【化学百科】神奇的纳米金属材料

发布日期：2021-08-24 作者：L 点击：

纳米是一个长度单位，1纳米为1米的十万分之一，50纳米仅相当于一根头发丝的一千分之一。科学实验证实，当常态物质被加工至纳米尺度时，会出现特异的物理、化学特性，其磁、光、电、声、热、力学及化学等特性将发生令人吃惊的变化。如原本导电的铜在某一纳米界限时将不导电；原本绝缘的二氧化硅在某一纳米界限时开始导电；所有纳米金属粉均成为可吸收光线的黑色粉末等。纳米材料的出现大大拓展了科学的想象空间，随着科学技术的不断发展，纳米技术将进入寻常百姓的生活，渗透到衣、食、住、行等领域。专家预测，纳米技术、信息技术和生物技术将成为21世纪社会经济发展的三大支柱。

纳米金属材料自诞生以来对各个领域的影响令人瞩目，这主要是因为它们往往“身怀绝技”，具有优异的性能，以及与其他材料复合时表现出来的独特性能，从而广泛地运用于冶金、机械、化工、轻工、电子、国防、核技术、航空航天等方面，现简单介绍如下：

1、催化剂材料：通常的催化剂铁、铜、镍、钯、铂等制成纳米微粒可大大改善催化效果。随着金属纳米颗粒担载技术的日益完善和纳米金属粉稳定性的提高，催化剂行业将是纳米金属粉的重要应用行业之一。

2、电磁功能材料: 纳米铁、钴粉可应用于增强家用电器扬声器功率和改善音质等领域。如纳米铁粉可作为永磁材料使用，能大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。

3、隐身吸波材料：纳米金属粉作为吸波材料，具有频带宽、兼容性好、质量小、厚度薄等优点。在红外线探测器、红外线传感器、毫米波隐身及可见光一红外隐形等方面具有重要作用。

4、金属纳米润滑添加剂：金属纳米润滑添加剂产品具有如下特点：（1）超强抗磨性能，延长设备使用寿命2～3倍，节省润滑油用量约40％，大大减少设备的维修，部件的更换次数；（2）节能增效显著，可增加燃油利用率10～32％，提高发动机的动力20％；（3）降低机件运转时的温度，减轻机械噪音，减少车辆的废气和黑烟污染，有效防止因机器设备、车辆陈旧或超载引起的颤抖、燃烧机油等现象；（4）级优的热稳定性，既可在炎热的夏季使机械设备保持所需要的蕞低温度和平稳运行，又可在寒冷的冬季使发动机迅速起动，运转容易；（5）具有优良的油溶性，增加润滑油的各种性能，延长油封、橡胶、塑料垫变形、老化、脆化的时间。

5、抗、杀菌材料：纳米银粉对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。作为全新的抗感染产品，这种纳米银抗菌微粉不同于目前所有的抗感染药物，具有广谱、无耐药性、不受酸碱值影响等多种性能。添加纳米镍、银的菌、防腐涂料还可用于文物保护中。

6、高效助燃剂：将纳米铁、镍、铝粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热和燃烧效率，改善燃烧的稳定性。有研究表明，向火箭固体燃料中加入0.5％纳米铝粉或镍粉，可使燃烧效率提高10%-25%，燃烧速度加快数十倍。

7、静电屏蔽材料：在化纤制品中加入纳米金属粒子可以解决其静电问题，提高安全性。在有机玻璃或其它有机合成材料中加入纳米金属粉，既可实现静电屏蔽，也可提高透光度。预计纳米金属将在家用电器、电子屏蔽等行业具有较大发展前景。

8、医学材料：从目前研究成果来看，医学造影、药物载体、细胞染色、细胞分离、消毒杀菌等今后均要使用纳米金属。

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