涂料纳米技术论文

[摘要]科技的发展，使我们对物质的结构研究的越来越透彻。纳米技术便由此产生了，主要对纳米材料和纳米涂料的应用加以阐述。今天小编给大家找来了《涂料纳米技术论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

涂料纳米技术论文 篇1：

刀尖上的舞蹈

纳米是一个微小的长度单位,1纳米等于10亿分之一米,即1nm=10-9m,它相当于原子大小的4倍,万分之一头发粗细.形象地讲,1纳米的物体放到乒乓球上,就像一个乒乓球放在地球上一样.

1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制造更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想.纳米技术是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术.科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术.

纳米技术的应用

陶瓷领域:利用纳米技术使陶瓷具有像金属一样的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等优点.有效克服陶瓷的易碎及难以加工的缺点.

微电子学领域:纳米电子学按照全新的理念来构造电子系统,并开发物质潜在的储存和处理信息的能力,实现信息采集和处理能力的革命性突破.计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”,使得计算机存储空间及运算速度大大提高.

光电领域:纳米技术的发展,使微电子和光电子的结合更加紧密,在光电信息传输、存贮、处理、运算和显示等方面,使光电器件的性能大大提高.将纳米技术用于现有雷达信息处理上,可使其能力提高10倍至几百倍,甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上进行高精度的对地侦察.

化工领域:将纳米TiO2粉体按一定比例加入到化妆品中,则可以有效地遮蔽紫外线.将金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中,可以大大降低静电作用.纳米微粒还可用作导电涂料,用作印刷油墨,制作固体润滑剂等.

医疗领域:纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;在人工器官外面涂上纳米粒子可预防移植后的排异反应;使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病.

纳米技术应用还远远不止提到的这些.纳米材料是纳米技术的一个重要组成部分,纳米材料也体现一个国家在纳米技术的科研水平.碳纳米管就是最热门的纳米材料.

1991年,碳纳米管被人类发现,它具有优良的力学性能、导电性能、导热性能.它的质量是相同体积钢的六分之一,强度却是钢的10倍.设想我们在地球与月球之间要架设一台直达电梯,如果使用钢作为连接材料,本身的重力就会使得它断裂.碳纳米管的导电性能可以趋向于零电阻,碳纳米管有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管,该复合材料的热导率将会得到很大的改善.正因为他的优良特性,诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为,碳纳米管将是未来纤维的首选材料,也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等.

纳米很小,那么如何来研究它呢?研究纳米的最重要的工具就是扫描隧道显微镜(stm),它的基本结构有:隧道针尖、三维扫描控制器、减震系统、电子学控制系统、在线扫描控制和离线数据处理软件.扫描隧道显微镜在低温下(4k)可以利用探针尖端精确操纵原子,因此它既是重要的测量工具又是加工工具.人们利用它可以让原子按照意愿排列组合.

1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”.1993中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字.这一成果表明中国在纳米技术上占有了一席之地.

纳米技术应用前景十分广阔,经济效益十分巨大,美国权威机构预测,2010年纳米技术市场估计将达到14400亿美元,纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业.纳米复合塑胶、橡胶和纤维,纳米功能涂层材料的设计和应用,将给传统生产和产品注入新的高科技含量.专家指出,纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”.现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100家,建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线.纳米布料、服装已批量生产,像电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世.加入纳米技术的新型油漆,不仅耐洗刷性提高了十几倍,而且无毒无害无异味.一张纳米光盘上能存几百部、上千部电影,而一张普通光盘只能存两部电影.纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量.

作者：倪志峰 胡峰芳

涂料纳米技术论文 篇2：

浅论纳米涂料的发展与应用

[摘要]科技的发展，使我们对物质的结构研究的越来越透彻。纳米技术便由此产生了，主要对纳米材料和纳米涂料的应用加以阐述。

[关键词]纳米 材料 应用

一、纳米的发展历史

纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。

二、纳米技术在防腐中的应用

纳米涂料必须满足两个条件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因为纳米相的存在而使涂料的性能有明显提高或具有新功能。纳米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用纳米粒子粒径对流变性的影响，如纳米SiO2用于建筑涂料，可防止涂料的流挂；第二、耐候性的改善。利用纳米粒子对紫外线的吸收性，如利用纳米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墙涂料、汽车面漆等；第三、力学性能的改善。利用纳米粒子与树脂之间强大的界面结合力，可提高涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等。纳米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隐身涂料、静电屏蔽涂料、隔热涂料、大气净化涂料、电绝缘涂料、磁性涂料等。

