Nanotechnologijos yra besiformuojanti tarpdisciplininė sritis, kuri palaipsniui vystėsi devintojo dešimtmečio pabaigoje ir dešimtojo dešimtmečio pradžioje. Dėl didžiulio potencialo kurti naujus gamybos procesus, medžiagas ir produktus, naujajame amžiuje tai sukels naują pramonės revoliuciją. Dabartinis nanomokslų ir nanotechnologijų išsivystymo lygis yra panašus į kompiuterių ir informacinių technologijų išsivystymo lygį šeštajame dešimtmetyje. Dauguma šiai sričiai įsipareigojusių mokslininkų tikisi, kad nanotechnologijų plėtra turės platų ir didelį poveikį daugeliui technologijos aspektų. Mokslininkai mano, kad jis turi keistų savybių ir unikalių savybių bei pagrindinį ribojantį poveikį, lemiantį keistas nano savybesretųjų žemiųmedžiagos apima specifinį paviršiaus efektą, mažo dydžio efektą, sąsajos efektą, skaidrumo efektą, tuneliavimo efektą ir makroskopinį kvantinį efektą. Dėl šių efektų nano sistemų fizinės savybės skiriasi nuo įprastų medžiagų, tokių kaip šviesa, elektra, šiluma ir magnetizmas, todėl atsiranda daug naujų savybių. Būsimiems mokslininkams yra trys pagrindinės nanotechnologijų tyrimų ir plėtros kryptys: didelio našumo nanomedžiagų paruošimas ir taikymas; Suprojektuoti ir paruošti įvairius nano prietaisus ir įrangą; Aptikti ir analizuoti nano regionų savybes. Šiuo metu daugiausia yra keletas nano taikymo krypčiųretųjų žemiųs ir nano naudojimo ateityjeretųjų žemiųreikia toliau plėtoti.
Nano lantano oksidastaikomas pjezoelektrinėms medžiagoms, elektroterminėms medžiagoms, termoelektrinėms medžiagoms, magnetorezistinėms medžiagoms, liuminescencinėms medžiagoms (mėlyniems milteliams), vandenilio kaupimo medžiagoms, optiniam stiklui, lazerinėms medžiagoms, įvairioms lydinių medžiagoms, organinių chemijos produktų ruošimo katalizatoriams ir automobilių išmetamųjų dujų neutralizavimo katalizatoriams. Taip pat naudojamos šviesos konversijos žemės ūkio plėvelėsnano lantano oksidas.
Pagrindiniai naudojimo būdainano cerijaapima: 1. kaip stiklo priedą,nano cerijagali sugerti ultravioletinius ir infraraudonuosius spindulius ir buvo pritaikytas automobilių stiklams. Tai ne tik gali užkirsti kelią ultravioletiniams spinduliams, bet ir sumažinti temperatūrą automobilio viduje, taip sutaupant elektros energijos oro kondicionavimui. 2. Taikantnano cerio oksidasautomobilių išmetamųjų dujų valymo katalizatoriai gali veiksmingai užkirsti kelią dideliam automobilių išmetamųjų dujų kiekiui patekti į orą. 3.Nano cerio oksidasgali būti naudojamas pigmentams dažyti plastiką, taip pat gali būti naudojamas tokiose pramonės šakose kaip dangos, rašalas ir popierius. 4. Taikantnano cerijapoliravimo medžiagos buvo plačiai pripažintos kaip didelio tikslumo reikalavimas poliruojant silicio plokšteles ir safyro monokristalinius substratus. 5. Be to,nano cerijataip pat gali būti naudojamas vandenilio saugojimo medžiagoms, termoelektrinėms medžiagoms,nano cerijavolframo elektrodai, keraminiai kondensatoriai, pjezoelektrinė keramika,nano cerija silicio karbidasabrazyvai, kuro elementų žaliavos, benzino katalizatoriai, tam tikros nuolatinių magnetų medžiagos, įvairūs legiruoti plienai ir spalvotieji metalai.
