Аж үйлдвэрийн хувьсгалын шинэ хүч болох нанометр газрын ховор материал

Аж үйлдвэрийн хувьсгалын шинэ хүч болох нанометр газрын ховор материал

Нанотехнологи нь 1980-аад оны сүүл, 1990-ээд оны эхээр аажмаар хөгжиж ирсэн салбар хоорондын шинэ салбар юм. Энэ нь үйлдвэрлэлийн шинэ процесс, шинэ материал, шинэ бүтээгдэхүүн бий болгох асар их нөөцтэй учраас шинэ зуунд аж үйлдвэрийн шинэ хувьсгалыг эхлүүлэх болно. Нано шинжлэх ухаан, нанотехнологийн өнөөгийн хөгжлийн түвшин 1950-иад оны компьютер, мэдээллийн технологийн түвшинтэй ижил байна. Энэ салбарт үнэнчээр зүтгэж буй ихэнх эрдэмтэд нанотехнологийн хөгжил нь технологийн олон салбарт өргөн, өргөн хүрээтэй нөлөө үзүүлнэ гэж таамаглаж байна. Эрдэмтэд энэ нь хачирхалтай шинж чанар, өвөрмөц гүйцэтгэлтэй гэж үздэг.Нано газрын ховор материалын хачирхалтай шинж чанарыг бий болгодог гол хоригийн нөлөө нь гадаргуугийн өвөрмөц эффект, жижиг хэмжээтэй эффект, интерфейсийн эффект, ил тод байдлын эффект, туннелийн эффект, макроскопийн квант эффект юм. Эдгээр нөлөөлөл нь нано системийн физик шинж чанарыг ердийн материалаас гэрэл, цахилгаан, дулаан, соронзон шинж чанараас ялгаатай болгож, олон шинэлэг шинж чанаруудыг бий болгож байна. Ирээдүйд эрдэмтдэд нанотехнологийг судлах, хөгжүүлэх гурван үндсэн чиглэл байна: бэлтгэх, хэрэглэх. маш сайн гүйцэтгэлтэй наноматериалуудын; Төрөл бүрийн нано төхөөрөмж, тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээх, бэлтгэх; Нано-бүс нутгийн шинж чанарыг илрүүлэх, шинжлэх. Одоогийн байдлаар нано ховор шороо нь үндсэндээ дараах хэрэглээний чиглэлтэй байгаа бөгөөд цаашид хэрэглээг нь улам боловсронгуй болгох шаардлагатай байна.

Нанометр лантан исэл (La2O3)

Нанометрийн лантан ислийг пьезо цахилгаан материал, цахилгаан дулаан материал, термоэлектрик материал, соронзон эсэргүүцэх материал, гэрэлтэгч материал (цэнхэр нунтаг), устөрөгч хадгалах материал, оптик шил, лазер материал, төрөл бүрийн хайлш материал, органик химийн бүтээгдэхүүн бэлтгэх катализатор, саармагжуулах катализатор зэрэгт хэрэглэнэ. автомашины яндан, хөнгөн хувиргах хөдөө аж ахуйн хальсыг мөн ашигладаг нанометрийн лантан исэл.

Нанометр церийн исэл (CeO2)

Наноцерийн ислийн үндсэн хэрэглээ нь: 1. Шилэн нэмэлтийн хувьд наноцерийн исэл нь хэт ягаан туяа, хэт улаан туяаг шингээх чадвартай бөгөөд автомашины шилэнд түрхсэн. Энэ нь хэт ягаан туяанаас урьдчилан сэргийлээд зогсохгүй машины доторх температурыг бууруулж, агааржуулагчийн цахилгааныг хэмнэнэ. 2. Наноцерийн ислийг автомашины яндан цэвэрлэх катализаторт хэрэглэснээр их хэмжээний автомашины яндангийн хий агаарт гарахаас үр дүнтэй сэргийлж чадна.3. Нано-церийн ислийг пигмент болгон хуванцарыг өнгө болгохоос гадна бүрэх, бэх, цаасны үйлдвэрт ашиглаж болно. 4. Наноцерийн оксидыг өнгөлгөөний материалд хэрэглэх нь цахиур хавтан болон индранил дан болор субстратыг өнгөлөх өндөр нарийвчлалтай шаардлага гэдгийг нийтээр хүлээн зөвшөөрсөн.5. Нэмж дурдахад наноцерийн ислийг устөрөгч хадгалах материал, термоэлектрик материал, наноцерийн ислийн вольфрамын электрод, керамик конденсатор, пьезоэлектрик керамик, наноцерийн ислийн цахиурын карбидын зүлгүүр, түлшний эсийн түүхий эд, бензиний байнгын соронзон катализатор, зарим материалд хэрэглэж болно. төрөл бүрийн хайлшин ган, өнгөт металл, гэх мэт.