纳米技术的应用为涂料工业的发展开辟了一条新途径，目前用于涂料的纳米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于纳米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之间极易团聚，纳米粒子的这种特性决定了纳米涂料不可能象颜料、添料与基料通过简单的混配得到。同时纳米粒子种类很多，性能各异，不是每一种纳米粒子和每一粒径范围的纳米粒子制得的涂料都能达到所期望的性能和功能，需要经过大量的实验研究工作，才有可能得到真正的纳米涂料。

纳米涂料虽然无毒，但由于改性技术原因，性能并不理想，加上价格太贵，难以推广；而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德国的Hrubach、法国的SNCZ、英国的BritishPetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒纳米防锈颜料，性能不错，甚至已可与铬酸盐相以前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家，仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重，对人体的伤害很大，目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用；磷酸锌防锈颜料虽比。我国防锈涂料业也蓬勃发展，也可以生产纳米漆。

我国自主生产的产品目前已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测，同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析，结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势，是防锈涂料领域划时代产品，复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用。

三、纳米材料在涂料中应用展前景预测

据估算，全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前，发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心，2001年年初把纳米技术列为国家战略目标，在纳米科技基础研究方面的投资，从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元，准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心，把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点，将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领域，全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际，纳米科学技术的发展，对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说，21世纪将是一个纳米世纪。

由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高，所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级，产业化市场前景极好。

在纳米功能和结构材料方面，将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品，以及对传统材料改性；将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团，将对国民经济产生重要影响；纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域，将产生新的经济增长点。

纳米技术在涂料行业的应用和发展，促使涂料更新换代，为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。

纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品，展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解，消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。经测试，对各种霉菌的杀抑率达99％以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料，实际上是高级的卫生型涂料，适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料，利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理，较低的表面张力，具有高强的附着力，漆膜硬度高且有韧性，优良的自洁功能，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力，疏水性极佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小，能深入墙体，与墙面的硅酸盐类物质配位反应，使其牢牢结合成一体，附着力强，不起皮，不剥落，抗老化。其纳米抗冻性功能涂料，除具备纳米型涂料各种优良性之外，可在10℃到25℃之内正常施工。突破了建筑涂料要求墙体湿度在10％以下的规定，使建筑行业施工缩短了工期，提高了功效，又创造出高质量。

四、结语

由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段，技术、工艺还不太成熟，需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。

参考文献：

[1]桥本和仁等［J］. 现代化工. 1996(8):25～28.

[2]曾汉民［J］.现代涂料与涂装. 2001(4，5，6):40～42，39～42，42～44.

[3]张志檩［J］.现代化工. 2001(12):1～5.

作者：镇祝龙

涂料纳米技术论文 篇3：

纳米在化工生产中的应用

【摘要】很多人都听说过纳米这两个字，但对于纳米究竟是什么或是有什么用途就相对了解较少，事实上，对于纳米技术的重视以及对纳米技术在未来发展前景的重视由来已久，纳米材料是指物质的颗粒尺寸<100nm的超微粉末，它的比表面积很大，晶界处的原子数比率高达15%）50%。如今纳米技术的带动下，与纳米相关的很多新兴学科如：纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等都有了很大的发展，本文通过纳米技术的介绍，探究纳米在化工生产中的应用。

【关键词】纳米；化工生产；技术应用

纳米是什么，从微观上来说，纳米又称毫微米，是长度的度量单位。1纳米=10-9米，从技术上来说，纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现特定的功能，是利用电子的波动性来工作的，这是基于此，纳米技术在多个领域中都有着非常广泛的应用，在生物，医学，以及本文所探讨的化工领域里都取得了非常明显的进展，带动了产业的发展，促进了社会的进步，研究纳米在化工生产中的应用是一个非常复杂的问题，本文只能从一个侧面对纳米在石油化工中的作用展开探讨。

1.纳米材料的性质

1.1纳米材料的介绍

纳米材料（又称超细微粒、超细粉末）是处在原簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。

1.2纳米技术的特点

通过对纳米技术的特点分析可以更直观的了解纳米技术在各个领域中的应用所发挥出的优势，这种优势是保证纳米技术有所突破的关键。纳米在化工生产中的应用当物质达到或者接近纳米尺度范围以后就会形成一种特殊的结构层次，使其本身所具有的诸如强度、韧度、比热、导电磁等性能发生突变，从而表现出一些新的性能。这种性能既不同于原来内部结构中单个的原子或分子，也不同于宏观物质所构成的材料的性能。

1.2.1力学性能

纳米技术的特点首先在于力学性能上的提升，我们一提到力学性能，首先想到的可能会是硬度，强度，韧性等指标上的数据，对于纳米技术而言，突出的力学性能是它的一大特色，也是它一个非常重要的发展研究方向，纳米技术在材料的硬度、强度、韧性方面都有着非常明显的提高，正是由于纳米材料的硬度与栗子直接成反比，而材料中粒子的细化以及高密度的存在极大程度的降低了纳米材料的位错密度，所以我们说纳米技术的力学性能更为优越。