NanometrasPrazeodimio oksidas (Pr6O11)
Pagrindiniai naudojimo būdainanoprazeodimio oksidasapima: 1. Jis plačiai naudojamas statybinėje keramikoje ir kasdienėje keramikoje. Jis gali būti maišomas su keramine glazūra, kad gautų spalvotą glazūrą, arba gali būti naudojamas kaip vienas pigmentas po glazūra. Gaminamas pigmentas yra šviesiai geltonos spalvos, gryno ir elegantiško atspalvio. 2. Naudojamas nuolatiniams magnetams gaminti, plačiai naudojamas įvairiuose elektroniniuose prietaisuose ir varikliuose. 3. Naudojamas naftos kataliziniam krekingui, gali pagerinti katalizinį aktyvumą, selektyvumą ir stabilumą. 4.Nanoprazeodimio oksidastaip pat gali būti naudojamas abrazyviniam poliravimui. Be to, naudojantnanoprazeodimio oksidasšviesolaidžių srityje taip pat vis labiau plinta.
Nanometrinis neodimio oksidas (Nd2O3)
Nanometrinis neodimio oksidaselementas jau daugelį metų tapo karšta rinkos dėmesio tema dėl savo unikalios padėties rinkojeretųjų žemiųlauke.Nanometrinis neodimio oksidastaip pat taikomas spalvotųjų metalų medžiagoms. Pridedant nuo 1,5% iki 2,5%nano neodimio oksidasMagnio ar aliuminio lydiniai gali pagerinti lydinio veikimą aukštoje temperatūroje, sandarumą ir atsparumą korozijai, todėl yra plačiai naudojami kaip aviacijos ir kosmoso medžiaga. Be to, nano itrio aliuminio granatas, legiruotasnano neodimio oksidase generuoja trumpųjų bangų lazerio spindulius, kurie plačiai naudojami pramonėje suvirinant ir pjaustant plonas medžiagas, kurių storis mažesnis nei 10 mm. Medicinos praktikoje nanoitrio aliuminisgranato lazeriai, legiruotinano neodimio oksidasyra naudojami vietoj chirurginių peilių chirurginėms žaizdoms pašalinti arba dezinfekuoti.Nano neodimio oksidastaip pat naudojamas stiklo ir keraminių medžiagų dažymui, taip pat gumos gaminiams ir priedams.
Nano samariumo oksidas (Sm2O3)
Pagrindiniai naudojimo būdainanoskalės samariumo oksidasapima šviesiai geltoną spalvą, kuri naudojama keraminiuose kondensatoriuose ir katalizatoriuose. Be to,nano samariumo oksidastaip pat turi branduolinių savybių ir gali būti naudojama kaip konstrukcinė medžiaga, ekranavimo medžiaga ir atominių reaktorių valdymo medžiaga, leidžianti saugiai panaudoti didžiulę branduolio dalijimosi energiją.
Nano skalėeuropio oksidas (Eu2O3)
Nano skalės europio oksidasdažniausiai naudojamas fluorescenciniuose milteliuose. Eu3+ naudojamas kaip raudonųjų fosforų aktyvatorius, o Eu2+ – mėlyniems fosforams. Šiais laikais Y0O3: Eu3+ yra geriausias fosforas, užtikrinantis liuminescencijos efektyvumą, dangos stabilumą ir išlaidų susigrąžinimą. Be to, tobulėjant technologijoms, pavyzdžiui, gerinant liuminescencijos efektyvumą ir kontrastą, jis plačiai naudojamas. Neseniainanoeuropio oksidastaip pat buvo naudojamas kaip stimuliuojamos emisijos fosforas naujose rentgeno medicinos diagnostikos sistemose. Nanoeuropio oksidas taip pat gali būti naudojamas gaminant spalvotus lęšius ir optinius filtrus, magnetinių burbuliukų laikymo įrenginius, taip pat atominių reaktorių valdymo medžiagas, ekranavimo medžiagas ir konstrukcines medžiagas. Smulkių dalelių gadolinio europio oksido (Y2O3Eu3+) raudoni fluorescenciniai milteliai buvo paruošti naudojantnano itrio oksidas (Y2O3) irnanoeuropio oksidas (Eu2O3) kaip žaliava. Kai ruošiamasiretųjų žemiųtrispalviai fluorescenciniai milteliai, buvo nustatyta, kad: a) jie gerai maišosi su žaliais ir mėlynais milteliais; b) geros dangos savybės; c) dėl mažo raudonųjų miltelių dalelių dydžio padidėja savitasis paviršiaus plotas ir padidėja liuminescencinių dalelių skaičius, o tai gali sumažinti raudonųjų miltelių kiekį.retųjų žemiųtrispalvių fosforų, todėl sumažėja sąnaudos.
