Newyddion - Deunyddiau daear prin nanometer, grym newydd yn y chwyldro diwydiannol

Deunyddiau daear prin nanometer, grym newydd yn y chwyldro diwydiannol

Mae nanotechnoleg yn faes rhyngddisgyblaethol newydd a ddatblygwyd yn raddol ddiwedd y 1980au a dechrau'r 1990au. Gan fod ganddo botensial mawr i greu prosesau cynhyrchu newydd, deunyddiau newydd a chynhyrchion newydd, bydd yn sbarduno chwyldro diwydiannol newydd yn y ganrif newydd. Mae lefel datblygu bresennol nanowyddoniaeth a nanotechnoleg yn debyg i lefel technoleg gyfrifiadurol a gwybodaeth yn y 1950au. Mae'r rhan fwyaf o wyddonwyr sydd wedi ymrwymo i'r maes hwn yn rhagweld y bydd datblygiad nanotechnoleg yn cael effaith eang a phellgyrhaeddol ar lawer o agweddau ar dechnoleg. Mae gwyddonwyr yn credu bod ganddo briodweddau rhyfedd a pherfformiad unigryw. Y prif effeithiau cyfyngu sy'n arwain at briodweddau rhyfedd deunyddiau nano prin yw effaith arwyneb penodol, effaith maint bach, effaith rhyngwyneb, effaith tryloywder, effaith twnnel ac effaith cwantwm macrosgopig. Mae'r effeithiau hyn yn gwneud priodweddau ffisegol system nano yn wahanol i rai deunyddiau confensiynol mewn golau, trydan, gwres a magnetedd, ac yn cyflwyno llawer o nodweddion newydd. Yn y dyfodol, mae tri phrif gyfeiriad i wyddonwyr ymchwilio a datblygu nanotechnoleg: paratoi a chymhwyso nanoddeunyddiau gyda pherfformiad rhagorol; Dylunio a pharatoi amrywiol ddyfeisiau ac offer nano; Canfod a dadansoddi priodweddau nano-ranbarthau. Ar hyn o bryd, mae gan nano rare earth y cyfarwyddiadau cymhwysiad canlynol yn bennaf, ac mae angen datblygu ei gymhwysiad ymhellach yn y dyfodol.

Ocsid lantanwm nanometer (La2O3)

Mae ocsid lantanwm nanomedr yn cael ei gymhwyso i ddeunyddiau piezoelectrig, deunyddiau electrothermol, deunyddiau thermoelectrig, deunyddiau gwrthiant magnetig, deunyddiau luminescent (powdr glas), deunyddiau storio hydrogen, gwydr optegol, deunyddiau laser, amrywiol ddeunyddiau aloi, catalyddion ar gyfer paratoi cynhyrchion cemegol organig, a chatalyddion ar gyfer niwtraleiddio gwacáu ceir, a chymhwyso ffilmiau amaethyddol trosi golau hefyd i ocsid lantanwm nanomedr.

Ocsid ceriwm nanometer (CeO2)

Dyma brif ddefnyddiau ocsid nano ceriwm: 1. Fel ychwanegyn gwydr, gall ocsid nano ceriwm amsugno pelydrau uwchfioled a phelydrau is-goch, ac mae wedi'i gymhwyso i wydr ceir. Gall nid yn unig atal pelydrau uwchfioled, ond hefyd leihau'r tymheredd y tu mewn i'r car, gan arbed trydan ar gyfer aerdymheru. 2. Gall cymhwyso ocsid nano ceriwm mewn catalydd puro gwacáu ceir atal llawer iawn o nwy gwacáu ceir rhag cael ei ollwng i'r awyr yn effeithiol. 3. Gellir defnyddio ocsid nano-ceriwm mewn pigment i liwio plastigau, a gellir ei ddefnyddio hefyd mewn diwydiannau cotio, inc a phapur. 4. Mae cymhwyso ocsid nano ceriwm mewn deunyddiau caboli wedi'i gydnabod yn eang fel gofyniad manwl gywirdeb uchel ar gyfer caboli wafferi silicon a swbstradau crisial sengl saffir. 5. Yn ogystal, gellir cymhwyso ocsid nano ceriwm hefyd i ddeunyddiau storio hydrogen, deunyddiau thermoelectrig, electrodau twngsten ocsid nano ceriwm, cynwysyddion ceramig, cerameg piezoelectrig, sgraffinyddion carbid silicon ocsid nano ceriwm, deunyddiau crai celloedd tanwydd, catalyddion gasoline, rhai deunyddiau magnetig parhaol, amrywiol ddur aloi a metelau anfferrus, ac ati.

