Nanoteknologi ialah bidang antara disiplin yang baru muncul yang berkembang secara beransur-ansur pada akhir 1980-an dan awal 1990-an. Oleh kerana potensinya yang besar untuk mencipta proses pengeluaran, bahan dan produk baharu, ia akan mencetuskan revolusi perindustrian baharu pada abad baharu. Tahap pembangunan nanosains dan nanoteknologi semasa adalah serupa dengan komputer dan teknologi maklumat pada tahun 1950-an. Kebanyakan saintis yang komited dalam bidang ini menjangkakan bahawa pembangunan nanoteknologi akan memberi impak yang luas dan mendalam ke atas banyak aspek teknologi. Para saintis percaya bahawa ia mempunyai sifat pelik dan sifat unik, dan kesan pengehad utama yang membawa kepada sifat aneh nanonadir bumibahan termasuk kesan permukaan khusus, kesan saiz kecil, kesan antara muka, kesan ketelusan, kesan terowong dan kesan kuantum makroskopik. Kesan ini menjadikan sifat fizikal sistem nano berbeza daripada bahan konvensional, seperti cahaya, elektrik, haba dan kemagnetan, menghasilkan banyak ciri baru. Terdapat tiga hala tuju utama untuk saintis masa depan untuk menyelidik dan membangunkan nanoteknologi: penyediaan dan penggunaan bahan nano berprestasi tinggi; Mereka bentuk dan menyediakan pelbagai peranti dan peralatan nano; Mengesan dan menganalisis sifat kawasan nano. Pada masa ini, terdapat terutamanya beberapa arahan aplikasi untuk nanonadir bumis, dan kegunaan masa hadapan nanonadir bumiperlu dikembangkan lagi.
Nano lanthanum oksidadigunakan untuk bahan piezoelektrik, bahan elektroterma, bahan termoelektrik, bahan magnetoresistif, bahan bercahaya (serbuk biru) bahan simpanan hidrogen, kaca optik, bahan laser, pelbagai bahan aloi, pemangkin untuk menyediakan produk kimia organik, dan pemangkin untuk meneutralkan ekzos automotif. Filem pertanian penukaran cahaya juga digunakan untuknano lanthanum oksida.
Kegunaan utamanano ceriatermasuk: 1. Sebagai bahan tambahan kaca,nano ceriaboleh menyerap sinaran ultraungu dan inframerah dan telah digunakan pada kaca automotif. Ia bukan sahaja boleh menghalang sinaran ultraungu, tetapi ia juga boleh mengurangkan suhu di dalam kereta, seterusnya menjimatkan tenaga elektrik untuk penyaman udara. 2. Pemakaiannano cerium oksidadalam pemangkin penulenan ekzos automotif boleh menghalang sejumlah besar gas ekzos automotif daripada dilepaskan ke udara. 3.Nano cerium oksidaboleh digunakan pada pigmen untuk mewarnakan plastik dan juga boleh digunakan dalam industri seperti salutan, dakwat, dan kertas. 4. Pemakaiannano ceriadalam bahan penggilap telah diiktiraf secara meluas sebagai keperluan ketepatan tinggi untuk menggilap wafer silikon dan substrat kristal tunggal nilam. 5. Selain itu,nano ceriajuga boleh digunakan untuk bahan simpanan hidrogen, bahan termoelektrik,nano ceriaelektrod tungsten, kapasitor seramik, seramik piezoelektrik,nano ceria silikon karbidapelelas, bahan mentah sel bahan api, pemangkin petrol, bahan magnet kekal tertentu, pelbagai keluli aloi, dan logam bukan ferus.
