescente de tres cores primarias. 2.Nano óxido de disprosioé unha materia prima metálica necesaria para a preparación de grandes aliaxes magnetostrictivasnano óxido de terbioaliaxe de óxido de ferro de nanodisprosio (Terfenol), que pode permitir que se poidan conseguir algúns movementos mecánicos precisos. 3.Nano óxido de disprosioO metal pódese usar como material de almacenamento magneto-óptico cunha alta velocidade de gravación e sensibilidade de lectura. 4. Úsase para a preparación denano óxido de disprosiolámpadas, a substancia de traballo utilizadanano óxido de disprosiolámpadas énano óxido de disprosio. Este tipo de lámpadas ten vantaxes como alto brillo, boa cor, alta temperatura de cor, tamaño pequeno e arco estable. Utilizouse como fonte de iluminación para películas, impresión e outras aplicacións de iluminación. 5. Debido á gran área da sección transversal de captura de neutróns denano óxido de disprosio, utilízase na industria da enerxía atómica para medir espectros de neutróns ou como absorbente de neutróns.
Os principais usos denano óxido de holmioinclúen: 1. como aditivo para lámpadas de halogenuros metálicos. As lámpadas de halogenuros metálicos son un tipo de lámpadas de descarga de gas desenvolvidas a partir de lámpadas de mercurio de alta presión, caracterizadas por encher a lámpada con variosterra rarahaluros. Na actualidade, o principal uso éterra raraioduro, que emite diferentes cores espectrais durante a descarga de gas. A substancia de traballo utilizada nonano óxido de holmioa lámpada está iodadanano óxido de holmio, que pode acadar unha alta concentración de átomos metálicos na zona de arco, mellorando moito a eficiencia da radiación. 2.Nano óxido de holmiopódese usar como aditivo para o ferro itrio oualuminio de itriogranate; 3.Nano óxido de holmiopódese usar como granate de aluminio de ferro itrio (Ho: YAG) para emitir láser de 2 μ M, tecido humano en 2 μ A taxa de absorción do láser m é alta, case tres ordes de magnitude superior á de Hd: YAG0. Polo tanto, ao usar o láser Ho: YAG para cirurxía médica, non só se pode mellorar a eficiencia e precisión cirúrxicas, senón que tamén se pode reducir a área de dano térmico a un tamaño máis pequeno. O feixe libre xerado pornano óxido de holmioos cristais poden eliminar a graxa sen xerar calor excesivo, reducindo así o dano térmico aos tecidos sans. Infórmase de que o uso denano óxido de holmioláseres nos Estados Unidos para tratar o glaucoma poden reducir a dor dos pacientes sometidos a cirurxía. 4. Na aliaxe magnetostrictiva Terfenol D, unha pequena cantidade denano óxido de holmiotamén se pode engadir para reducir o campo externo necesario para a magnetización de saturación da aliaxe. 5. Ademais, pódense fabricar dispositivos de comunicación óptica como láseres de fibra, amplificadores de fibra e sensores de fibra utilizando fibras dopadas connano óxido de holmio, que terá un papel máis importante no rápido desenvolvemento da comunicación por fibra óptica na actualidade.
Os principais usos denano óxido de erbioinclúen: 1. A emisión de luz de Er3+ a 1550 nm ten unha importancia especial, xa que esta lonxitude de onda sitúase precisamente na menor perda de fibras ópticas na comunicación por fibra óptica. Despois de ser excitado pola luz a unha lonxitude de onda de 980 nm 1480 nm,nano óxido de erbioOs ións (Er3+) pasan do estado fundamental 4115/2 ao estado de alta enerxía 4113/2 e emiten luz de lonxitude de onda de 1550 nm cando Er3+ no estado de alta enerxía volve ao estado fundamental, as fibras ópticas de cuarzo poden transmitir varias lonxitudes de onda de luz. , pero a taxa de atenuación óptica varía. A banda de frecuencia de 1550 nm de luz ten a taxa de atenuación óptica máis baixa (0,15 decibelios por quilómetro) na transmisión de fibras ópticas de cuarzo, que é case o límite inferior da taxa de atenuación. Polo tanto, cando se usa a comunicación de fibra óptica como luz de sinal a 1550 nm, a perda de luz redúcese ao mínimo. Deste xeito, se unha concentración adecuada denano óxido de erbioé dopado nunha matriz adecuada, o amplificador pode compensar as perdas nos sistemas de comunicación baseados no principio do láser. Polo tanto, nas redes de telecomunicacións que requiren amplificación de sinais ópticos de 1550 nm,nano óxido de erbioos amplificadores de fibra dopada son dispositivos ópticos esenciais. Actualmente,nano óxido de erbiocomercializáronse amplificadores de fibra de sílice dopada. Segundo os informes, para evitar unha absorción inútil, a cantidade de dopaxe de óxido de nanoerbio nas fibras ópticas varía entre decenas e centos de ppm. O rápido desenvolvemento da comunicación por fibra óptica abrirá novos campos de aplicaciónnano óxido de erbio. 2. Ademais, cristais láser dopadosnano óxido de erbioe os seus láseres de 1730 nm e 1550 nm de saída son seguros para os ollos humanos, cun bo rendemento de transmisión atmosférica, unha forte capacidade de penetración para o fume do campo de batalla, unha boa confidencialidade e non son facilmente detectados polos inimigos. O contraste da irradiación en obxectivos militares é relativamente grande, e desenvolveuse un telémetro láser portátil para a seguridade dos ollos humanos para uso militar. 3. Er3+ pódese engadir ao vidro para facerterra raramateriais láser de vidro, que é actualmente o material láser de estado sólido con maior enerxía de pulso de saída e potencia de saída. 4. Er3+ tamén se pode usar como ión de activación para materiais láser de conversión ascendente de terras raras. 5. Ademais,nano óxido de erbiotamén se pode usar para a decoloración e cor de lentes de lentes e vidro cristalino.
