Сирәк җир наноматериаллары Сирәк җир элементларының уникаль 4ф катлам электрон структурасы, зур атом магнит моменты, көчле әйләнү орбитасы кушылуы һәм башка характеристикалары бар, нәтиҗәдә бик бай оптик, электр, магнит һәм башка үзенчәлекләр бар.Алар традицион тармакларны үзгәртү һәм югары технологияле үсеш өчен бөтен дөнья илләре өчен алыштыргысыз стратегик материаллар, һәм "яңа материаллар хәзинәсе" буларак билгеле.
Металлургия техникасы, нефть химиясе, пыяла керамика, җиңел тукымалар кебек традицион өлкәләрдә куллануга өстәп,сирәк җирләршулай ук чиста энергия, зур машиналар, яңа энергия машиналары, ярымүткәргеч яктырту, кеше тормышы белән тыгыз бәйләнгән яңа дисплейлар кебек үсеп килүче өлкәләрдә төп ярдәмче материаллар.
Дистәләгән еллар үсешеннән соң, сирәк җир белән бәйле тикшеренүләрнең төп юнәлеше эре чиста җирләрне эретүдән һәм аерудан магнитизм, оптика, электр, энергия саклау, катализ, биомедицина өлкәсендә сирәк җирләрне югары технологияле куллануга күчә. һәм башка кырлар.Бер яктан, материаль системада сирәк җир композицион материалларына зуррак тенденция бар;Икенче яктан, морфология ягыннан түбән үлчәмле функциональ кристалл материалларга күбрәк игътибар бирелә.Бигрәк тә заманча наносистема үсеше белән, кечкенә күләмле эффектларны, квант эффектларын, өслек эффектларын, һәм наноматериалларның интерфейс эффектларын сирәк җир элементларының уникаль электрон катлам структурасы үзенчәлекләрен берләштереп, сирәк җир наноматериаллары традицион материаллардан аерылып торган күп роман үзенчәлекләрен күрсәтәләр, максимумлаштыралар. сирәк җир материалларының искиткеч эшләнеше, һәм традицион материаллар һәм яңа югары технологияле җитештерү өлкәсендә кулланылышын тагын да киңәйтегез.
Хәзерге вакытта, нигездә, бик перспективалы сирәк җир наноматериаллары бар, алар сирәк җир нано люминесцент материаллары, сирәк җир нано катализатор материаллары, сирәк җир нано магнит материаллары,нано серий оксидыультрафиолеттан саклаучы материаллар, һәм башка нано функциональ материаллар.
.11Сирәк җир нано люминесцент материаллары
01. Сирәк җир органик-органик булмаган гибрид люминесцент наноматериаллар
Композит материаллар тулы һәм оптимальләштерелгән функцияләргә ирешү өчен молекуляр дәрәҗәдә төрле функциональ берәмлекләрне берләштерәләр.Органик органик булмаган гибрид материал органик һәм органик булмаган компонентларның функцияләренә ия, яхшы механик тотрыклылык, сыгылучылык, җылылык тотрыклылыгы һәм искиткеч эшкәртүчәнлек күрсәтә.
Сирәк җиркомплексларның күп өстенлекләре бар, мәсәлән, югары төс чисталыгы, дулкынланган хәлнең озын гомере, югары квант уңышы, бай эмиссия спектры.Алар дисплей, оптик дулкынландыргыч көчәйтү, каты дәүләт лазерлары, биомаркер һәм контрафактка каршы күп өлкәләрдә киң кулланыла.Ләкин, түбән фототермаль тотрыклылык һәм сирәк җир комплексларының начар эшкәртелүе аларны куллануга һәм пропагандалауга җитди комачаулый.Сирәк җир комплексларын органик булмаган матрицалар белән яхшы механик үзлекләр һәм тотрыклылык белән берләштерү - сирәк җир комплексларының люминесцент үзлекләрен яхшырту өчен эффектив ысул.