NanometerPraseodymium Oksida (Pr6O11)
Kegunaan utamanano praseodymium oksidatermasuk: 1. Ia digunakan secara meluas dalam membina seramik dan seramik harian. Ia boleh dicampur dengan sayu seramik untuk membuat sayu warna, atau boleh digunakan sebagai pigmen bawah sayu sahaja. Pigmen yang dihasilkan adalah kuning muda, dengan ton warna tulen dan elegan. 2. Digunakan untuk pembuatan magnet kekal, digunakan secara meluas dalam pelbagai peranti elektronik dan motor. 3. Digunakan untuk keretakan pemangkin petroleum, ia boleh meningkatkan aktiviti pemangkin, selektiviti, dan kestabilan. 4.Nano praseodymium oksidajuga boleh digunakan untuk menggilap kasar. Selain itu, penggunaannano praseodymium oksidadalam bidang gentian optik juga semakin meluas.
Nanometer neodymium oksida (Nd2O3)
Nanometer neodymium oksidaelemen telah menjadi topik hangat perhatian pasaran selama bertahun-tahun kerana kedudukannya yang unik dalamnadir bumipadang.Nanometer neodymium oksidajuga digunakan untuk bahan logam bukan ferus. Menambah 1.5% kepada 2.5%nano neodymium oksidakepada aloi magnesium atau aluminium boleh meningkatkan prestasi suhu tinggi, kedap udara, dan rintangan kakisan aloi, dan digunakan secara meluas sebagai bahan aeroangkasa. Selain itu, nano yttrium aluminium garnet didop dengannano neodymium oksidae menjana pancaran laser gelombang pendek, yang digunakan secara meluas dalam industri untuk mengimpal dan memotong bahan nipis dengan ketebalan kurang daripada 10mm. Dalam amalan perubatan, nanoaluminium yttriumlaser garnet didop dengannano neodymium oksidadigunakan sebagai ganti pisau pembedahan untuk membuang luka pembedahan atau membasmi kuman.Nano neodymium oksidajuga digunakan untuk pewarna kaca dan bahan seramik, serta untuk produk getah dan bahan tambahan.
Kegunaan utamasamarium oksida skala nanotermasuk warna kuning mudanya, yang digunakan dalam kapasitor dan pemangkin seramik. Selain itu,nano samarium oksidajuga mempunyai sifat nuklear dan boleh digunakan sebagai bahan struktur, bahan perisai, dan bahan kawalan untuk reaktor atom, membolehkan penggunaan selamat tenaga besar yang dihasilkan oleh pembelahan nuklear.
Skala nanoeuropium oksida (Eu2O3)
Europium oksida skala nanokebanyakannya digunakan dalam serbuk pendarfluor. Eu3+ digunakan sebagai pengaktif untuk fosfor merah, dan Eu2+ digunakan untuk fosfor biru. Pada masa kini, Y0O3: Eu3+ ialah fosforus terbaik untuk kecekapan pendarfluor, kestabilan salutan dan pemulihan kos. Di samping itu, dengan penambahbaikan dalam teknologi seperti meningkatkan kecekapan luminescence dan kontras, ia digunakan secara meluas. Baru-baru ini,nano europium oksidajuga telah digunakan sebagai fosfor pelepasan yang dirangsang dalam sistem diagnostik perubatan sinar-X baharu. Nano europium oksida juga boleh digunakan untuk mengeluarkan kanta berwarna dan penapis optik, untuk peranti penyimpanan gelembung magnetik, dan dalam bahan kawalan, bahan perisai, dan bahan struktur reaktor atom. Serbuk pendarfluor merah gadolinium europium oksida (Y2O3Eu3+) zarah halus telah disediakan menggunakannano yttrium oksida (Y2O3) dannano europium oksida (Eu2O3) sebagai bahan mentah. Ketika bersiapnadir bumiserbuk pendarfluor tiga warna, didapati bahawa: (a) ia boleh bercampur dengan baik dengan serbuk hijau dan serbuk biru; (b) Prestasi salutan yang baik; (c) Oleh kerana saiz zarah serbuk merah yang kecil, luas permukaan tertentu meningkat, dan bilangan zarah bercahaya meningkat, yang boleh mengurangkan jumlah serbuk merah yang digunakan dalamnadir bumifosforus tiga warna, mengakibatkan penurunan kos.
