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纳米材料在建筑材料中的应用(第2页)

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  五、纳米技术在防护材料中的应用

  通常是在胶料中加入炭黑等以提高材料的防水性能,但这种材料的耐腐蚀性以及耐侯性较差,易老化,研制具有高强、耐腐蚀、抗老化性能的防水材料也是工程界一直在积极研究的问题,纳米防水材料能够很好满足上述要求,北京建筑科学研究院就成功的研制了具有较好耐老化性能的纳米防水卷材,该类防水卷材具有很好的强度、韧性、抗老化性以及光稳定性、热稳定性等。纳米防水卷材具有叫广泛的应用前景,如建筑顶面、地下室、卫生间、水利堤坝以及防潜工程等。

  六、纳米保温材料

  随着我国推行节能减排的方针,工程界也越来越注重建筑的保温节能性能,我国目前使用的比较多的仍是聚氨酯、石棉等传统隔热保温材料,这些材料在使用过程中容易产生一些对人体有害的物质,如石棉与纤维制品含有致癌物质,聚氨酯泡沫燃烧后释放有毒气体,而通过使用纳米材料开发研制的保温材料则能避免这些弊端,如以无机硅酸盐为基料,经高温高压纳米功能材料改性而成的保温材料不仅具有很好的保温效果,同时对人体也无损害,是一种绿色环保保温材料。

  七、纳米技术在其粘合剂以及密封材料和润滑剂方面的应用

  对于一些在深海中作业的结构以及其他特殊环境下工作的构件,它们对结构的密封性的要求非常高,已超过了普通粘合剂和密封剂所能满足的范围。国外通过在普通粘合剂和密封胶中添加纳米SiO2等添加剂,使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性能都大大提高。其工作机理是在纳米SiO2的表面包覆一层有机材料,使之具有永久性,将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构,即纳米SiO2形成网络结构的胶体流动,提高粘接效果,由于颗粒尺寸小,更增加了胶的密封性。大型建材机械等主机工作时的噪声达到上百分贝,用纳米材料制成的润滑剂,既能在物体表面形成半永久性的固态膜,产生根好的润滑作用,大大降低噪声,又能延长装备使用寿命,具有非常好的应用前景。

  八、纳米技术在陶瓷材料中的应用

  由于陶瓷具有很强的耐高温性和抗腐蚀性,而且还具备相当的观赏性,因此得到建筑产业的广泛青睐,尤其是在进行墙体和地面的装饰时。然而,陶瓷却及其容易发生脆性损坏,这也造成了该类材料的应用范围受到了极大的限制。将纳米技术融入到陶瓷材料的开发和研制之后,却使得该类材料具有比过去更高的可塑性,甚至可以吸收一定的外来能量。甚至有部分研究生独创性的将金属碳纤维加入到陶瓷材料之中,极大的提升陶瓷的强度,同时具有极其优秀的抗烧烛性,故而这类材料也被应用火箭喷气口的制作。用纳米级SiC、Si3N、ZnO、Si02、Ti02以及A1203等粒子所制成的陶瓷材料,具有比以往更加高的硬度和韧性,即使是在较大的温差之下也能够保持原有的形态,不会参数破损,具有相当广泛的应用范围和前景。

  九、纳米技术的发展及其现状

  距离最初概念的提出,纳米技术已经有40多年的发展,但是其仍旧还有许多的发展空间,可以发展出更多的功能和应用方向。从纳米材料的内涵和特点来看,其发展大致可以划分为三个阶段。第一阶段(1990年以前)。这一阶段主要是进行理论探索和研究,并且尝试利用各种手来制造出具有纳米颗粒的粉体,甚至是块体(包括薄膜)。并将制造的方法进行评估和总结,对其特性进行归纳和分析。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。第二阶段(1990~1994年)。这一阶段是人们对该技术应用的理论提升阶段,通过其他学科的融合,纳米材料在物理和化学之中的性能特点已经得到了一定的发掘,并且应用到复合型的材料设计之中。同时,这种粒子复合、块体复合以及复合材料的合成物都该项技术在这一阶段的研究重点方向。第三阶段(从1994年到现在)。这一阶段的技术研究和应用已经有了不断的拓展,也受到了来自于民众的关注,国际上更是掀起了一股发展高潮。若是对第一阶段和第二阶段进行总结,前两个阶段的研究还存在一定的盲目性,在这一阶段已经具有明确的方向,技术上也可以满足人们的操作意愿,来进行设计、组装、创造新的体系,并且使之具有人们所希望的特性。

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