A nanotecnologia é um campo interdisciplinar emergente que se desenvolveu gradualmente no final da década de 1980 e início da década de 1990. Devido ao seu enorme potencial para criar novos processos de produção, materiais e produtos, desencadeará uma nova revolução industrial no novo século. O atual nível de desenvolvimento da nanociência e da nanotecnologia é semelhante ao da informática e da tecnologia da informação na década de 1950. A maioria dos cientistas empenhados neste campo prevê que o desenvolvimento da nanotecnologia terá um impacto amplo e profundo em muitos aspectos da tecnologia. Os cientistas acreditam que tem propriedades estranhas e propriedades únicas, e os principais efeitos limitantes que levam às estranhas propriedades do nanoterra raraos materiais incluem efeito de superfície específico, efeito de tamanho pequeno, efeito de interface, efeito de transparência, efeito de tunelamento e efeito quântico macroscópico. Esses efeitos tornam as propriedades físicas dos nanossistemas diferentes das dos materiais convencionais, como luz, eletricidade, calor e magnetismo, resultando em muitos recursos novos. Existem três direções principais para os futuros cientistas pesquisarem e desenvolverem nanotecnologia: a preparação e aplicação de nanomateriais de alto desempenho; Projetar e preparar diversos nanodispositivos e equipamentos; Detecte e analise as propriedades de nano-regiões. Atualmente, existem principalmente algumas instruções de aplicação para nanoterra raras, e os usos futuros do nanoterras rarasprecisam ser mais desenvolvidos.
Óxido de nano lantânio (La2O3)
Óxido de nano lantânioé aplicado a materiais piezoelétricos, materiais eletrotérmicos, materiais termoelétricos, materiais magnetorresistivos, materiais luminescentes (pó azul), materiais de armazenamento de hidrogênio, vidro óptico, materiais de laser, vários materiais de liga, catalisadores para preparação de produtos químicos orgânicos e catalisadores para neutralização de escapamentos automotivos. Os filmes agrícolas de conversão de luz também são aplicados emóxido de nano lantânio.
Os principais usos denano cériaincluem: 1. Como aditivo de vidro,nano cériapode absorver raios ultravioleta e infravermelho e tem sido aplicado em vidros automotivos. Não só pode prevenir a radiação ultravioleta, mas também pode reduzir a temperatura dentro do carro, economizando assim eletricidade para o ar condicionado. 2. A aplicação deóxido de nanocérioem catalisadores de purificação de escapamento automotivo podem efetivamente impedir que uma grande quantidade de gases de escapamento automotivo seja descarregada no ar. 3.Óxido de nanocériopode ser aplicado a pigmentos para colorir plásticos e também pode ser usado em indústrias como revestimentos, tintas e papel. 4. A aplicação denano cériaem materiais de polimento tem sido amplamente reconhecido como um requisito de alta precisão para polimento de wafers de silício e substratos de cristal único de safira. 5. Além disso,nano cériatambém pode ser aplicado a materiais de armazenamento de hidrogênio, materiais termoelétricos,nano cériaeletrodos de tungstênio, capacitores cerâmicos, cerâmica piezoelétrica,nano céria carboneto de silícioabrasivos, matérias-primas para células de combustível, catalisadores de gasolina, certos materiais de ímã permanente, vários aços-liga e metais não ferrosos.
NanômetroÓxido de praseodímio (Pr6O11)
Os principais usos deóxido de nano praseodímioincluem: 1. É amplamente utilizado na construção de cerâmica e cerâmica diária. Pode ser misturado com esmalte cerâmico para fazer esmalte colorido ou pode ser usado apenas como pigmento sob o vidrado. O pigmento produzido é amarelo claro, com tonalidade de cor pura e elegante. 2. Usado para fabricação de ímãs permanentes, amplamente utilizados em diversos dispositivos eletrônicos e motores. 3. Usado para craqueamento catalítico de petróleo, pode melhorar a atividade catalítica, seletividade e estabilidade. 4.Óxido de nano praseodímiotambém pode ser usado para polimento abrasivo. Além disso, o uso deóxido de nano praseodímiono campo das fibras ópticas também está se tornando cada vez mais difundido.