Нанометр празеодимийн исэл (Pr6O11)

Нанометрийн празеодимийн ислийн үндсэн хэрэглээ нь: 1. Барилгын керамик болон өдөр тутмын хэрэглээний керамик эдлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Үүнийг керамик паалантай хольж өнгөт паалантай болгохоос гадна дангаар нь паалан доорх пигмент болгон ашиглаж болно. Бэлтгэсэн пигмент нь цайвар шаргал өнгөтэй, цэвэр, гоёмсог аялгуутай. 2. Энэ нь байнгын соронз үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг бөгөөд янз бүрийн электрон төхөөрөмж, моторуудад өргөн хэрэглэгддэг. 3. Нефтийн катализаторын крекинг хийхэд ашигладаг. Катализаторын идэвх, сонгомол, тогтвортой байдлыг сайжруулж болно. 4. Нано-празеодимийн ислийг мөн зүлгүүрээр өнгөлөхөд ашиглаж болно. Нэмж дурдахад нанометрийн празеодимийн ислийг оптик шилэн салбарт ашиглах нь улам бүр өргөн хүрээтэй байдаг. Нанометр неодимийн исэл (Nd2O3) Нанометр неодимийн исэл нь газрын ховор элементийн салбарт онцгой байр суурь эзэлдэг тул олон жилийн турш зах зээлд халуун цэг болсоор ирсэн. Нано-неодимийн ислийг мөн өнгөт материалд хэрэглэдэг. Магни эсвэл хөнгөн цагааны хайлш руу 1.5% ~ 2.5% нано неодимийн ислийг нэмснээр хайлшийн өндөр температурын гүйцэтгэл, агаар нэвтрэхгүй, зэврэлтээс хамгаалах чадвар сайжирч, сансар огторгуйд өргөн хэрэглэгддэг. агаарын тээврийн материал. Нэмж дурдахад, нано неодимийн оксидоор баяжуулсан нано иттриум хөнгөн цагаан анар нь богино долгионы лазер туяа үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлд 10 мм-ээс бага зузаантай нимгэн материалыг гагнах, зүсэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Эмнэлгийн тал дээр nano-Nd _ 2O _ 3-ээр дүүргэсэн Nano-YAG лазерыг мэс заслын хутганы оронд мэс заслын шархыг арилгах эсвэл шархыг ариутгахад ашигладаг. Нанометрийн неодимийн ислийг мөн шил, керамик материал, резинэн бүтээгдэхүүн, нэмэлтийг будахад ашигладаг.

Самарийн ислийн нано хэсгүүд (Sm2O3)