Pagrindiniai jo naudojimo būdai: 1. Jo vandenyje tirpus paramagnetinis kompleksas gali pagerinti žmogaus kūno magnetinio rezonanso (BMR) vaizdo signalą medicinoje. 2. Baziniai sieros oksidai gali būti naudojami kaip specialaus ryškumo osciloskopų vamzdžių ir rentgeno fluorescencinių ekranų matriciniai tinkleliai. 3nano gadolinio oksidas in nano gadolinio oksidasgalio granatas yra idealus vienas substratas magnetinių burbulų atminties atminčiai. 4. Kai nėra Camot ciklo apribojimo, jis gali būti naudojamas kaip kietojo kūno magnetinė aušinimo terpė. 5. Naudojamas kaip inhibitorius kontroliuojant atominių elektrinių grandininės reakcijos lygį, siekiant užtikrinti branduolinių reakcijų saugą. Be to, naudojantnano gadolinio oksidasir nano lantano oksidas kartu padeda pakeisti stiklėjimo zoną ir pagerinti stiklo šiluminį stabilumą.Nanogadolinio oksidastaip pat gali būti naudojamas kondensatorių ir rentgeno spindulių intensyvinimo ekranų gamybai. Šiuo metu visame pasaulyje dedamos pastangos plėtoti taikymąnano gadolinio oksidasir jo lydinių magnetinio aušinimo metu, ir buvo padaryta laimėjimų.
Nanometrasterbio oksidas (Tb4O7)
Pagrindinės taikymo sritys yra šios: 1. Fluorescenciniai milteliai naudojami kaip žalių miltelių aktyvatorius trijų pagrindinių spalvų fluorescenciniuose milteliuose, pvz., fosfato matrica, aktyvuotanano terbio oksidas, silikato matrica aktyvuotanano terbio oksidas, ir nano cerio magnio aliuminato matrica, aktyvuotanano terbio oksidas, visi skleidžia žalią šviesą sužadintoje būsenoje. 2. Pastaraisiais metais buvo vykdomi tyrimai ir plėtranano terbio oksidasmagneto-optinės medžiagos, skirtos magneto-optiniam saugojimui. Magneto-optinis diskas, sukurtas naudojant Tb-Fe amorfinę ploną plėvelę kaip kompiuterio saugojimo elementą, gali padidinti atminties talpą 10-15 kartų. 3. Magneto optinis stiklas, Faradėjaus rotacinis stiklas, kuriame yranano terbio oksidas, yra pagrindinė medžiaga, naudojama gaminant rotatorius, izoliatorius ir žiedus, plačiai naudojamus lazerinėse technologijose.Nano terbio oksidasir nano-disprozio geležies oksidas buvo daugiausia naudojamas sonare ir buvo plačiai naudojamas įvairiose srityse, pradedant degalų įpurškimo sistemomis, skysčio vožtuvų valdymu, mikro padėties nustatymu ir baigiant orlaivių ir kosminių teleskopų mechaninėmis pavaromis, mechanizmais ir sparnų reguliatoriais.