Óxido de neodímio nanômetro (Nd2O3)
Óxido de neodímio nanômetroelemento tornou-se um tema quente de atenção do mercado por muitos anos devido à sua posição única noterra raracampo.Óxido de neodímio nanômetrotambém é aplicado a materiais metálicos não ferrosos. Adicionando 1,5% a 2,5%óxido de nano neodímioàs ligas de magnésio ou alumínio pode melhorar o desempenho em altas temperaturas, a estanqueidade e a resistência à corrosão da liga e é amplamente utilizado como material aeroespacial. Além disso, granada de nano ítrio e alumínio dopada comóxido de nano neodímioe gera feixes de laser de ondas curtas, amplamente utilizados na indústria para soldagem e corte de materiais finos com espessura inferior a 10 mm. Na prática médica, nanoítrio alumíniolasers granada dopados comóxido de nano neodímiosão usados em vez de facas cirúrgicas para remover feridas cirúrgicas ou desinfetar.Óxido de nano neodímiotambém é usado para colorir materiais de vidro e cerâmica, bem como para produtos de borracha e aditivos.
Os principais usos deóxido de samário em nanoescalaincluem sua cor amarelo claro, que é usada em capacitores e catalisadores cerâmicos. Além disso,óxido de nano samáriotambém possui propriedades nucleares e pode ser utilizado como material estrutural, material de blindagem e material de controle para reatores atômicos, permitindo a utilização segura da enorme energia gerada pela fissão nuclear.
Nanoescalaóxido de európio (Eu2O3)
Óxido de európio em nanoescalaé usado principalmente em pós fluorescentes. Eu3+ é usado como ativador para fósforos vermelhos e Eu2+ é usado para fósforos azuis. Hoje em dia, Y0O3:Eu3+é o melhor fósforo para eficiência de luminescência, estabilidade de revestimento e recuperação de custos. Além disso, com melhorias em tecnologias como a melhoria da eficiência da luminescência e do contraste, está sendo amplamente utilizado. Recentemente,nano óxido de európiotambém tem sido usado como fósforo de emissão estimulada em novos sistemas de diagnóstico médico de raios-X. O óxido de nano európio também pode ser usado na fabricação de lentes coloridas e filtros ópticos, para dispositivos de armazenamento de bolhas magnéticas e em materiais de controle, materiais de blindagem e materiais estruturais de reatores atômicos. Pó fluorescente vermelho de óxido de európio de gadolínio (Y2O3Eu3+) de partículas finas foi preparado usandonano óxido de ítrio (Y2O3) enano óxido de európio (Eu2O3) como matéria-prima. Ao prepararterra rarapó fluorescente tricolor, constatou-se que: (a) pode misturar-se bem com pó verde e pó azul; (b) Bom desempenho de revestimento; (c) Devido ao pequeno tamanho das partículas do pó vermelho, a área superficial específica aumenta e o número de partículas luminescentes aumenta, o que pode reduzir a quantidade de pó vermelho usado emterra rarafósforos tricolores, resultando em redução de custo.
Óxido de nano gadolínio (Gd2O3)
Seus principais usos incluem: 1. Seu complexo paramagnético solúvel em água pode melhorar o sinal de ressonância magnética (NMR) do corpo humano em aplicações médicas. 2. Os óxidos de enxofre básicos podem ser usados como grades de matriz para tubos de osciloscópio de brilho especial e telas de fluorescência de raios X. 3. Oóxido de nano gadolínio in óxido de nano gadolíniogranada de gálio é um substrato único ideal para memória de memória de bolha magnética. 4. Quando não há limitação do ciclo Camot, ele pode ser usado como meio de resfriamento magnético de estado sólido. 5. Usado como inibidor para controlar o nível de reação em cadeia de usinas nucleares para garantir a segurança das reações nucleares. Além disso, o uso deóxido de nano gadolínioe o óxido de nano lantânio juntos ajudam a alterar a zona de transição vítrea e a melhorar a estabilidade térmica do vidro.Óxido de nano gadolíniotambém pode ser usado para fabricar capacitores e telas intensificadoras de raios X. Esforços estão sendo feitos atualmente em todo o mundo para desenvolver a aplicação deóxido de nano gadolínioe suas ligas no resfriamento magnético, e avanços foram feitos.