Нано хэмжээтэй самарийн ислийн гол хэрэглээ нь: нано хэмжээтэй самарийн исэл нь цайвар шар өнгөтэй бөгөөд үүнийг керамик конденсатор, катализаторт хэрэглэдэг. Нэмж дурдахад, нано хэмжээтэй самарийн исэл нь цөмийн шинж чанартай бөгөөд атомын энергийн реакторын бүтцийн материал, хамгаалалтын материал, хяналтын материал болгон ашиглаж, цөмийн задралаас үүссэн асар их энергийг аюулгүй ашиглах боломжтой. Европийн оксидын нано хэсгүүдийг (Eu2O3) ихэвчлэн фосфоронд ашигладаг. Eu3+ нь улаан фосфорын идэвхжүүлэгч, Eu2+ нь цэнхэр фосфорт ашиглагддаг. Y0O3:Eu3+ нь гэрэлтүүлгийн үр ашиг, бүрэх тогтвортой байдал, нөхөн сэргээх зардал гэх мэт хамгийн сайн фосфор бөгөөд гэрэлтүүлгийн үр ашиг, тодосгогч чанарыг сайжруулдаг тул өргөн хэрэглэгддэг. Сүүлийн үед нано европийн ислийг рентген эмнэлгийн оношилгооны шинэ системд өдөөгдсөн ялгаруулалтын фосфор болгон ашиглаж байна. Нано-европийн ислийг өнгөт линз, оптик шүүлтүүр үйлдвэрлэх, соронзон бөмбөлөг хадгалах төхөөрөмж зэрэгт ашиглаж болохоос гадна өөрийн авьяас чадвараа харуулах боломжтой. хяналтын материал, хамгаалалтын материал, атомын реакторын бүтцийн материал. Нарийн ширхэгт гадолинийн европийн исэл (Y2O3:Eu3+) улаан фосфорыг түүхий эд болгон нано иттриийн исэл (Y2O3), нано европийн исэл (Eu2O3) ашиглан бэлтгэсэн. Үүнийг ашиглан газрын ховор гурван өнгийн фосфорыг бэлтгэхэд: (а) ногоон нунтаг, цэнхэр нунтагтай сайн, жигд холих боломжтой; (б) Бүрхүүлгийн сайн гүйцэтгэл; (в) Улаан нунтгийн ширхэгийн хэмжээ бага, гадаргуугийн хувийн талбай нэмэгдэж, гэрэлтэх тоосонцор ихсэх тул газрын ховор гурван өнгийн фосфор дахь улаан нунтагны хэмжээг багасгаж, улмаар өртөг багатай болно.

Гадолиний оксидын нано хэсгүүд (Gd2O3)

Үүний үндсэн хэрэглээ нь: 1. Усанд уусдаг парамагнит цогцолбор нь эмчилгээний эмчилгээнд хүний ​​биеийн NMR дүрслэлийн дохиог сайжруулдаг. 2. Суурь хүхрийн ислийг осциллографын хоолойн матрицын тор болон тусгай гэрэлтүүлэг бүхий рентген дэлгэц болгон ашиглаж болно. 3. Нано-гадолиний галлийн анар дахь нано-гадолиний исэл нь соронзон бөмбөлөг санах ойд хамгийн тохиромжтой нэг субстрат юм. 4. Камотын мөчлөгийн хязгаарлалт байхгүй үед үүнийг хатуу соронзон хөргөлтийн орчин болгон ашиглаж болно. 5. Цөмийн урвалын аюулгүй байдлыг хангах зорилгоор атомын цахилгаан станцуудын гинжин урвалын түвшинг хянах дарангуйлагч болгон ашигладаг. Үүнээс гадна нано-гадолиний исэл, нано-лантан ислийг ашиглах нь шилний шилжилтийн бүсийг өөрчлөх, шилний дулааны тогтвортой байдлыг сайжруулахад тустай. Нано гадолиний ислийг мөн конденсатор, рентген туяаг эрчимжүүлэгч дэлгэц үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Одоогийн байдлаар дэлхий даяар нано-гадолиний исэл ба түүний хайлшийг соронзон хөргөгчинд ашиглах талаар ихээхэн хүчин чармайлт гаргаж, ахиц дэвшил гаргаж байна.

