纳米材料和技术在新型建筑材料中的应用

　　纳米材料和技术在新型建筑材料中的应用   
 

　　3纳米技术在陶瓷材料中的应用 

　　3.1纳米材料在耐高温陶瓷中的应用 

　　二十世纪90年代初,日本Nihara首次报道了以纳米尺寸SiC颗粒为第二相的纳米复相陶瓷具有很高的力学性能,并具有很多独特的性能。含有20%纳米钴粉的金属陶瓷是火箭喷气口的耐高温材料。氧化物纳米材料在这方面都优于同质传统陶瓷材料,在陶瓷基中添加其他纳米微粒的效果也正在研究。纳米技术在陶瓷上的应用潜力不可估量。 

　　近年来国内外对纳米复相陶瓷的研究表明,在微米级基体中引入纳米分散相进行复合,可使材料的断裂强度、断裂韧性大大提高(2～4倍),使最高使用温度提高400～600℃,同时还可使材料的硬度、弹性模量、抗蠕变性和抗疲劳破坏性能提高。 

　　3.2纳米材料在保健抗菌陶瓷中的应用 

　　纳米材料的抗菌系列主要有TiO2系列、Ag系列、Cu系列、ZnO系列等,主要是掺入陶瓷釉面中或掺入陶瓷面层中,生产抗菌陶瓷釉面砖和卫生陶瓷等产品,主要用于墙地面装饰、厨房、浴室及卫生间。在生产抗菌陶瓷的过程中,如果再加入远红外陶瓷粉,就可以制成具有复合功能的抗菌保健陶瓷,这种产品不断向外辐射红外线,可促进人体微循环,增加血流量,并提高人体抗寒、抗病及抗衰老能力。
 

　　3.3纳米材料在环境友好陶瓷中的应用  

    利用纳米技术生产的多孔陶瓷(陶瓷微孔材料)材料,可对工业废气进行过滤分离。多孔陶瓷具有很好的耐热、耐化学腐蚀等性能,具有寿命长、免维修的特点。利用纳米材料的光催化效应,可对汽车尾气催化分解。载有TiO2光催化剂和Cu离子催化剂的新型陶瓷在常温下可直接将NOx分解成为N2和O2,还可制成直接吸收并固定SO2的陶瓷材料。将这些材料做成饰面瓷砖,可净化大气,提高环境质量。 

　　3.4纳米材料在绿色能源陶瓷中的应用 

　　利用纳米粒子特殊的光电磁特性制成太阳能陶瓷、远红外陶瓷等,用于建筑物饰面,可开发太阳能,调节环境温度,促进人们身体健康。
 

　　4纳米技术在其它方面的应用 

　　建筑钢材也是现代土木工程中应用较广泛的工程材料之一,也在向高强轻质方向发展,特别是利用纳米技术开发自身防火和防腐的钢材,必将促进钢结构更快的发展。 

　　在玻璃、瓷砖等建筑材料表面采用超双亲界面材料技术后,水滴或油滴与表面的接触角接近于零,从而实现自清洁及防雾效果,使作为外墙使用的玻璃、陶瓷等建筑材料也能像荷花一样出污泥而不染,这是纳米界面材料技术赋予传统建材的神奇效果。 

　　利用纳米材料可以提高塑料(高分子材料)的强度,同时还能起到增韧作用。纳米材料的问世,为新型增强塑料的合成提供了新的机遇,为传统增强塑料的改性提供了一条新的途径。把分散好的纳米颗粒均匀地添加到树脂材料中,可达到全面改善增强塑料性能的目的。通过加入纳米材料,能够明显提高塑料的强度和延伸率,提高耐磨性和改善材料表面的光洁度,提高抗老化性能。 

　　5结束语 

　　被誉为二十一世纪最具有发展前景的纳米材料和纳米技术一经问世,便以极快的速度渗透到各个研究领域。纳米技术是对未来经济和社会发展产生重大影响的一种关键性前沿技术,这是世界各国科学家的共识。纳米技术在建筑材料方面的应用前景非常广阔,研究开发工作刚刚起步,可以预料,纳米技术不仅会推动建材新产品的开发,还将为改善人们的生活环境,提高生活质量作出不可估量的贡献,纳米技术将为二十一世纪建筑材料的发展开拓新的方向 。