Nano gadolinium oksida (Gd2O3)
Kegunaan utamanya termasuk: 1. Kompleks paramagnet larut airnya boleh meningkatkan isyarat pengimejan resonans magnetik (NMR) badan manusia dalam aplikasi perubatan. 2. Oksida sulfur asas boleh digunakan sebagai grid matriks untuk tiub osiloskop kecerahan khas dan skrin pendarfluor sinar-X. 3. Yangnano gadolinium oksida in nano gadolinium oksidagallium garnet ialah substrat tunggal yang ideal untuk memori memori memori gelembung magnetik. 4. Apabila tiada had kitaran Camot, ia boleh digunakan sebagai medium penyejukan magnet keadaan pepejal. 5. Digunakan sebagai perencat untuk mengawal tahap tindak balas rantai loji kuasa nuklear untuk memastikan keselamatan tindak balas nuklear. Selain itu, penggunaannano gadolinium oksidadan nano lanthanum oksida bersama-sama membantu menukar zon peralihan kaca dan meningkatkan kestabilan terma kaca.Nano gadolinium oksidajuga boleh digunakan untuk pembuatan kapasitor dan skrin penguat sinar-X. Usaha sedang dibuat di seluruh dunia untuk membangunkan aplikasinano gadolinium oksidadan aloinya dalam penyejukan magnet, dan penemuan telah dibuat.
Nanometerterbium oksida (Tb4O7)
Kawasan aplikasi utama termasuk: 1. Serbuk pendarfluor digunakan sebagai pengaktif untuk serbuk hijau dalam tiga serbuk pendarfluor warna utama, seperti matriks fosfat diaktifkan olehnano terbium oksida, matriks silikat diaktifkan olehnano terbium oksida, dan nano cerium magnesium aluminat matriks diaktifkan olehnano terbium oksida, semuanya memancarkan lampu hijau dalam keadaan teruja. 2. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidikan dan pembangunan telah dijalankan ke atasnano terbium oksidabahan magneto-optik berasaskan untuk penyimpanan magneto-optik. Cakera magneto-optik yang dibangunkan menggunakan filem nipis amorf Tb-Fe sebagai elemen storan komputer boleh meningkatkan kapasiti storan sebanyak 10-15 kali ganda. 3. Kaca optik Magneto, kaca berputar Faraday yang mengandunginano terbium oksida, ialah bahan utama yang digunakan dalam pembuatan pemutar, pengasing, dan pendering yang digunakan secara meluas dalam teknologi laser.Nano terbium oksidadan nano disprosium oksida besi telah digunakan terutamanya dalam sonar dan telah digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, daripada sistem suntikan bahan api, kawalan injap cecair, kedudukan mikro kepada penggerak mekanikal, mekanisme, dan pengawal selia sayap untuk pesawat dan teleskop angkasa.