Nanômetroóxido de térbio (Tb4O7)
As principais áreas de aplicação incluem: 1. O pó fluorescente é usado como ativador do pó verde em três pós fluorescentes de cores primárias, como matriz de fosfato ativada poróxido de nano térbio, matriz de silicato ativada poróxido de nano térbio, e matriz de aluminato de nanocério e magnésio ativada poróxido de nano térbio, todos emitindo luz verde no estado excitado. 2. Nos últimos anos, a investigação e o desenvolvimento têm sido realizados emóxido de nano térbiomateriais magneto-ópticos baseados em armazenamento magneto-óptico. Um disco magneto-óptico desenvolvido usando filme fino amorfo Tb-Fe como elemento de armazenamento de computador pode aumentar a capacidade de armazenamento em 10-15 vezes. 3. Vidro magneto-óptico, vidro rotativo Faraday contendoóxido de nano térbio, é um material chave usado na fabricação de rotadores, isoladores e campainhas amplamente utilizados na tecnologia laser.Óxido de nano-térbioe o óxido de ferro nanodisprósio têm sido usados principalmente em sonares e têm sido amplamente utilizados em vários campos, desde sistemas de injeção de combustível, controle de válvulas líquidas, microposicionamento até atuadores mecânicos, mecanismos e reguladores de asa para aeronaves e telescópios espaciais.
Óxido de nano disprósio (Dy2O3)
Os principais usos deóxido de nano disprósio (Dy2O3) óxido de nano disprósiosão: 1.Óxido de nano disprósioé usado como ativador de pó fluorescente e trivalenteóxido de nano disprósioé um íon de ativação promissor para um material luminescente de três cores primárias com centro luminescente único. É composto principalmente por duas bandas de emissão, uma é a emissão de luz amarela e a outra é a emissão de luz azul. O material luminescente dopado comóxido de nano disprósiopode ser usado como um pó fluorescente de três cores primárias. 2.Óxido de nano disprósioé uma matéria-prima metálica necessária para a preparação de grandes ligas magnetostritivasóxido de nano térbioliga de nano óxido de ferro disprósio (Terfenol), que pode permitir a obtenção de alguns movimentos mecânicos precisos. 3.Óxido de nano disprósioo metal pode ser usado como material de armazenamento magneto-óptico com alta velocidade de gravação e sensibilidade de leitura. 4. Usado para a preparação deóxido de nano disprósiolâmpadas, a substância de trabalho usada emóxido de nano disprósiolâmpadas éóxido de nano disprósio. Este tipo de lâmpada tem vantagens como alto brilho, boa cor, alta temperatura de cor, tamanho pequeno e arco estável. Tem sido usado como fonte de iluminação para filmes, impressão e outras aplicações de iluminação. 5. Devido à grande área da seção transversal de captura de nêutronsóxido de nano disprósio, é usado na indústria de energia atômica para medir espectros de nêutrons ou como absorvedor de nêutrons.