Yr ocsid praseodymiwm nanometr (Pr6O11)

Dyma brif ddefnyddiau ocsid praseodymiwm nanomedr: 1. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn cerameg adeiladu a cherameg a ddefnyddir bob dydd. Gellir ei gymysgu â gwydredd cerameg i wneud gwydredd lliw, a gellir ei ddefnyddio hefyd fel pigment is-wydredd ar ei ben ei hun. Mae'r pigment a baratowyd yn felyn golau gyda thôn bur a chain. 2. Fe'i defnyddir i gynhyrchu magnetau parhaol ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn amrywiol ddyfeisiau electronig a moduron. 3. Fe'i defnyddir ar gyfer cracio catalytig petrolewm. Gellir gwella gweithgaredd, detholiad a sefydlogrwydd catalysis. 4. Gellir defnyddio ocsid nano-praseodymiwm hefyd ar gyfer caboli sgraffiniol. Yn ogystal, mae cymhwysiad ocsid praseodymiwm nanomedr ym maes ffibr optegol yn fwyfwy helaeth. Ocsid neodymiwm nanomedr (Nd2O3) Mae ocsid neodymiwm nanomedr wedi dod yn fan poeth yn y farchnad ers blynyddoedd lawer oherwydd ei safle unigryw ym maes daearoedd prin. Mae ocsid nano-neodymiwm hefyd yn cael ei gymhwyso i ddeunyddiau anfferrus. Gall ychwanegu 1.5% ~ 2.5% o ocsid nano-neodymiwm at aloi magnesiwm neu alwminiwm wella perfformiad tymheredd uchel, aerglosrwydd a gwrthiant cyrydiad yr aloi, ac fe'i defnyddir yn helaeth fel deunydd awyrofod ar gyfer awyrennau. Yn ogystal, mae garnet alwminiwm nano-yttriwm wedi'i dopio ag ocsid nano-neodymiwm yn cynhyrchu trawst laser tonfedd fer, a ddefnyddir yn helaeth ar gyfer weldio a thorri deunyddiau tenau â thrwch islaw 10mm mewn diwydiant. Ar yr ochr feddygol, defnyddir laser Nano-YAG wedi'i dopio â nano-Nd _2O _3 i gael gwared ar glwyfau llawfeddygol neu ddiheintio clwyfau yn lle cyllyll llawfeddygol. Defnyddir ocsid neodymiwm nanomedr hefyd ar gyfer lliwio deunyddiau gwydr a cherameg, cynhyrchion rwber ac ychwanegion.

Nanoronynnau ocsid samariwm (Sm2O3)