Терби оксидын нано хэсгүүд (Tb4O7)

Үндсэн хэрэглээний талбарууд нь дараах байдалтай байна: 1. Фосфорыг нанотербийн ислээр идэвхжүүлсэн фосфатын матриц, нанотербийн ислээр идэвхжүүлсэн силикат матриц, наноцерийн оксид магнийн алюминат матрицаар идэвхжүүлсэн гэх мэт гурван өнгийн фосфорын ногоон нунтаг идэвхжүүлэгч болгон ашигладаг. оксид, тэдгээр нь бүгд ногоон гэрлийг ялгаруулдаг сэтгэл хөдөлсөн байдал. 2. Соронзон-оптик хадгалах материал, Сүүлийн жилүүдэд нано-тербиум ислийн соронзон-оптик материалыг судалж, боловсруулж байна. Tb-Fe аморф хальсаар хийсэн соронзон оптик дискийг компьютерийн хадгалах элемент болгон ашигладаг бөгөөд хадгалах багтаамжийг 10~15 дахин нэмэгдүүлэх боломжтой. 3. Соронзон-оптик шил, Фарадей оптик идэвхтэй шил нь нанометр тербийн исэл агуулсан, эргүүлэгч, тусгаарлагч, анулятор хийх гол материал бөгөөд лазер технологид өргөн хэрэглэгддэг. Нанометр тербийн исэл нанометр диспрозын ислийг голчлон sonar-д ашигладаг бөгөөд өргөн тархсан байна. түлш шахах систем, шингэний хавхлагын удирдлага, бичил байрлал тогтоох гэх мэт олон салбарт ашиглагддаг. нисэх онгоцны сансрын дурангийн механик идэвхжүүлэгч, механизм ба далавчны зохицуулагч. Dy2O3 нано диспрозиум ислийн үндсэн хэрэглээ нь: 1. Нано-диспрозийн ислийг фосфорын идэвхжүүлэгч болгон ашигладаг бөгөөд гурвалсан нано-диспрозийн исэл нь нэг люминесцент төвтэй гурван өнгийн гэрэлтдэг материалын ирээдүйтэй идэвхжүүлэгч ион юм. Энэ нь голчлон ялгарах хоёр зурвасаас бүрдэх ба нэг нь шар гэрлийн ялгаралт, нөгөө нь цэнхэр гэрлийн ялгаралт бөгөөд нано-диспрозийн ислээр дүүргэсэн гэрэлтэгч материалыг гурван өнгийн фосфор болгон ашиглаж болно.2. Нанометр диспрозийн исэл нь механик хөдөлгөөний тодорхой үйл ажиллагааг гүйцэтгэх чадвартай том соронзотстриктив хайлш нано-тербийн исэл ба нано-диспрозийн оксид бүхий терфенол хайлш бэлтгэхэд шаардлагатай металлын түүхий эд юм. 3. Нанометрийн диспрозийн исэл металлыг өндөр бичлэгийн хурдтай, унших мэдрэмжтэй соронзон оптик хадгалах материал болгон ашиглаж болно. 4. Нано диспрозийн ислийн чийдэнг бэлтгэхэд ашигладаг. Нано диспрозийн ислийн чийдэнд ашигладаг ажлын бодис нь нано диспрозиум исэл бөгөөд өндөр тод, сайн өнгө, өндөр өнгөний температур, жижиг хэмжээтэй, тогтвортой нумтай зэрэг давуу талтай. кино болон хэвлэлийн гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр болгон ашигладаг. 5. Нанометр диспрозын исэл нь нейтроны энергийн спектрийг хэмжихэд эсвэл атомын энергийн салбарт нейтрон шингээгч болгон ашигладаг, учир нь нейтрон барих хөндлөн огтлолын талбай их байдаг.