Os principais usos deóxido de nano hólmioincluem: 1. como aditivo para lâmpadas de iodetos metálicos. As lâmpadas de iodetos metálicos são um tipo de lâmpada de descarga gasosa desenvolvida com base em lâmpadas de mercúrio de alta pressão, caracterizadas por preencher o bulbo com váriosterra rarahalogenetos. Atualmente, o principal uso éterra raraiodeto, que emite diferentes cores espectrais durante a descarga de gás. A substância de trabalho utilizada noóxido de nano hólmioa lâmpada é iodadaóxido de nano hólmio, que pode atingir uma alta concentração de átomos metálicos na zona do arco, melhorando muito a eficiência da radiação. 2.Óxido de nano hólmiopode ser usado como aditivo para ferro ítrio ouítrio alumíniogranada; 3.Óxido de nano hólmiopode ser usado como granada de alumínio e ferro ítrio (Ho: YAG) para emitir laser de 2 μM, tecido humano em 2 μ A taxa de absorção do laser m é alta, quase três ordens de magnitude maior que a de Hd: YAG0. Portanto, ao usar o laser Ho: YAG para cirurgia médica, não apenas a eficiência e a precisão cirúrgica podem ser melhoradas, mas também a área de dano térmico pode ser reduzida a um tamanho menor. O feixe livre gerado poróxido de nano hólmioos cristais podem eliminar a gordura sem gerar calor excessivo, reduzindo assim os danos térmicos aos tecidos saudáveis. É relatado que o uso deóxido de nano hólmiolasers nos Estados Unidos para tratar glaucoma podem reduzir a dor de pacientes submetidos a cirurgia. 4. Na liga magnetostritiva Terfenol D, uma pequena quantidade deóxido de nano hólmiotambém pode ser adicionado para reduzir o campo externo necessário para a magnetização de saturação da liga. 5. Além disso, dispositivos de comunicação óptica, como lasers de fibra, amplificadores de fibra e sensores de fibra, podem ser fabricados usando fibras dopadas comóxido de nano hólmio, que desempenhará um papel mais importante no rápido desenvolvimento da comunicação por fibra óptica hoje.
Os principais usos deóxido de nano érbioincluem: 1. A emissão de luz de Er3 + em 1550 nm tem um significado especial, pois este comprimento de onda está precisamente localizado na menor perda de fibras ópticas na comunicação de fibra óptica. Depois de ser excitado pela luz em um comprimento de onda de 980nm1480nm,óxido de nano érbioíons (Er3 +) fazem a transição do estado fundamental 4115/2 para o estado de alta energia 4113/2 e emitem luz de comprimento de onda de 1550 nm quando Er3 + no estado de alta energia transita de volta para o estado fundamental. As fibras ópticas de quartzo podem transmitir vários comprimentos de onda de luz , mas a taxa de atenuação óptica varia. A faixa de frequência de luz de 1550 nm tem a menor taxa de atenuação óptica (0,15 decibéis por quilômetro) na transmissão de fibras ópticas de quartzo, que é quase o limite inferior da taxa de atenuação. Portanto, quando a comunicação por fibra óptica é usada como luz de sinal em 1550 nm, a perda de luz é minimizada. Desta forma, se uma concentração adequada deóxido de nano érbioé dopado em uma matriz adequada, o amplificador pode compensar perdas em sistemas de comunicação baseados no princípio do laser. Portanto, em redes de telecomunicações que requerem amplificação de sinais ópticos de 1550nm,óxido de nano érbioamplificadores de fibra dopada são dispositivos ópticos essenciais. Atualmente,óxido de nano érbioamplificadores de fibra de sílica dopada foram comercializados. Segundo relatos, para evitar absorção inútil, a quantidade de dopagem de óxido de nano érbio nas fibras ópticas varia de dezenas a centenas de ppm. O rápido desenvolvimento da comunicação por fibra óptica abrirá novos campos para a aplicação deóxido de nano érbio. 2. Além disso, cristais de laser dopados comóxido de nano érbioe seus lasers de saída de 1730 nm e 1550 nm são seguros para os olhos humanos, com bom desempenho de transmissão atmosférica, forte capacidade de penetração para fumaça no campo de batalha, boa confidencialidade e não são facilmente detectados pelos inimigos. O contraste da irradiação em alvos militares é relativamente grande, e um telêmetro a laser portátil para segurança dos olhos humanos foi desenvolvido para uso militar. 3. Er3+pode ser adicionado ao vidro para fazerterra raramateriais de laser de vidro, que atualmente é o material de laser de estado sólido com a maior energia de pulso e potência de saída. 4. Er3 + também pode ser usado como um íon de ativação para materiais de laser de conversão ascendente de terras raras. 5. Além disso,óxido de nano érbiotambém pode ser usado para descoloração e coloração de lentes de óculos e vidros cristalinos.