Pagrindiniai naudojimo būdainanodisprozio oksidas (Dy2O3) nanodisprozio oksidasyra: 1.Nanodisprozio oksidasnaudojamas kaip fluorescencinis miltelių aktyvatorius ir trivalentisnanodisprozio oksidasyra daug žadantis aktyvinimo jonas, skirtas vienos liuminescencinės centrinės trijų pagrindinių spalvų liuminescencinei medžiagai. Jį daugiausia sudaro dvi emisijos juostos, viena yra geltonos šviesos spinduliuotė, o kita - mėlynos šviesos spinduliuotė. Liuminescencinė medžiaga, legiruotananodisprozio oksidasgali būti naudojami kaip trijų pagrindinių spalvų fluorescenciniai milteliai. 2.Nanodisprozio oksidasyra būtina metalo žaliava ruošiant didelį magnetostrikcinį lydinįnano terbio oksidasnanodisprozio geležies oksido (Terfenolio) lydinys, leidžiantis atlikti tam tikrus tikslius mechaninius judesius. 3.Nanodisprozio oksidasmetalas gali būti naudojamas kaip magneto-optinė saugojimo medžiaga, turinti didelį įrašymo greitį ir skaitymo jautrumą. 4. Naudojamas ruošiantnanodisprozio oksidaslempos, naudojama darbinė medžiagananodisprozio oksidaslempos yrananodisprozio oksidas. Šio tipo lempos turi tokius privalumus kaip didelis ryškumas, gera spalva, aukšta spalvų temperatūra, mažas dydis ir stabilus lankas. Jis buvo naudojamas kaip apšvietimo šaltinis filmams, spausdinimui ir kitoms apšvietimo programoms. 5. Dėl didelio neutronų gaudymo skerspjūvio plotonanodisprozio oksidas, jis naudojamas atominės energijos pramonėje neutronų spektrams matuoti arba kaip neutronų sugėriklis.
Pagrindiniai naudojimo būdainano holmio oksidasapima: 1. kaip metalo halogenidų lempų priedą. Metalo halogenidinės lempos yra dujų išlydžio lempų tipas, sukurtas aukšto slėgio gyvsidabrio lempų pagrindu, pasižymintis tuo, kad lemputė pripildoma įvairiųretųjų žemiųhalogenidai. Šiuo metu pagrindinis naudojimas yraretųjų žemiųjodidas, kuris dujų išlydžio metu skleidžia skirtingas spektrines spalvas. Darbinė medžiaga, naudojamanano holmio oksidaslempa yra joduotanano holmio oksidas, kuris gali pasiekti didelę metalo atomų koncentraciją lanko zonoje, žymiai pagerindamas spinduliuotės efektyvumą. 2.Nano holmio oksidasgali būti naudojamas kaip priedas prie itrio geležies arbaitrio aliuminisgranatas; 3.Nano holmio oksidasgali būti naudojamas kaip itrio geležies aliuminio granatas (Ho: YAG), kad išspinduliuotų 2 μM lazerį, žmogaus audinys 2 μ. m lazerio sugerties greitis yra didelis, beveik trimis eilėmis didesnis nei Hd: YAG0. Taigi, naudojant Ho: YAG lazerį medicininėms operacijoms, galima ne tik pagerinti operacijos efektyvumą ir tikslumą, bet ir sumažinti terminio pažeidimo plotą iki mažesnio dydžio. Laisvas spindulys, kurį sukurianano holmio oksidaskristalai gali pašalinti riebalus nesukeldami per didelio karščio, taip sumažinant šiluminę žalą sveikiems audiniams. Pranešama, kad naudojantnano holmio oksidaslazeriai JAV, skirti gydyti glaukomą, gali sumažinti pacientų, kuriems atliekama operacija, skausmą. 4. Magnetostrikciniame lydinyje Terfenol D nedidelis kiekisnano holmio oksidastaip pat gali būti pridėta siekiant sumažinti išorinį lauką, reikalingą lydinio prisotinimui. 5. Be to, optinio ryšio prietaisai, tokie kaip šviesolaidiniai lazeriai, skaidulų stiprintuvai ir šviesolaidžio jutikliai, gali būti gaminami naudojant pluoštus, legiruotusnano holmio oksidas, kuri šiandien vaidins svarbesnį vaidmenį sparčiai plėtojant šviesolaidinį ryšį.