Сирәк җир органик органик булмаган гибрид материал үсеш алганнан, аларның үсеш тенденцияләре түбәндәге үзенчәлекләрне күрсәтәләр:
Chemical Химик допинг ысулы белән алынган гибрид материал тотрыклы актив компонентларга, югары допинг күләменә һәм компонентларның бердәм бүленешенә ия;
Single Бер функциональ материаллардан күп функцияле материалларга күчү, аларның кушымталарын киңәйтү өчен күпфункцияле материаллар эшләү;
Matrix Матрица төрле, беренче чиратта кремнийдан титан диоксиды, органик полимерлар, балчыклар, ион сыеклыклары кебек төрле субстратларга кадәр.
02. Ак LED сирәк җир люминесцент материалы
Хәзерге яктырту технологияләре белән чагыштырганда, ярымүткәргеч яктырту продуктлары, мәсәлән, яктылык җибәрүче диодлар (светофорлар) озак хезмәт итү вакыты, аз энергия куллану, югары яктылык эффективлыгы, сымапсыз, UV ирекле, тотрыклы эш кебек өстенлекләргә ия.Алар утлы лампалардан, флуоресцент лампалардан һәм югары көчле газ чыгару лампаларыннан (HID) соң "дүртенче буын яктылык чыганагы" булып санала.
Ак LED чиплардан, субстратлардан, фосфорлардан һәм драйверлардан тора.Сирәк җир флуоресцент порошогы ак LED эшләвендә мөһим роль уйный.Соңгы елларда ак LED фосфорларында бик күп тикшеренү эшләре алып барылды һәм искиткеч алгарыш ясалды:
Blue Зәңгәр LED (460м) белән дулкынланган яңа фосфорның үсеше яктылык эффективлыгын һәм төс күрсәтүне яхшырту өчен зәңгәр LED чипларда кулланылган YAO2Ce (YAG: Ce) буенча допинг һәм модификация тикшеренүләре үткәрде;
Ult Ультрафиолет нуры (400м) яки ультрафиолет нуры (360 мм) белән дулкынланган яңа флуоресцент порошоклар үсеше кызыл һәм яшел зәңгәр флюоресцент порошокларның составын, структурасын һәм спектраль үзенчәлекләрен, шулай ук өч флуоресцент порошокның төрле катнашуларын өйрәнде. төрле төс температурасы булган ак LED алу;
③ Алга таба флуоресцент порошокның сыйфатын һәм тотрыклылыгын тәэмин итү өчен флюоресцент порошокны әзерләү процессындагы төп фәнни сораулар буенча эш алып барылды.
Моннан тыш, ак яктылык LED, нигездә, флуоресцент порошок һәм силиконның катнаш төрү процессын кабул итә.Флуоресцент порошокның җылылык үткәрүчәнлеге начар булганга, җайланма озак эш вакыты аркасында җылыныр, бу силикон картайуга һәм җайланманың хезмәт срогын кыскартуга китерә.Бу проблема аеруча югары көчле ак яктылык яктырткычларында җитди.Дистанцион упаковка - бу проблеманы субстратка флюоресцент порошокка бәйләп һәм аны зәңгәр LED яктылык чыганагыннан аерып чишүнең бер ысулы, шуның белән чип тудырган җылылыкның флуоресцент порошокның люминесцент эшенә тәэсирен киметү.Әгәр сирәк җир флуоресцент керамикасы югары җылылык үткәрүчәнлеге, югары коррозиягә каршы тору, югары тотрыклылык, һәм оптик чыганак җитештерүчәнлеге характеристикасына ия булса, алар югары энергия тыгызлыгы булган югары көчле ак LED куллану таләпләрен яхшырак канәгатьләндерә алалар.Sinгары синтеринг активлыгы һәм югары дисперсиясе булган микро нано порошоклары югары оптик чыганаклы сирәк җир оптик функциональ керамикасын әзерләү өчен мөһим шарт булып тордылар.