Nano disprosium oksida (Dy2O3)
Kegunaan utamanano disprosium oksida (Dy2O3) nano disprosium oksidaialah: 1.Nano disprosium oksidadigunakan sebagai pengaktif serbuk pendarfluor, dan trivalennano disprosium oksidaialah ion pengaktifan yang menjanjikan untuk pusat pendarfluor tunggal tiga bahan pendarfluor warna primer. Ia terutamanya terdiri daripada dua jalur pelepasan, satu adalah pelepasan cahaya kuning, dan satu lagi adalah pelepasan cahaya biru. Bahan bercahaya didop dengannano disprosium oksidaboleh digunakan sebagai serbuk pendarfluor tiga warna utama. 2.Nano disprosium oksidaadalah bahan mentah logam yang diperlukan untuk menyediakan aloi magnetostrictive yang besarnano terbium oksidaaloi oksida besi disprosium nano (Terfenol), yang boleh membolehkan beberapa pergerakan mekanikal yang tepat dicapai. 3.Nano disprosium oksidalogam boleh digunakan sebagai bahan simpanan magneto-optik dengan kelajuan rakaman tinggi dan kepekaan membaca. 4. Digunakan untuk penyediaannano disprosium oksidalampu, bahan kerja yang digunakan dalamnano disprosium oksidalampu adalahnano disprosium oksida. Lampu jenis ini mempunyai kelebihan seperti kecerahan tinggi, warna yang baik, suhu warna yang tinggi, saiz kecil, dan arka yang stabil. Ia telah digunakan sebagai sumber pencahayaan untuk filem, percetakan, dan aplikasi pencahayaan lain. 5. Disebabkan oleh luas keratan rentas tangkapan neutron yang besarnano disprosium oksida, ia digunakan dalam industri tenaga atom untuk mengukur spektrum neutron atau sebagai penyerap neutron.
Kegunaan utamanano holmium oksidatermasuk: 1. sebagai bahan tambahan untuk lampu halida logam. Lampu halida logam ialah sejenis lampu nyahcas gas yang dibangunkan berdasarkan lampu merkuri tekanan tinggi, dicirikan dengan mengisi mentol dengan pelbagainadir bumihalida. Pada masa ini, kegunaan utama ialahnadir bumiiodida, yang mengeluarkan warna spektrum yang berbeza semasa pelepasan gas. Bahan kerja yang digunakan dalamnano holmium oksidalampu beryodiumnano holmium oksida, yang boleh mencapai kepekatan tinggi atom logam dalam zon arka, meningkatkan kecekapan sinaran. 2.Nano holmium oksidaboleh digunakan sebagai bahan tambahan untuk besi yttrium ataualuminium yttriumgarnet; 3.Nano holmium oksidaboleh digunakan sebagai garnet aluminium besi yttrium (Ho: YAG) untuk mengeluarkan 2 μ M laser, tisu manusia pada 2 μ Kadar penyerapan laser m adalah tinggi, hampir tiga susunan magnitud lebih tinggi daripada Hd: YAG0. Oleh itu, apabila menggunakan laser Ho: YAG untuk pembedahan perubatan, bukan sahaja kecekapan dan ketepatan pembedahan boleh dipertingkatkan, tetapi juga kawasan kerosakan haba boleh dikurangkan kepada saiz yang lebih kecil. Rasuk bebas yang dihasilkan olehnano holmium oksidakristal boleh menghapuskan lemak tanpa menghasilkan haba yang berlebihan, dengan itu mengurangkan kerosakan haba pada tisu yang sihat. Dilaporkan bahawa penggunaannano holmium oksidalaser di Amerika Syarikat untuk merawat glaukoma boleh mengurangkan kesakitan pesakit yang menjalani pembedahan. 4. Dalam aloi magnetostrictive Terfenol D, sejumlah kecilnano holmium oksidajuga boleh ditambah untuk mengurangkan medan luaran yang diperlukan untuk kemagnetan tepu aloi. 5. Di samping itu, peranti komunikasi optik seperti laser gentian, penguat gentian, dan penderia gentian boleh dibuat menggunakan gentian dop dengannano holmium oksida, yang akan memainkan peranan yang lebih penting dalam perkembangan pesat komunikasi gentian optik hari ini.