1.2.2热学性能

纳米技术的热学性能优良也是一大特点，这是因为纳米结构中的界面原子密度低且排列混乱，致使相互之间的耦合作用降低，提升了比热和膨胀系数，热学性能的优良使得纳米技术有着广阔的应用前景。

1.2.3电学性能

纳米技术的电学性能体现在粒子的隧道量子效应，在纳米结构中，由于晶界面上原子体积分数增大其电阻也就高于同类的粗晶材料，甚至发生尺寸诱导。

1.2.4磁学性能

在纳米结构中，各粒子的磁性随着方向的变化而改变，所表现出的磁性也与粒子的形状、结构以及内应力有关，并且具有明显的体积效应。

2.纳米在化工生产中的实际应用

基于纳米技术以上的特点和性能，将纳米技术应用到石油化工的生产实际之中，大大促进了石油化工产业的发展。

2.1催化应用

催化剂在化工产业扮演着非常重要的角色，在石油化工中起到了非常关键的作用，传统的石油化工催化剂在催化效率和反应速率方面都存在很大的不足，不仅会造成资源的浪费还会造成环境的污染，降低生产效率，使化工行業难以保证自身的效益，而将纳米技术应用到催化剂当中，最高可以比普通的催化剂提升15倍左右，例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。

2.2涂料应用

纳米技术在化工涂料方面的应用，同样也取得了非常良好的结果，首先要借助传统的涂层技术，将纳米技术应用其中，因为上文中已经对纳米材料的相关性质有所介绍，利用纳米技术表面结构的特殊性质，不仅可以提升涂层的防护能力，涂层按其用途可分为结构涂层、功能涂层。结构涂层是指涂层提高了基体的某些性质和改性。功能涂层是赋予基体不具有的性能，从而得到传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬和耐磨涂层，抗氧化、耐热和阻燃涂层，耐腐蚀和装饰涂层等。

2.3在精细化工方面的应用

在精细化工方面应用纳米技术具有非常广阔的发展领域，因为精细化工所涉及的领域，种类更为多样，所以在在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用，纳米Al2O3和SiO2加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。

3.纳米技术在化工行业发展前景的展望

纳米技术虽然起源于国外发达国家，但是目前在我国也具有极大的发展潜力，国家也在不断提升对这方面的关注程度，一方面增加对纳米技术的研究经费，并密切关注纳米技

以及纳米材料的基础研究工作。另一方面积极推动地方政府和企业对于纳米技术的应用，从而实现了以基础研究到产品应用的完整体系。现阶段，我国对一些纳米材料的研究也取得了令人瞩目的成就。在物理、化学方面采用多种方法研制出的高密度、性能优越的纳米陶瓷，以及制备出的金属合金氧化物、碳化物等纳米化合物，并且建立了相应的基础设备，能够真正意义上做到控制纳米微粒的尺寸大小，制成纳米薄膜以及其它纳米材料与传统材料相比较而言，在强度、硬度、韧性以及扩散度、可塑性、导电率等方面都有显著提升。并且我

国还在世界上首次发现了氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区所表现出的超性形变；在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应以及自旋波共振等领域也取得了卓越的成就；设计并研制出了纳米复合氧化物体系，它对中红外波段吸收率高达92%，并将其应用于红外保暖纤维。目前，纳米材料和纳米技术这项诞生于二十一世纪的崭新技术已经逐渐打破了人们的传统生活理念，并从根本上解决了人类所面临的诸如能源、环境保护以及医药卫生等重大问题。

总 结

综合以上我们可以发现，纳米这项技术在试油化工方面有着非常广阔的利用价值和应用空间，有人说它是未来发展中最终要的技术之一，有人把它看做是新的经济增长点，但无论怎样，有一点可以达成共识的是，纳米技术在生物，医学，材料，能源，信息等各个领域都有着非常广阔的发展空间，都带动了各个领域的发展，在化工行业中，纳米技术也推动了石油化工的发展，不断涌现出的新材料和新技术拓宽了石油化工的发展领域，带动了产业的发展。

参考文献：

[1]闫宏芹. 浅述纳米材料的生产现状及其在化工生产中的应用[J]. 中国粉体工业，2008，05：28-31.

[2]朱赛芬，吴周安. 纳米材料的制备及在化工中的应用[J]. 上海化工，2001，08：22-25.

[3]严海. 纳米材料在化工生产中的应用[J]. 价值工程，2010，12：245.

[4]林晨. 纳米材料在化工行业中的应用[J]. 化学工程与装备，2010，07：120-121.

作者：余瑶