Хо _ 2O _ 3 нанометр

Нано-холмиум ислийн үндсэн хэрэглээ нь: 1. Металл галоген чийдэнгийн нэмэлт болох металл галоген чийдэн нь өндөр даралтын мөнгөн усны чийдэн дээр суурилсан хий ялгаруулах чийдэнгийн төрөл бөгөөд түүний шинж чанар чийдэнг янз бүрийн ховор элементийн галогенид дүүргэсэн байна. Одоогийн байдлаар газрын ховор иодидуудыг голчлон ашиглаж байгаа бөгөөд хий ялгарах үед янз бүрийн спектрийн шугам ялгаруулдаг. Нано-голмийн ислийн дэнлүүнд ашигладаг ажлын бодис нь нано-голмийн ислийн иодид бөгөөд нумын бүсэд металлын атомын өндөр концентрацийг олж авах боломжтой. цацрагийн үр ашгийг ихээхэн сайжруулдаг. 2. Нанометрийн голмийн ислийг иттриум төмөр эсвэл иттриум хөнгөн цагаан анарын нэмэлт болгон ашиглаж болно; 3. Нано-холмиум ислийг иттриум төмрийн хөнгөн цагаан анар (Ho:YAG) болгон ашиглаж болох бөгөөд энэ нь 2μm лазер ялгаруулж чаддаг бөгөөд хүний ​​эд эсийн 2μм лазер хүртэл шингээх хурд өндөр байдаг. Энэ нь Hd-ээс бараг 3 дахин өндөр байдаг. YAG0. Иймд Ho:YAG лазерыг эмнэлгийн мэс засалд ашиглахдаа үйл ажиллагааны үр ашиг, нарийвчлалыг сайжруулаад зогсохгүй дулааны гэмтлийн талбайг багасгаж болно. Нано холмиум ислийн талстаас үүссэн чөлөөт цацраг нь хэт их дулаан үүсгэхгүйгээр өөх тосыг арилгаж, улмаар эрүүл эдээс үүсэх дулааны гэмтлийг бууруулдаг. АНУ-д глаукомыг нанометрийн голмийн оксидын лазераар эмчлэх нь өвдөлтийг бууруулах боломжтой гэж мэдээлсэн. мэс засал. 4. Соронзон чангалагч Terfenol-D хайлшанд хайлшийн ханалтын соронзлолд шаардагдах гадаад талбарыг багасгахын тулд бага хэмжээний нано хэмжээтэй голмийн ислийг нэмж болно.5. Нэмж дурдахад, нано-холмиум ислээр дүүргэсэн оптик шилэн кабелийг оптик шилэн лазер, оптик шилэн өсгөгч, оптик шилэн мэдрэгч гэх мэт оптик холбооны төхөөрөмжийг хийхэд ашиглаж болох бөгөөд энэ нь өнөөгийн хурдацтай шилэн кабелийн холбоонд илүү чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.

Нанометр иттриум исэл (Y2O3)