Y prif ddefnyddiau ar gyfer ocsid samariwm nano-faint yw: mae ocsid samariwm nano-faint yn felyn golau, sy'n cael ei roi ar gynwysyddion ceramig a chatalyddion. Yn ogystal, mae gan ocsid samariwm nano-faint briodweddau niwclear, a gellir ei ddefnyddio fel deunydd strwythurol, deunydd cysgodi a deunydd rheoli adweithydd ynni atomig, fel y gellir defnyddio'r ynni enfawr a gynhyrchir gan ymholltiad niwclear yn ddiogel. Defnyddir nanoronynnau ocsid ewropiwm (Eu2O3) yn bennaf mewn ffosfforau. Defnyddir Eu3+ fel actifadu ffosffor coch, a defnyddir Eu2+ fel ffosffor glas. Y0O3:Eu3+ yw'r ffosffor gorau o ran effeithlonrwydd goleuol, sefydlogrwydd cotio, cost adfer, ac ati, ac mae'n cael ei ddefnyddio'n helaeth oherwydd gwelliant mewn effeithlonrwydd goleuol a chyferbyniad. Yn ddiweddar, defnyddir ocsid ewropiwm nano hefyd fel ffosffor allyriadau ysgogol ar gyfer system ddiagnosis meddygol pelydr-X newydd. Gellir defnyddio ocsid nano-ewropiwm hefyd ar gyfer cynhyrchu lensys lliw a hidlwyr optegol, ar gyfer dyfeisiau storio swigod magnetig, a gall hefyd ddangos ei dalentau mewn deunyddiau rheoli, deunyddiau cysgodi a deunyddiau strwythurol adweithyddion atomig. Paratowyd y ffosffor coch ocsid gadoliniwm ewropiwm gronynnau mân (Y2O3:Eu3+) gan ddefnyddio nano-yttriwm ocsid (Y2O3) ac nano-ewropiwm ocsid (Eu2O3) fel deunyddiau crai. Wrth ei ddefnyddio i baratoi ffosffor trilliw daear prin, canfuwyd: (a) y gellir ei gymysgu'n dda ac yn unffurf â phowdr gwyrdd a phowdr glas; (b) Perfformiad cotio da; (c) Oherwydd bod maint gronynnau powdr coch yn fach, mae'r arwynebedd penodol yn cynyddu a bod nifer y gronynnau goleuol yn cynyddu, gellir lleihau faint o bowdr coch mewn ffosfforau trilliw daear prin, gan arwain at gost is.

Nanoronynnau ocsid gadoliniwm (Gd2O3)

Ei brif ddefnyddiau yw fel a ganlyn: 1. Gall ei gymhleth paramagnetig hydawdd mewn dŵr wella signal delweddu NMR y corff dynol mewn triniaeth feddygol. 2. Gellir defnyddio ocsid sylffwr sylfaen fel grid matrics tiwb osgilosgop a sgrin pelydr-X gyda disgleirdeb arbennig. 3. Mae ocsid nano-gadoliniwm mewn garnet galliwm nano-gadoliniwm yn swbstrad sengl delfrydol ar gyfer cof swigod magnetig. 4. Pan nad oes terfyn cylchred Camot, gellir ei ddefnyddio fel cyfrwng oeri magnetig solet. 5. Fe'i defnyddir fel atalydd i reoli lefel adwaith cadwynol gorsafoedd pŵer niwclear i sicrhau diogelwch adweithiau niwclear. Yn ogystal, mae defnyddio ocsid nano-gadoliniwm ac ocsid nano-lanthanwm yn ddefnyddiol i newid y rhanbarth gwydreiddio a gwella sefydlogrwydd thermol gwydr. Gellir defnyddio'r ocsid nano-gadoliniwm hefyd ar gyfer cynhyrchu cynwysyddion a sgriniau dwysáu pelydr-X. Ar hyn o bryd, mae'r byd yn gwneud ymdrechion mawr i ddatblygu cymhwysiad ocsid nano-gadoliniwm a'i aloion mewn rheweiddio magnetig, ac mae wedi gwneud cynnydd arloesol.

Nanoronynnau ocsid terbiwm (Tb4O7)