Óxido de ítrio nanométrico (Y2O3)
Os principais usos denano óxido de ítrioincluem: 1. aditivos para aço e ligas não ferrosas. As ligas de FeCr normalmente contêm 0,5% a 4%nano óxido de ítrio, o que pode aumentar a resistência à oxidação e a ductilidade desses aços inoxidáveis; Depois de adicionar uma quantidade adequada de riconano óxido de ítriomisturadoterra rarapara a liga MB26, o desempenho geral da liga melhorou significativamente e pode substituir algumas ligas de alumínio de média resistência para componentes de suporte de carga de aeronaves; Adicionando uma pequena quantidade de nano ítrioóxido de terras rarasà liga Al Zr pode melhorar a condutividade da liga; Esta liga foi adotada pela maioria das fábricas de fios nacionais; Adicionandonano óxido de ítrioàs ligas de cobre melhora a condutividade e a resistência mecânica. 2. Contendo 6%nano óxido de ítrioe material cerâmico de nitreto de silício a 2% de alumínio pode ser usado para desenvolver componentes de motor. 3. Use um de 400 wattsóxido de nano neodímiofeixe de laser granada de alumínio para realizar processamento mecânico, como perfuração, corte e soldagem em componentes grandes. 4. A tela fluorescente do microscópio eletrônico composta por wafers de cristal único granada Y-Al tem alto brilho de fluorescência, baixa absorção de luz espalhada, boa resistência a altas temperaturas e desgaste mecânico. 5. altonano óxido de ítrioligas estruturadas contendo até 90%óxido de nano gadolíniopode ser usado na aviação e outras aplicações que requerem baixa densidade e alto ponto de fusão. 6. Materiais condutores de prótons de alta temperatura contendo até 90%nano óxido de ítriosão de grande importância para a produção de células de combustível, células eletrolíticas e componentes sensores de gás que requerem alta solubilidade de hidrogênio. Além disso,nano óxido de ítriotambém é usado como material de pulverização em alta temperatura, diluente para combustível de reator atômico, aditivo para materiais de ímã permanente e como getter na indústria eletrônica.
Além do acima, nanoóxidos de terras rarastambém pode ser usado em materiais de vestuário com desempenho para a saúde humana e ambiental. Da atual unidade de pesquisa, todos possuem uma determinada direção: resistência à radiação ultravioleta; A poluição do ar e a radiação ultravioleta são propensas a doenças de pele e câncer; A prevenção da poluição torna difícil a aderência dos poluentes às roupas; Também estão em andamento pesquisas na área de isolamento térmico. Devido à dureza e ao fácil envelhecimento do couro, ele fica mais sujeito a manchas de mofo em dias de chuva. Entrando com nanoóxido de cério de terras raraspode tornar o couro mais macio, menos sujeito ao envelhecimento e mofo e também muito confortável de usar. Os materiais de nanorevestimento também têm sido um tema importante na pesquisa de nanomateriais nos últimos anos, com foco principal em revestimentos funcionais. Os Estados Unidos usam 80nmY2O3como um revestimento de proteção infravermelha, que possui alta eficiência na reflexão do calor.CeO2tem alto índice de refração e alta estabilidade. Quandonano óxido de ítrio de terras raras, óxido de nano lantânio eóxido de nanocériopó é adicionado ao revestimento, a parede externa pode resistir ao envelhecimento. Como o revestimento da parede externa é propenso a envelhecer e cair devido à exposição da tinta aos raios ultravioleta do sol e à exposição prolongada ao vento e ao sol, a adição deóxido de cérioeóxido de ítriopode resistir à radiação ultravioleta e seu tamanho de partícula é muito pequeno.Óxido de nanocérioé usado como absorvedor ultravioleta. Espera-se que seja usado para prevenir o envelhecimento de produtos plásticos devido à radiação ultravioleta, bem como o envelhecimento UV de tanques, carros, navios, tanques de armazenamento de petróleo, etc., e para desempenhar um papel em grandes outdoors ao ar livre
A melhor proteção é para o revestimento da parede interna, evitando mofo, umidade e poluição, pois seu tamanho de partícula é muito pequeno, dificultando a aderência do pó na parede e podendo ser limpo com água. Ainda existem muitos usos para nanoóxidos de terras rarasque necessitam de mais investigação e desenvolvimento, e esperamos sinceramente que tenha um amanhã mais brilhante.
Horário da postagem: 03 de novembro de 2023