Nanoteknik är ett framväxande tvärvetenskapligt område som gradvis utvecklades i slutet av 1980-talet och början av 1990-talet. På grund av dess enorma potential att skapa nya produktionsprocesser, material och produkter kommer det att utlösa en ny industriell revolution under det nya århundradet. Den nuvarande utvecklingsnivån för nanovetenskap och nanoteknik liknar den för dator- och informationsteknologi på 1950-talet. De flesta forskare som är engagerade inom detta område förutser att utvecklingen av nanoteknik kommer att ha en bred och djupgående inverkan på många aspekter av tekniken. Forskare tror att det har konstiga egenskaper och unika egenskaper, och de huvudsakliga begränsande effekterna som leder till nanos konstiga egenskapersällsynta jordartsmetallermaterial inkluderar specifik yteffekt, liten storlekseffekt, gränssnittseffekt, transparenseffekt, tunneleffekt och makroskopisk kvanteffekt. Dessa effekter gör att de fysiska egenskaperna hos nanosystem skiljer sig från konventionella material, såsom ljus, elektricitet, värme och magnetism, vilket resulterar i många nya egenskaper. Det finns tre huvudinriktningar för framtida forskare att forska och utveckla nanoteknik: beredning och tillämpning av högpresterande nanomaterial; Designa och förbereda olika nanoenheter och utrustning; Upptäck och analysera egenskaperna hos nanoregioner. För närvarande finns det främst några applikationsanvisningar för nanosällsynta jordartsmetallers, och den framtida användningen av nanosällsynta jordartsmetallerbehöver vidareutvecklas.
Nanolantanoxidappliceras på piezoelektriska material, elektrotermiska material, termoelektriska material, magnetoresistiva material, luminiscerande material (blått pulver), vätelagringsmaterial, optiskt glas, lasermaterial, olika legeringsmaterial, katalysatorer för framställning av organiska kemiska produkter och katalysatorer för neutralisering av bilavgaser. Lätt konvertering jordbruksfilmer appliceras också pånano lantanoxid.
De huvudsakliga användningsområdena förnano ceriainkluderar: 1. Som glastillsats,nano ceriakan absorbera ultravioletta och infraröda strålar och har applicerats på bilglas. Det kan inte bara förhindra ultraviolett strålning, utan det kan också sänka temperaturen inuti bilen och därigenom spara el till luftkonditioneringen. 2. Tillämpningen avnanoceriumoxidi bilavgasrening kan katalysatorer effektivt förhindra att en stor mängd bilavgaser släpps ut i luften. 3.Nanoceriumoxidkan appliceras på pigment för att färga plast och kan även användas i industrier som beläggningar, bläck och papper. 4. Tillämpningen avnano ceriai polermaterial har blivit allmänt erkänt som ett högprecisionskrav för polering av silikonskivor och safirenkristallsubstrat. 5. Dessutomnano ceriakan också appliceras på vätelagringsmaterial, termoelektriska material,nano ceriavolframelektroder, keramiska kondensatorer, piezoelektrisk keramik,nano ceria kiselkarbidslipmedel, bränslecellsråmaterial, bensinkatalysatorer, vissa permanentmagnetmaterial, olika legerade stål och icke-järnmetaller.
NanometerPraseodymiumoxid (Pr6O11)
De huvudsakliga användningsområdena förnano praseodymoxidinkluderar: 1. Det används ofta i byggkeramik och daglig keramik. Det kan blandas med keramisk glasyr för att göra färgglasyr, eller kan användas enbart som underglasyrpigment. Pigmentet som produceras är ljusgult, med en ren och elegant färgton. 2. Används för tillverkning av permanenta magneter, ofta används i olika elektroniska enheter och motorer. 3. Används för petroleumkatalytisk krackning, det kan förbättra katalytisk aktivitet, selektivitet och stabilitet. 4.Nano praseodymoxidkan även användas för slipande polering. Dessutom kan användningen avnano praseodymoxidinom området optiska fibrer blir också allt mer utbredd.