Pagrindiniai naudojimo būdainano erbio oksidasapima: 1. Er3+ šviesos spinduliavimas esant 1550 nm turi ypatingą reikšmę, nes šis bangos ilgis yra tiksliai nustatytas esant mažiausiam optinių skaidulų praradimui šviesolaidiniame ryšyje. Po to, kai jį sužadino šviesa, kurios bangos ilgis 980nm1480nm,nano erbio oksidasjonai (Er3+) pereina iš pagrindinės būsenos 4115/2 į didelės energijos būseną 4113/2 ir skleidžia 1550 nm bangos ilgio šviesą, kai Er3+ didelės energijos būsenoje pereina atgal į pagrindinę būseną, kvarciniai optiniai pluoštai gali perduoti įvairaus ilgio šviesą , tačiau optinio slopinimo koeficientas skiriasi. 1550 nm šviesos dažnių juosta turi mažiausią optinį slopinimo koeficientą (0,15 decibelo vienam kilometrui) perduodant kvarcines optines skaidulas, o tai yra beveik apatinė slopinimo laipsnio riba. Todėl, kai šviesolaidinis ryšys naudojamas kaip signalinė šviesa esant 1550 nm, šviesos praradimas sumažinamas iki minimumo. Tokiu būdu, jei atitinkama koncentracijanano erbio oksidasyra legiruotas į tinkamą matricą, stiprintuvas gali kompensuoti nuostolius ryšio sistemose lazerio principu. Todėl telekomunikacijų tinkluose, kuriems reikalingas 1550 nm optinių signalų stiprinimas,nano erbio oksidaslegiruoti skaiduliniai stiprintuvai yra būtini optiniai įrenginiai. Šiuo metunano erbio oksidasbuvo parduodami legiruoto silicio dioksido pluošto stiprintuvai. Remiantis pranešimais, siekiant išvengti nenaudingos absorbcijos, nanoerbio oksido dopingo kiekis optinėse skaidulose svyruoja nuo dešimčių iki šimtų ppm. Sparti šviesolaidinio ryšio plėtra atvers naujas taikymo sritisnano erbio oksidas. 2. Be to, lazeriniai kristalai legiruoti sunano erbio oksidaso jų išėjimo 1730 nm ir 1550 nm lazeriai yra saugūs žmogaus akims, pasižymi geromis atmosferos perdavimo savybėmis, stipriu mūšio lauko dūmų įsiskverbimu, geru konfidencialumu ir nėra lengvai aptinkami priešų. Karinių taikinių apšvitinimo kontrastas yra gana didelis, o nešiojamasis lazerinis nuotolio ieškiklis, skirtas žmogaus akių saugai, buvo sukurtas kariniams tikslams. 3. Er3+ galima dėti į stiklą gamintiretųjų žemiųstiklo lazerinės medžiagos, kuri šiuo metu yra kietojo kūno lazerinė medžiaga, turinti didžiausią išėjimo impulsų energiją ir išėjimo galią. 4. Er3+ taip pat gali būti naudojamas kaip aktyvinimo jonas retųjų žemių konversijos lazerinėms medžiagoms. 5. Be to,nano erbio oksidastaip pat gali būti naudojamas akinių lęšių ir kristalinio stiklo spalvos pašalinimui ir dažymui.
Nanometrinis itrio oksidas (Y2O3)
Pagrindiniai naudojimo būdainano itrio oksidasapima: 1. plieno ir spalvotųjų metalų lydinių priedus. FeCr lydiniuose paprastai yra nuo 0,5% iki 4%nano itrio oksidas, kuris gali padidinti šių nerūdijančio plieno atsparumą oksidacijai ir lankstumą; Pridėjus atitinkamą kiekį sočiųjųnano itrio oksidassumaišytasretųjų žemiųiki MB26 lydinio, bendras lydinio našumas gerokai pagerėjo ir jis gali pakeisti kai kuriuos vidutinio stiprumo aliuminio lydinius, skirtus orlaivių laikančiosioms sudedamosioms dalims; Pridedamas nedidelis kiekis nano itrioretųjų žemių oksidasį Al Zr lydinį gali pagerinti lydinio laidumą; Šį lydinį priėmė dauguma vietinių vielos gamyklų; Pridedamanano itrio oksidasvario lydiniams pagerina laidumą ir mechaninį stiprumą. 