03. Сирәк җир конверсиясе люминесцент наноматериаллар
Upconversion luminescence - люминесцент процессның махсус төре, аз энергияле фотоннарның люминесцент материаллар белән үзләшүе һәм югары энергияле фотон эмиссиясе барлыкка килү белән характерлана.Традицион органик буяу молекулалары яки квант нокталары белән чагыштырганда, сирәк җир конверсиясе люминесцент наноматериалларның күп өстенлекләре бар, мәсәлән, зур Стокска каршы смена, тар эмиссия полосасы, яхшы тотрыклылык, аз агулану, югары тукымаларның үтеп керү тирәнлеге һәм түбән үз-үзен флюоресенция интерфейсы.Аларның биомедицина өлкәсендә киң куллану перспективалары бар.
Соңгы елларда сирәк җирне конверсияләү люминесцент наноматериаллар синтезда, өслекне модификацияләүдә, өслекне функциональләштерүдә һәм биомедицина кулланылышында зур уңышларга ирештеләр.Кешеләр наноскалдагы составын, фаза торышын, зурлыгын h.б. оптимальләштереп, люминесцентны сүндерү үзәген киметү өчен, материалларның люминесенция эшләрен яхшырталар, күчү мөмкинлеген арттыру өчен.Химик модификация ярдәмендә токсиклылыкны киметү өчен яхшы биокомплектив технологияләр булдырыгыз, люминесцент тере күзәнәкләрне һәм вивода конверсия өчен сурәтләү ысулларын эшләгез.Төрле кушымталар ихтыяҗларына нигезләнеп эффектив һәм куркынычсыз биологик кушылу ысулларын эшләгез (иммунны ачыклау күзәнәкләре, виво флуоресцент күзаллау, фотодинамик терапия, фототермаль терапия, фото белән идарә итүче препаратлар һ.б.).
Бу тикшеренү бик зур куллану потенциалына һәм икътисади өстенлекләргә ия, һәм наномедицина үсеше, кеше сәламәтлеген ныгыту, социаль алгарыш өчен мөһим фәнни әһәмияткә ия.
.22 Сирәк җир нано магнит материаллары
Сирәк җирнең даими магнит материаллары өч үсеш этабын үтте: SmCo5, Sm2Co7, Nd2Fe14B.Даими магнит материаллары өчен тиз сүндерелгән NdFeB магнит порошогы буларак, ашлыкның зурлыгы 20нмнан 50нмга кадәр, ул гадәти нанокристалл сирәк җирнең даими магнит материалы булып тора.
Сирәк җир наномагнит материаллары кечкенә зурлык, бер домен структурасы һәм югары көчләү үзенчәлекләренә ия.Магнит язу материалларын куллану сигнал-шу коэффициентын һәм сурәт сыйфатын яхшырта ала.Кечкенә зурлыгы һәм югары ышанычлылыгы аркасында, аны микро мотор системаларында куллану яңа буын авиация, аэрокосмик һәм диңгез моторлары үсеше өчен мөһим юнәлеш булып тора.Магнит хәтере, магнит сыеклыгы, Гигант Магнито Каршылык материаллары өчен, җитештерүчәнлек яхшырырга мөмкин, җайланмалар югары җитештерүчәнлеккә һәм миниатюризациягә әйләнәләр.
.33Сирәк җир нанокатализатор материаллар
Сирәк җир катализатор материаллары барлык каталитик реакцияләрне диярлек үз эченә ала.Surfaceир өсте эффектлары, күләм эффектлары һәм квант зурлыгы эффектлары аркасында сирәк җир нанотехнологиясе игътибарны җәлеп итә.Күпчелек химик реакцияләрдә сирәк җир катализаторлары кулланыла.Әгәр сирәк җир нанокаталистлары кулланылса, катализатор активлыгы һәм эффективлыгы шактый яхшырачак.
Сирәк җир нанокаталистлары, гадәттә, нефть катализатор крекингында һәм автомобиль газын чистартуда кулланыла.Иң еш кулланыла торган сирәк җир нанокаталитик материалларыCeO2һәмLa2O3, катализатор һәм промоутер, шулай ук катализатор йөртүче буларак кулланырга мөмкин.