Nanometer neodymoxidelement har blivit ett hett ämne för marknadens uppmärksamhet under många år på grund av sin unika position isällsynta jordartsmetallerfält.Nanometer neodymoxidtillämpas även på icke-järnmetallmaterial. Lägger till 1,5 % till 2,5 %nano neodymoxidtill magnesium eller aluminiumlegeringar kan förbättra högtemperaturprestandan, lufttätheten och korrosionsbeständigheten hos legeringen, och används i stor utsträckning som flyg- och rymdmaterial. Dessutom nano yttrium aluminium granat dopad mednano neodymoxide genererar kortvågiga laserstrålar, som används allmänt inom industrin för svetsning och skärning av tunna material med en tjocklek på mindre än 10 mm. I medicinsk praktik, nanoyttrium aluminiumgranatlasrar dopade mednano neodymoxidanvänds istället för kirurgiska knivar för att ta bort kirurgiska eller desinficera sår.Nano neodymoxidanvänds också för färgning av glas och keramiska material, samt för gummiprodukter och tillsatser.
De huvudsakliga användningsområdena förnanoskala samariumoxidinkluderar dess ljusgula färg, som används i keramiska kondensatorer och katalysatorer. Dessutom,nano samariumoxidhar också nukleära egenskaper och kan användas som ett strukturellt material, skärmningsmaterial och kontrollmaterial för atomreaktorer, vilket möjliggör ett säkert utnyttjande av den enorma energi som genereras av kärnklyvning.
Nanoskalaeuropiumoxid (Eu2O3)
Europiumoxid i nanoskalaanvänds mest i fluorescerande pulver. Eu3+ används som en aktivator för röda fosforer och Eu2+ används för blå fosfor. Nuförtiden är Y0O3: Eu3+ den bästa fosforn för luminescenseffektivitet, beläggningsstabilitet och kostnadstäckning. Dessutom, med förbättringar av teknologier som förbättring av luminescenseffektivitet och kontrast, används den i stor utsträckning. Nyligen,nano europiumoxidhar även använts som en stimulerad emissionsfosfor i nya medicinska röntgendiagnossystem. Nano-europiumoxid kan också användas för att tillverka färgade linser och optiska filter, för magnetiska bubbellagringsanordningar och i styrmaterial, skärmningsmaterial och konstruktionsmaterial i atomreaktorer. Finpartikelgadolinium europiumoxid (Y2O3Eu3+) rött fluorescerande pulver framställdes med användning avnano yttriumoxid (Y2O3) ochnano europiumoxid (Eu2O3) som råvaror. Vid förberedelsersällsynta jordartsmetallertricolor fluorescerande pulver, fann man att: (a) det kan blandas väl med grönt pulver och blått pulver; (b) Bra beläggningsprestanda; (c) På grund av den lilla partikelstorleken hos rött pulver ökar den specifika ytan, och antalet självlysande partiklar ökar, vilket kan minska mängden rött pulver som används isällsynta jordartsmetallertrefärgade fosforer, vilket resulterar i en kostnadsminskning.
Dess huvudsakliga användningsområden inkluderar: 1. Dess vattenlösliga paramagnetiska komplex kan förbättra den magnetiska resonans (NMR) avbildningssignalen från människokroppen i medicinska tillämpningar. 2. Bassvaveloxider kan användas som matrisgaller för oscilloskoprör med speciell ljusstyrka och röntgenfluorescensskärmar. 3. Dennano gadoliniumoxid in nano gadoliniumoxidgalliumgranat är ett idealiskt enskilt substrat för minnesminne för magnetiska bubblor. 4. När det inte finns någon Camot-cykelbegränsning kan den användas som ett magnetiskt kylmedium i fast tillstånd. 5. Används som en inhibitor för att kontrollera kedjereaktionsnivån i kärnkraftverk för att säkerställa säkerheten för kärnreaktioner. Dessutom kan användningen avnano gadoliniumoxidoch nanolantanoxid hjälper tillsammans till att förändra glasets övergångszon och förbättra glasets termiska stabilitet.Nano gadoliniumoxidkan även användas för tillverkning av kondensatorer och röntgenförstärkande skärmar. Ansträngningar görs för närvarande över hela världen för att utveckla tillämpningen avnano gadoliniumoxidoch dess legeringar inom magnetisk kylning, och genombrott har gjorts.