2. Sudėtyje yra 6 proc.nano itrio oksidaso aliuminio 2% silicio nitrido keramikos medžiaga gali būti naudojama variklio komponentams kurti. 3. Naudokite 400 vatųnano neodimio oksidasaliuminio granato lazerio spindulys, skirtas mechaniniam didelių komponentų apdorojimui, pavyzdžiui, gręžimui, pjovimui ir suvirinimui. 4. Elektroninio mikroskopo fluorescencinis ekranas, sudarytas iš Y-Al granato monokristalinių plokštelių, turi didelį fluorescencijos ryškumą, mažą išsklaidytos šviesos sugertį, gerą atsparumą aukštai temperatūrai ir mechaniniam nusidėvėjimui. 5. aukštasnano itrio oksidasstruktūrizuoti lydiniai, kurių sudėtyje yra iki 90 proc.nano gadolinio oksidasgali būti naudojamas aviacijoje ir kitose srityse, kurioms reikalingas mažas tankis ir aukšta lydymosi temperatūra. 6. Aukštos temperatūros protonams laidžios medžiagos, turinčios iki 90 proc.nano itrio oksidasyra labai svarbūs gaminant kuro elementus, elektrolitinius elementus ir dujų jutiklius, kuriems reikalingas didelis vandenilio tirpumas. Be to,nano itrio oksidastaip pat naudojamas kaip aukštos temperatūros purškimo medžiaga, skiediklis atominių reaktorių kurui, priedas nuolatinio magneto medžiagoms ir kaip geteris elektronikos pramonėje.
Be to, kas paminėta aukščiau, nanoretųjų žemių oksidaitaip pat gali būti naudojamas drabužių medžiagoms, kurios yra naudingos žmonių sveikatai ir aplinkai. Iš dabartinio tyrimo padalinio jie visi turi tam tikrą kryptį: atsparumas ultravioletinei spinduliuotei; Oro tarša ir ultravioletinė spinduliuotė yra linkę į odos ligas ir vėžį; Užkertant kelią taršai, teršalams sunku prilipti prie drabužių; Taip pat atliekami tyrimai šilumos izoliacijos srityje. Dėl odos kietumo ir lengvo senėjimo lietingomis dienomis joje dažniausiai susidaro pelėsio dėmės. Driftingas su nanoretųjų žemių cerio oksidasgali padaryti odą minkštesnę, mažiau linkusią senti ir pelėti, taip pat labai patogiai nešioti. Nanodangos medžiagos pastaraisiais metais taip pat buvo aktuali nanomedžiagų tyrimų tema, daugiausia dėmesio skiriant funkcinėms dangoms. JAV naudoja 80 nmY2O3kaip infraraudonųjų spindulių ekranavimo danga, kuri labai efektyviai atspindi šilumą.CeO2turi aukštą lūžio rodiklį ir aukštą stabilumą. Kadanano retųjų žemių itrio oksidas, nano lantano oksidas irnano cerio oksidasĮ dangą dedama miltelių, išorinė siena gali būti atspari senėjimui. Kadangi išorinių sienų danga yra linkusi senti ir nukristi dėl dažų veikiamo ultravioletinių saulės spindulių ir ilgalaikio vėjo bei saulės poveikio, pridedamacerio oksidasiritrio oksidasgali atsispirti ultravioletiniams spinduliams, o jo dalelių dydis yra labai mažas.Nano cerio oksidasnaudojamas kaip ultravioletinių spindulių absorberis, tikimasi, kad jis bus naudojamas siekiant užkirsti kelią plastikinių gaminių senėjimui dėl ultravioletinės spinduliuotės, taip pat cisternų, automobilių, laivų, naftos rezervuarų ir kt. UV senėjimui ir atlikti tam tikrą vaidmenį. lauko dideliuose stenduose
Geriausia apsauga yra vidinė sienų danga, kuri apsaugo nuo pelėsio, drėgmės ir taršos, nes jos dalelių dydis yra labai mažas, todėl dulkės sunkiai prilimpa prie sienos ir gali būti nuvalytos vandeniu. Vis dar yra daug nano naudojimo būdųretųjų žemių oksidaikuriems reikia tolesnių tyrimų ir plėtros, ir mes nuoširdžiai tikimės, kad rytojus bus dar nuostabesnis.
Paskelbimo laikas: 2023-11-03