.44Нано серий оксидыультрафиолеттан саклаучы материал
Нано серий оксиды өченче буын ультрафиолет изоляциясе агенты буларак билгеле, яхшы изоляция эффекты һәм югары тапшыру.Косметикада түбән катализатор активлык нано керия UV изоляцион агент буларак кулланылырга тиеш.Шуңа күрә, базар игътибары һәм нано сериум оксиды ультрафиолеттан саклаучы материалларны тану югары.Интеграль схема интеграциясен өзлексез камилләштерү интеграль челтәр чип җитештерү процесслары өчен яңа материаллар таләп итә.Яңа материаллар полировкалау сыеклыкларына югары таләпләргә ия, һәм ярымүткәргеч сирәк җирне полировкалаучы сыеклыклар бу таләпне канәгатьләндерергә тиеш, тизрәк бизәү тизлеге һәм азрак бизәү күләме белән.Нано сирәк җирне бизәү материалларының киң базары бар.
Автомобиль хуҗалыгының сизелерлек артуы һаваның җитди пычрануына китерде, һәм газ чыгару пычратуларын контрольдә тотуның иң эффектив ысулы - машинаны чистарту катализаторларын урнаштыру.Нано сериум цирконий композит оксидлары койрык газын чистарту сыйфатын күтәрүдә мөһим роль уйныйлар.
55 Башка нано функциональ материаллар
01. Сирәк җир нано керамик материаллары
Нано керамик порошок синтеринг температурасын сизелерлек киметә ала, ул бер үк составлы нано керамик порошокка караганда 200 ℃ ~ 300 ℃ түбән.Керамикага нано CeO2 өстәү синтеринг температурасын киметергә, тактаның үсешен тоткарларга һәм керамика тыгызлыгын яхшыртырга мөмкин.Кебек сирәк җир элементларын өстәүY2O3, CeO2, or La2O3 to ZrO2югары температуралы фаза трансформациясен һәм ZrO2 эмблитласын булдырмый, һәм ZrO2 фаза трансформациясен катырак керамик структур материаллар ала ала.
Ультрафин яки наноскаль CeO2, Y2O3 ярдәмендә әзерләнгән электрон керамика (электрон сенсорлар, PTC материаллары, микродулкынлы материаллар, конденсаторлар, термисторлар һ.б.),Nd2O3, Sm2O3, һ.б. электр, җылылык һәм тотрыклылык үзлекләрен яхшыртты.
Глаз формуласына сирәк җир активлашкан фотокаталитик композит материаллар өстәү сирәк җир антибактериаль керамикасын әзерли ала.
02. Сирәк җир нано нечкә кино материаллары
Фән һәм технология үсеше белән продуктларга җитештерүчәнлек таләпләре көннән-көн катгыйлана бара, ультра-нечкә, ультра-нечкә, ультра югары тыгызлык һәм продуктларны ультра тутыру таләп итә.Хәзерге вакытта сирәк җир нано фильмнарының өч төп категориясе бар: сирәк җир катлаулы нано фильмнар, сирәк җир оксиды нано фильмнары һәм сирәк җир нано эритмәсе фильмнары.Сирәк җир нано фильмнары мәгълүмат тармагында, катализ, энергия, транспорт, тормыш медицинасында мөһим роль уйныйлар.
Йомгаклау
Кытай - сирәк җир ресурсларында төп ил.Сирәк җир наноматериалларын эшкәртү һәм куллану - сирәк җир ресурсларын эффектив куллануның яңа ысулы.Сирәк җирнең куллану күләмен киңәйтү һәм яңа функциональ материаллар үсешен алга этәрү өчен, наноскалда тикшеренү ихтыяҗларын канәгатьләндерү, сирәк җир наноматериалларының яхшырак эшләве һәм барлыкка килүе өчен материаллар теориясендә яңа теоретик система булдырылырга тиеш. мөмкин булган яңа үзлекләр һәм функцияләр.
Пост вакыты: 29-2023 май