Nanometerterbiumoxid (Tb4O7)
De huvudsakliga användningsområdena inkluderar: 1. Fluorescerande pulver används som aktivator för grönt pulver i tre primärfärgade fluorescerande pulver, såsom fosfatmatris aktiverad avnanoterbiumoxid, silikatmatris aktiverad avnanoterbiumoxid, och nanoceriummagnesiumaluminatmatris aktiverad avnanoterbiumoxid, alla avger grönt ljus i exciterat tillstånd. 2. Under senare år har forskning och utveckling bedrivits pånanoterbiumoxidbaserade magneto-optiska material för magneto-optisk lagring. En magneto-optisk skiva utvecklad med Tb-Fe amorf tunnfilm som ett datorlagringselement kan öka lagringskapaciteten med 10-15 gånger. 3. Magneto optiskt glas, Faraday rotationsglas innehållandenanoterbiumoxid, är ett nyckelmaterial som används vid tillverkning av rotatorer, isolatorer och ringsignaler som ofta används inom laserteknik.Nanoterbiumoxidoch nano-dysprosium järnoxid har huvudsakligen använts i ekolod och har använts i stor utsträckning inom olika områden, från bränsleinsprutningssystem, vätskeventilkontroll, mikropositionering till mekaniska ställdon, mekanismer och vingregulatorer för flygplan och rymdteleskop.
De huvudsakliga användningsområdena förnano dysprosiumoxid (Dy2O3) nano dysprosiumoxidär: 1.Nano dysprosiumoxidanvänds som en fluorescerande pulveraktivator och trivalentnano dysprosiumoxidär en lovande aktiveringsjon för ett enda luminiscerande centrum med tre primärfärger luminescerande material. Den består huvudsakligen av två emissionsband, ett är gult ljusemission och det andra är blått ljus. Det självlysande materialet dopat mednano dysprosiumoxidkan användas som ett fluorescerande pulver med tre primära färger. 2.Nano dysprosiumoxidär ett nödvändigt metallråmaterial för framställning av stora magnetostriktiva legeringarnanoterbiumoxidnano dysprosium järnoxid (Terfenol) legering, vilket kan möjliggöra att vissa exakta mekaniska rörelser uppnås. 3.Nano dysprosiumoxidmetall kan användas som ett magneto-optiskt lagringsmaterial med hög inspelningshastighet och läskänslighet. 4. Används för framställning avnano dysprosiumoxidlampor, det arbetsämne som används inano dysprosiumoxidlampor ärnano dysprosiumoxid. Denna typ av lampa har fördelar som hög ljusstyrka, bra färg, hög färgtemperatur, liten storlek och stabil ljusbåge. Den har använts som ljuskälla för filmer, utskrifter och andra belysningstillämpningar. 5. På grund av den stora neutroninfångningstvärsnittsarean avnano dysprosiumoxid, används den inom atomenergiindustrin för att mäta neutronspektra eller som en neutronabsorbator.
De huvudsakliga användningsområdena förnano holmiumoxidinkluderar: 1. som tillsats för metallhalogenlampor. Metallhalogenlampor är en typ av gasurladdningslampa utvecklad på basis av högtryckskvicksilverlampor, kännetecknad av att glödlampan fylls med olikasällsynta jordartsmetallerhalogenider. För närvarande är den huvudsakliga användningensällsynta jordartsmetallerjodid, som avger olika spektrala färger under gasurladdning. Arbetsämnet som används inano holmiumoxidlampan är jodiseradnano holmiumoxid, som kan uppnå en hög koncentration av metallatomer i bågzonen, vilket avsevärt förbättrar strålningseffektiviteten. 2.Nano holmiumoxidkan användas som tillsats för yttriumjärn elleryttrium aluminiumgranat; 3.Nano holmiumoxidkan användas som yttriumjärnaluminiumgranat (Ho: YAG) för att avge 2 μ M laser, mänsklig vävnad på 2 μ Absorptionshastigheten för m laser är hög, nästan tre storleksordningar högre än den för Hd: YAG0. Så när du använder Ho: YAG-laser för medicinsk kirurgi kan inte bara den kirurgiska effektiviteten och noggrannheten förbättras, utan även den termiska skadan kan reduceras till en mindre storlek. Den fria strålen som genereras avnano holmiumoxidKristaller kan eliminera fett utan att generera överdriven värme, och därigenom minska termisk skada på friska vävnader. Det rapporteras att användningen avnano holmiumoxidlasrar i USA för att behandla glaukom kan minska smärtan hos patienter som genomgår operation. 4. I den magnetostriktiva legeringen Terfenol D, en liten mängdnano holmiumoxidkan också läggas till för att minska det externa fältet som krävs för mättnadsmagnetisering av legeringen. 5. Dessutom kan optiska kommunikationsanordningar såsom fiberlasrar, fiberförstärkare och fibersensorer tillverkas med fibrer dopade mednano holmiumoxid, som kommer att spela en viktigare roll i den snabba utvecklingen av fiberoptisk kommunikation idag.