Kegunaan utamanano erbium oksidatermasuk: 1. Pancaran cahaya Er3+ pada 1550nm mempunyai kepentingan yang istimewa, kerana panjang gelombang ini terletak tepat pada kehilangan gentian optik terendah dalam komunikasi gentian optik. Selepas teruja oleh cahaya pada panjang gelombang 980nm1480nm,nano erbium oksidaion (Er3+) beralih daripada keadaan tanah 4115/2 kepada keadaan tenaga tinggi 4113/2, dan memancarkan cahaya panjang gelombang 1550nm apabila Er3+ dalam keadaan tenaga tinggi beralih kembali ke keadaan asas, gentian optik Kuarza boleh menghantar pelbagai panjang gelombang cahaya , tetapi kadar pengecilan optik berbeza-beza. Jalur frekuensi cahaya 1550nm mempunyai kadar pengecilan optik paling rendah (0.15 desibel setiap kilometer) dalam penghantaran gentian optik kuarza, iaitu hampir had bawah kadar pengecilan. Oleh itu, apabila komunikasi gentian optik digunakan sebagai lampu isyarat pada 1550nm, kehilangan cahaya diminimumkan. Dengan cara ini, jika kepekatan yang sesuai daripadanano erbium oksidadidopkan ke dalam matriks yang sesuai, penguat boleh mengimbangi kerugian dalam sistem komunikasi berdasarkan prinsip laser. Oleh itu, dalam rangkaian telekomunikasi yang memerlukan penguatan isyarat optik 1550nm,nano erbium oksidapenguat gentian doped adalah peranti optik penting. Pada masa ini,nano erbium oksidapenguat gentian silika doped telah dikomersialkan. Menurut laporan, untuk mengelakkan penyerapan yang tidak berguna, jumlah doping nano erbium oksida dalam gentian optik adalah antara puluhan hingga ratusan ppm. Perkembangan pesat komunikasi gentian optik akan membuka bidang baru untuk aplikasinano erbium oksida. 2. Selain itu, kristal laser didop dengannano erbium oksidadan laser 1730nm dan 1550nm keluarannya selamat untuk mata manusia, dengan prestasi penghantaran atmosfera yang baik, keupayaan penembusan yang kuat untuk asap medan perang, kerahsiaan yang baik, dan tidak mudah dikesan oleh musuh. Perbezaan penyinaran pada sasaran tentera adalah agak besar, dan pengintai laser mudah alih untuk keselamatan mata manusia telah dibangunkan untuk kegunaan tentera. 3. Er3+ boleh ditambah ke kaca untuk dibuatnadir bumibahan laser kaca, yang pada masa ini merupakan bahan laser keadaan pepejal dengan tenaga nadi keluaran tertinggi dan kuasa keluaran. 4. Er3+ juga boleh digunakan sebagai ion pengaktifan untuk bahan laser penukaran naik nadir bumi. 5. Selain itu,nano erbium oksidajuga boleh digunakan untuk penyahwarnaan dan pewarnaan kanta cermin mata dan kaca kristal.
Nanometer yttrium oksida (Y2O3)
Kegunaan utamanano yttrium oksidatermasuk: 1. bahan tambahan untuk aloi keluli dan bukan ferus. Aloi FeCr biasanya mengandungi 0.5% hingga 4%nano yttrium oksida, yang boleh meningkatkan rintangan pengoksidaan dan kemuluran keluli tahan karat ini; Selepas menambah jumlah yang sesuainano yttrium oksidabercampur-campurnadir bumikepada aloi MB26, prestasi keseluruhan aloi telah bertambah baik dengan ketara, dan ia boleh menggantikan beberapa aloi aluminium kekuatan sederhana untuk komponen galas beban pesawat; Menambah sedikit nano yttriumoksida nadir bumialoi Al Zr boleh meningkatkan kekonduksian aloi; Aloi ini telah diterima pakai oleh kebanyakan kilang wayar domestik; Menambahnano yttrium oksidakepada aloi kuprum meningkatkan kekonduksian dan kekuatan mekanikal. 2. Mengandungi 6%nano yttrium oksidadan bahan seramik silikon nitrida 2% aluminium boleh digunakan untuk membangunkan komponen enjin. 