Нано иттриум ислийн үндсэн хэрэглээ нь дараах байдалтай байна: 1. Ган болон өнгөт хайлшийн нэмэлтүүд. FeCr хайлш нь ихэвчлэн 0.5% ~ 4% нано иттриум ислийг агуулдаг бөгөөд энэ нь эдгээр зэвэрдэггүй гангийн исэлдэлтийн эсэргүүцэл, уян хатан чанарыг сайжруулдаг. MB26 хайлш руу нанометр иттриумын ислээр баялаг холимог ховор шороог зохих хэмжээгээр нэмсний дараа хайлшийн иж бүрэн шинж чанар нь илэрхий байв. өчигдөр сайжруулсан, Энэ нь стресст орсон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дунд болон хүчтэй хөнгөн цагааны хайлшийг орлуулах боломжтой нисэх онгоц; Al-Zr хайлш руу бага хэмжээний ховор шороон нано иттриум ислийг нэмбэл хайлшийн дамжуулалтыг сайжруулна; Энэ хайлшийг Хятадын ихэнх утас үйлдвэрлэдэг. Цахилгаан дамжуулах чанар, механик бат бөх чанарыг сайжруулахын тулд нано-иттриум ислийг зэсийн хайлш руу нэмсэн. 2. 6% нано иттриум исэл, 2% хөнгөн цагаан агуулсан цахиур нитридын керамик материал. Үүнийг хөдөлгүүрийн эд ангиудыг боловсруулахад ашиглаж болно. 3. Өрөмдлөг, зүсэх, гагнах болон бусад механик боловсруулалтыг 400 ваттын хүчин чадалтай нано неодимийн оксид хөнгөн цагаан анар лазер туяа ашиглан том хэмжээний эд ангиудад гүйцэтгэдэг. 4. Y-Al анар дан болороос бүрдсэн электрон микроскопын дэлгэц нь флюресценцийн өндөр гэрэлтэй, сарнисан гэрлийг шингээх чадвар багатай, өндөр температурт тэсвэртэй, механик элэгдэлд тэсвэртэй.5. 90% нано гадолиний исэл агуулсан нано иттриум ислийн өндөр бүтэцтэй хайлшийг агаарын тээвэр болон бага нягтрал, өндөр хайлах цэг шаардсан бусад тохиолдолд хэрэглэж болно. 6. 90% нано иттриум исэл агуулсан өндөр температурт протон дамжуулагч материалууд нь устөрөгчийн өндөр уусах чадвартай түлшний эс, электролитийн эс, хийн мэдрэгч үйлдвэрлэхэд ихээхэн ач холбогдолтой юм. Нэмж дурдахад нано-иттриум ислийг өндөр температурт шүршихэд тэсвэртэй материал, атомын реакторын түлшний шингэрүүлэгч, байнгын соронзон материалын нэмэлт, электроникийн үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Дээрхээс гадна нано газрын ховор оксидыг хүний ​​эрүүл мэнд, байгаль орчныг хамгаалах хувцасны материалд ч ашиглаж болно. Одоогийн судалгааны нэгжүүдээс тэд бүгд тодорхой чиглэлтэй байдаг: хэт ягаан туяаны эсрэг цацраг; Агаарын бохирдол, хэт ягаан туяа нь арьсны өвчин, арьсны хорт хавдарт өртөмтгий байдаг; Бохирдлоос урьдчилан сэргийлэх нь бохирдуулагч бодисыг хувцас хунарт наалдуулахад хүндрэл учруулдаг; Мөн дулаарахаас хамгаалах чиглэлээр судалж байна.Арьс нь хатуу бөгөөд хөгшрөхөд хялбар байдаг тул бороотой өдрүүдэд хөгц үүсэх нь элбэг. Арьсыг нано газрын ховор церийн ислээр цайруулж зөөлрүүлж, хөгшрөх, хөгшрөхөд амаргүй, өмсөхөд эвтэйхэн. Сүүлийн жилүүдэд нано бүрэх материалууд нь нано материалын судалгааны анхаарлын төвд байгаа бөгөөд гол судалгаа нь функциональ бүрхүүлд чиглэгддэг. АНУ-д 80нм-ийн Y2O3 нь хэт улаан туяаны хамгаалалтын бүрхүүл болгон ашиглаж болно. Дулаан тусгах үр ашиг маш өндөр байдаг. CeO2 нь хугарлын илтгэгч өндөр, тогтвортой байдал өндөртэй. Бүрээсэнд нано ховор элементийн иттриум исэл, нано лантан исэл, наноцерийн ислийн нунтаг нэмэхэд гадна хана нь хөгшрөлтийг тэсвэрлэх чадвартай, учир нь гадна ханын бүрээс нь нарны гэрэл, хэт ягаан туяанд өртдөг тул будаг нь хуучирч, унахад хялбар байдаг. Удаан хугацааны туршид церийн исэл, иттрий нэмсэний дараа хэт ягаан туяаг тэсвэрлэх чадвартай. оксид.Түүгээр ч зогсохгүй түүний ширхэгийн хэмжээ маш бага, наноцерийн ислийг хэт ягаан туяа шингээгч болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь хэт ягаан туяаны нөлөөгөөр хуванцар бүтээгдэхүүн, танк, автомашин, хөлөг онгоц, газрын тос хадгалах сав гэх мэт хөгшрөлтөөс урьдчилан сэргийлэхэд ашиглагддаг. ., энэ нь гадна талын том сурталчилгааны самбарыг хамгийн сайн хамгаалж, дотоод ханын өнгөлгөөний хөгц, чийг, бохирдлоос урьдчилан сэргийлэх боломжтой. Жижиг ширхэгтэй тул тоос нь хананд наалдахад хялбар биш бөгөөд усаар арчиж болно. Нано газрын ховор оксидыг цаашид судалж, хөгжүүлэх олон төрлийн хэрэглээ байсаар байгаа бөгөөд энэ нь илүү гэрэл гэгээтэй ирээдүйтэй байх болно гэдэгт бид чин сэтгэлээсээ найдаж байна.