De huvudsakliga användningsområdena förnanoerbiumoxidinkluderar: 1. Ljusemissionen av Er3+ vid 1550nm har speciell betydelse, eftersom denna våglängd är exakt placerad vid den lägsta förlusten av optiska fibrer i fiberoptisk kommunikation. Efter att ha blivit exciterad av ljus vid en våglängd på 980nm1480nm,nanoerbiumoxidjoner (Er3+) övergår från grundtillstånd 4115/2 till högenergitillstånd 4113/2, och avger 1550nm våglängdsljus när Er3+ i högenergitillståndet övergår tillbaka till grundtillståndet, kan optiska kvartsfibrer överföra olika våglängder av ljus , men den optiska dämpningshastigheten varierar. Ljusets 1550 nm frekvensband har den lägsta optiska dämpningshastigheten (0,15 decibel per kilometer) vid överföring av optiska kvartsfibrer, vilket är nästan den nedre gränsen för dämpningshastigheten. Därför, när fiberoptisk kommunikation används som signalljus vid 1550nm, minimeras ljusförlusten. På detta sätt, om en lämplig koncentration avnanoerbiumoxidär dopad in i en lämplig matris kan förstärkaren kompensera för förluster i kommunikationssystem baserat på laserprincipen. Därför, i telekommunikationsnätverk som kräver förstärkning av 1550nm optiska signaler,nanoerbiumoxidDopade fiberförstärkare är viktiga optiska enheter. För närvarande,nanoerbiumoxiddopade kiseldioxidfiberförstärkare har kommersialiserats. Enligt rapporter, för att undvika onödig absorption, sträcker sig dopningsmängden av nanoerbiumoxid i optiska fibrer från tiotals till hundratals ppm. Den snabba utvecklingen av fiberoptisk kommunikation kommer att öppna upp nya fält för tillämpning avnanoerbiumoxid. 2. Dessutom laserkristaller dopade mednanoerbiumoxidoch deras utgående 1730nm och 1550nm lasrar är säkra för mänskliga ögon, med bra atmosfärisk överföringsprestanda, stark penetrationsförmåga för slagfältsrök, god konfidentialitet och är inte lätt att upptäcka av fiender. Kontrasten av bestrålning på militära mål är relativt stor, och en bärbar laseravståndsmätare för mänskliga ögonsäkerhet har utvecklats för militärt bruk. 3. Er3+ kan läggas till glas för att görasällsynta jordartsmetallerglaslasermaterial, som för närvarande är det fasta lasermaterialet med högst utpulsenergi och uteffekt. 4. Er3+ kan också användas som en aktiveringjon för sällsynta jordartsmetaller uppkonverteringslasermaterial. 5. Dessutomnanoerbiumoxidkan även användas för avfärgning och färgning av glasögonlinser och kristallint glas.