3. Gunakan 400 wattnano neodymium oksidapancaran laser garnet aluminium untuk melakukan pemprosesan mekanikal seperti penggerudian, pemotongan, dan kimpalan pada komponen besar. 4. Skrin pendarfluor mikroskop elektron yang terdiri daripada wafer kristal tunggal garnet Y-Al mempunyai kecerahan pendarfluor yang tinggi, penyerapan cahaya bertaburan yang rendah, rintangan yang baik terhadap suhu tinggi dan haus mekanikal. 5. tingginano yttrium oksidaaloi berstruktur mengandungi sehingga 90%nano gadolinium oksidaboleh digunakan dalam penerbangan dan aplikasi lain yang memerlukan ketumpatan rendah dan takat lebur yang tinggi. 6. Bahan pengalir proton suhu tinggi yang mengandungi sehingga 90%nano yttrium oksidaadalah sangat penting untuk penghasilan sel bahan api, sel elektrolitik, dan komponen penderiaan gas yang memerlukan keterlarutan hidrogen yang tinggi. Selain itu,nano yttrium oksidajuga digunakan sebagai bahan penyembur suhu tinggi, bahan pelarut untuk bahan api reaktor atom, bahan tambahan untuk bahan magnet kekal, dan sebagai pengambil dalam industri elektronik.
Sebagai tambahan kepada perkara di atas, nanooksida nadir bumijuga boleh digunakan dalam bahan pakaian dengan kesihatan manusia dan prestasi alam sekitar. Daripada unit penyelidikan semasa, mereka semua mempunyai arah tertentu: rintangan kepada sinaran ultraungu; Pencemaran udara dan sinaran ultraungu terdedah kepada penyakit kulit dan kanser; Mencegah pencemaran menyukarkan bahan pencemar melekat pada pakaian; Penyelidikan juga sedang dijalankan dalam bidang penebat haba. Oleh kerana kekerasan dan penuaan kulit yang mudah, ia paling terdedah kepada bintik-bintik acuan pada hari hujan. Hanyut masuk dengan nanonadir bumi cerium oksidaboleh menjadikan kulit lebih lembut, kurang terdedah kepada penuaan dan acuan, dan juga sangat selesa dipakai. Bahan salutan nano juga telah menjadi topik hangat dalam penyelidikan bahan nano sejak beberapa tahun kebelakangan ini, dengan tumpuan utama pada salutan berfungsi. Amerika Syarikat menggunakan 80nmY2O3sebagai salutan perisai inframerah, yang mempunyai kecekapan tinggi dalam memantulkan haba.CeO2mempunyai indeks biasan yang tinggi dan kestabilan yang tinggi. bilanano nadir bumi yttrium oksida, nano lanthanum oksida dannano cerium oksidaserbuk ditambah kepada salutan, dinding luar boleh menahan penuaan. Oleh kerana salutan dinding luar terdedah kepada penuaan dan jatuh kerana cat terdedah kepada sinaran ultraungu matahari dan pendedahan angin dan matahari jangka panjang, penambahanserium oksidadanyttrium oksidaboleh menahan sinaran ultraungu, dan saiz zarahnya sangat kecil.Nano cerium oksidadigunakan sebagai penyerap ultraviolet, Ia dijangka akan digunakan untuk mencegah penuaan produk plastik akibat sinaran ultraviolet, serta penuaan UV kereta kebal, kereta, kapal, tangki simpanan minyak, dan lain-lain, dan memainkan peranan dalam papan iklan besar luar
Perlindungan terbaik adalah untuk salutan dinding dalaman untuk mengelakkan acuan, lembapan dan pencemaran, kerana saiz zarahnya sangat kecil, menjadikannya sukar untuk habuk melekat pada dinding dan boleh disapu dengan air. Masih banyak kegunaan nanooksida nadir bumiyang memerlukan penyelidikan dan pembangunan lanjut, dan kami amat berharap ia akan mempunyai hari esok yang lebih cemerlang.
Masa siaran: Nov-03-2023