Nanómetro de óxido de itrio (Y2O3)
Os principais usos denanoóxido de itrioinclúen: 1. aditivos para aceiro e aliaxes non férreos. As aliaxes de FeCr normalmente conteñen entre 0,5% e 4%nanoóxido de itrio, que pode mellorar a resistencia á oxidación e a ductilidade destes aceiros inoxidables; Despois de engadir unha cantidade adecuada de riconanoóxido de itriomesturadoterra raraá aliaxe MB26, o rendemento xeral da aliaxe mellorou significativamente e pode substituír algunhas aliaxes de aluminio de resistencia media para compoñentes de carga de aeronaves; Engadindo unha pequena cantidade de nanoitrioóxido de terras rarasa aliaxe Al Zr pode mellorar a condutividade da aliaxe; Esta aliaxe foi adoptada pola maioría das fábricas de arame nacionais; Engadindonanoóxido de itrioás aliaxes de cobre mellora a condutividade e a resistencia mecánica. 2. Contén 6 %nanoóxido de itrioe o material cerámico de nitruro de silicio ao 2% de aluminio pódese usar para desenvolver compoñentes do motor. 3. Use un 400 wattsnano óxido de neodimioraio láser granate de aluminio para realizar procesamentos mecánicos como perforación, corte e soldadura en compoñentes grandes. 4. A pantalla fluorescente do microscopio electrónico composta por obleas de cristal único granate Y-Al ten un alto brillo de fluorescencia, baixa absorción de luz dispersa, boa resistencia á alta temperatura e ao desgaste mecánico. 5. altonanoóxido de itrioaliaxes estruturadas que conteñen ata un 90%nanoóxido de gadoliniopódese usar na aviación e outras aplicacións que requiren baixa densidade e alto punto de fusión. 6. Materiais condutores de protóns de alta temperatura que conteñen ata o 90%nanoóxido de itrioson de gran importancia para a produción de pilas de combustible, pilas electrolíticas e compoñentes sensores de gases que requiren alta solubilidade do hidróxeno. Ademais,nanoóxido de itrioutilízase tamén como material de pulverización a alta temperatura, diluyente para o combustible de reactores atómicos, aditivo para materiais de imáns permanentes e como captador na industria electrónica.
Ademais do anterior, nanoóxidos de terras rarastamén se pode usar en materiais de roupa con rendemento ambiental e saúde humana. Desde a actual unidade de investigación, todos teñen unha certa dirección: resistencia á radiación ultravioleta; A contaminación do aire e a radiación ultravioleta son propensas a enfermidades da pel e cancro; A prevención da contaminación dificulta que os contaminantes se peguen á roupa; Tamén se está a investigar no ámbito do illamento térmico. Debido á dureza e ao fácil envellecemento do coiro, é máis propenso a formar manchas nos días de choiva. Derivando con nanoóxido de cerio de terras raraspode facer que o coiro sexa máis suave, menos propenso ao envellecemento e ao mofo, e tamén moi cómodo de levar. Os materiais de nanorevestimento tamén foron un tema candente na investigación de nanomateriais nos últimos anos, con foco principal nos revestimentos funcionais. Os Estados Unidos usan 80 nmY2O3como un revestimento de blindaxe infravermello, que ten unha alta eficiencia para reflectir a calor.CeO2ten alto índice de refracción e alta estabilidade. Candonano óxido de itrio de terras raras, óxido de nano lantano enano óxido de cerioengádense po ao revestimento, a parede exterior pode resistir o envellecemento. Dado que o revestimento da parede exterior é propenso a envellecer e caer debido a que a pintura está exposta aos raios ultravioleta do sol e á exposición prolongada ao vento e ao sol, a adición deóxido de cerioeóxido de itriopode resistir a radiación ultravioleta e o seu tamaño de partícula é moi pequeno.Nano óxido de cerioúsase como absorbente ultravioleta, espérase que se use para evitar o envellecemento dos produtos plásticos debido á radiación ultravioleta, así como o envellecemento UV de tanques, coches, barcos, tanques de almacenamento de petróleo, etc., e para desempeñar un papel importante. en grandes cartelerías ao aire libre
A mellor protección é o revestimento da parede interior para evitar a mofo, a humidade e a contaminación, xa que o seu tamaño de partícula é moi pequeno, polo que é difícil que o po se pegue á parede e se poida limpar con auga. Aínda hai moitos usos para o nanoóxidos de terras rarasque precisan máis investigación e desenvolvemento, e esperamos sinceramente que teña un mañá máis brillante.
Hora de publicación: 03-nov-2023