De huvudsakliga användningsområdena förnano yttriumoxidinkluderar: 1. tillsatser för stål och icke-järnlegeringar. FeCr-legeringar innehåller vanligtvis 0,5 % till 4 %nano yttriumoxid, vilket kan förbättra oxidationsbeständigheten och duktiliteten hos dessa rostfria stål; Efter att ha tillsatt en lämplig mängd riknano yttriumoxidblandadsällsynta jordartsmetallertill MB26-legering har legeringens övergripande prestanda förbättrats avsevärt, och den kan ersätta vissa medelhållfasta aluminiumlegeringar för lastbärande flygplanskomponenter; Tillsätt en liten mängd nano yttriumsällsynt jordartsmetalloxidtill Al Zr-legering kan förbättra ledningsförmågan hos legeringen; Denna legering har antagits av de flesta inhemska trådfabriker; Lägger tillnano yttriumoxidtill kopparlegeringar förbättrar konduktiviteten och den mekaniska hållfastheten. 2. Innehåller 6 %nano yttriumoxidoch aluminium 2% kiselnitrid keramiskt material kan användas för att utveckla motorkomponenter. 3. Använd en 400 wattnano neodymoxidgranat laserstråle av aluminium för att utföra mekanisk bearbetning såsom borrning, skärning och svetsning av stora komponenter. 4. Elektronmikroskopets fluorescerande skärm som består av Y-Al granat enkristallskivor har hög fluorescensljusstyrka, låg absorption av spritt ljus, bra motstånd mot höga temperaturer och mekaniskt slitage. 5. högnano yttriumoxidstrukturerade legeringar som innehåller upp till 90 %nano gadoliniumoxidkan användas inom flyg och andra applikationer som kräver låg densitet och hög smältpunkt. 6. Högtemperaturprotonledande material som innehåller upp till 90 %nano yttriumoxidär av stor betydelse för produktionen av bränsleceller, elektrolytiska celler och gasavkänningskomponenter som kräver hög vätelöslighet. Dessutom,nano yttriumoxidanvänds också som ett högtemperaturspraymaterial, ett utspädningsmedel för atomreaktorbränsle, en tillsats för permanentmagnetmaterial och som en getter inom elektronikindustrin.
Utöver ovanstående, nanosällsynta jordartsmetallerkan också användas i klädmaterial med människors hälsa och miljöprestanda. Från den nuvarande forskningsenheten har de alla en viss riktning: motstånd mot ultraviolett strålning; Luftföroreningar och ultraviolett strålning är benägna att drabbas av hudsjukdomar och cancer; Förebyggande av föroreningar gör det svårt för föroreningar att fastna på kläder; Forskning pågår också inom området värmeisolering. På grund av lädrets hårdhet och lätta åldrande är det mest benäget att mögelfläckar under regniga dagar. Drivande in med nanosällsynt jordartsmetall ceriumoxidkan göra lädret mjukare, mindre benäget att åldras och mögel, och även mycket bekvämt att bära. Nanobeläggningsmaterial har också varit ett hett ämne inom nanomaterialforskningen de senaste åren, med huvudfokus på funktionella beläggningar. USA använder 80nmY2O3som en infraröd skärmande beläggning, som har en hög effektivitet i att reflektera värme.CeO2har högt brytningsindex och hög stabilitet. Närnano sällsynt jordartsmetall yttriumoxid, nanolantanoxid ochnanoceriumoxidpulver tillsätts beläggningen, ytterväggen kan motstå åldrande. Eftersom ytterväggsbeläggningen är benägen att åldras och falla av på grund av att färgen exponeras för solens ultravioletta strålar och långvarig vind- och solexponering, tillsättsceriumoxidochyttriumoxidkan motstå ultraviolett strålning och dess partikelstorlek är mycket liten.Nanoceriumoxidanvänds som den ultravioletta absorbatorn. Den förväntas användas för att förhindra åldrande av plastprodukter på grund av ultraviolett strålning, samt UV-åldring av tankar, bilar, fartyg, oljelagringstankar, etc., och spela en roll i stora skyltar utomhus
Det bästa skyddet är för innerväggsbeläggningen för att förhindra mögel, fukt och föroreningar, eftersom dess partikelstorlek är mycket liten, vilket gör det svårt för damm att fastna på väggen och kan torkas av med vatten. Det finns fortfarande många användningsområden för nanosällsynta jordartsmetallersom behöver ytterligare forskning och utveckling, och vi hoppas verkligen att det kommer att få en mer lysande morgondag.
Posttid: 2023-nov-03