Y prif feysydd cymhwysiad yw fel a ganlyn: 1. Defnyddir ffosfforau fel actifadyddion powdr gwyrdd mewn ffosfforau trilliw, megis matrics ffosffad wedi'i actifadu gan nano terbium ocsid, matrics silicad wedi'i actifadu gan nano terbium ocsid a nano cerium ocsid matrics alwminad magnesiwm wedi'i actifadu gan nano terbium ocsid, sydd i gyd yn allyrru golau gwyrdd yn y cyflwr cyffrous. 2. Deunyddiau storio magneto-optegol, Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae deunyddiau magneto-optegol nano-terbium ocsid wedi'u hymchwilio a'u datblygu. Defnyddir y ddisg magneto-optegol wedi'i gwneud o ffilm amorffaidd Tb-Fe fel elfen storio cyfrifiadurol, a gellir cynyddu'r capasiti storio 10 ~ 15 gwaith. 3. Mae gwydr magneto-optegol, gwydr optegol gweithredol Faraday sy'n cynnwys ocsid terbiwm nanomedr, yn ddeunydd allweddol ar gyfer gwneud cylchdroyddion, ynysyddion, cylchdroyddion ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn technoleg laser. Defnyddir ocsid terbiwm nanomedr ocsid dysprosiwm nanomedr yn bennaf mewn sonar, ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn sawl maes, megis system chwistrellu tanwydd, rheoli falf hylif, micro-leoli, gweithredydd mecanyddol, mecanwaith a rheolydd adenydd telesgop gofod awyrennau. Prif ddefnyddiau ocsid dysprosiwm nano Dy2O3 yw: 1. Defnyddir ocsid nano-dysprosiwm fel actifadu ffosffor, ac mae ocsid nano-dysprosiwm trivalent yn ïon actifadu addawol o ddeunyddiau luminescent tricolor gydag un canol luminescent. Mae'n cynnwys dau fand allyriadau yn bennaf, un yw allyriad golau melyn, y llall yw allyriad golau glas, a gellir defnyddio deunyddiau luminescent wedi'u dopio ag ocsid nano-dysprosiwm fel ffosfforau tricolor.2. Mae ocsid dysprosiwm nanomedr yn ddeunydd crai metel angenrheidiol ar gyfer paratoi aloi Terfenol gydag aloi magnetostrictive mawr nano-ocsid terbiwm ac ocsid nano-dysprosiwm, a all wireddu rhai gweithgareddau manwl gywir o symudiad mecanyddol. 3. Gellir defnyddio metel ocsid dysprosiwm nanomedr fel deunydd storio magneto-optegol gyda chyflymder recordio uchel a sensitifrwydd darllen. 4. Fe'i defnyddir ar gyfer paratoi lamp ocsid dysprosiwm nanomedr. Y sylwedd gweithio a ddefnyddir mewn lamp ocsid dysprosiwm nanomedr yw ocsid dysprosiwm nanomedr, sydd â manteision disgleirdeb uchel, lliw da, tymheredd lliw uchel, maint bach ac arc sefydlog, ac fe'i defnyddiwyd fel ffynhonnell goleuo ar gyfer ffilm ac argraffu. 5. Defnyddir ocsid dysprosiwm nanomedr i fesur sbectrwm ynni niwtron neu fel amsugnydd niwtron yn y diwydiant ynni atomig oherwydd ei arwynebedd trawsdoriadol dal niwtron mawr.

Ho _ 2O _ 3 Nanometer

Dyma brif ddefnyddiau ocsid nano-holmiwm: 1. Fel ychwanegyn i lamp halogen metel, mae lamp halogen metel yn fath o lamp rhyddhau nwy, sy'n cael ei datblygu ar sail lamp mercwri pwysedd uchel, a'i nodwedd yw bod y bwlb wedi'i lenwi ag amrywiol halidau daear prin. Ar hyn o bryd, defnyddir ïodidau daear prin yn bennaf, sy'n allyrru gwahanol linellau sbectrol pan fydd nwy yn cael ei ollwng. Y sylwedd gweithio a ddefnyddir yn y lamp ocsid nano-holmiwm yw ïodid ocsid nano-holmiwm, a all gael crynodiad atom metel uwch yn y parth arc, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd ymbelydredd yn fawr. 2. Gellir defnyddio ocsid holmiwm nanomedr fel ychwanegyn i haearn yttriwm neu garnet alwminiwm yttriwm; 3. Gellir defnyddio ocsid nano-holmiwm fel garnet alwminiwm haearn yttriwm (Ho:YAG), a all allyrru laser 2μm, ac mae cyfradd amsugno meinwe ddynol i laser 2μm yn uchel. Mae bron i dair trefn maint yn uwch na Hd:YAG0. Felly, wrth ddefnyddio laser Ho:YAG ar gyfer llawdriniaeth feddygol, gall nid yn unig wella effeithlonrwydd a chywirdeb y llawdriniaeth, ond hefyd leihau'r ardal difrod thermol i faint llai. Gall y trawst rhydd a gynhyrchir gan y grisial nano-holmiwm ocsid ddileu braster heb gynhyrchu gwres gormodol, a thrwy hynny leihau'r difrod thermol a achosir gan feinweoedd iach. Adroddir y gall trin glawcoma gyda laser nanometr holmiwm ocsid yn yr Unol Daleithiau leihau poen llawdriniaeth. 4. Yn yr aloi magnetostrictive Terfenol-D, gellir ychwanegu ychydig bach o ocsid holmiwm maint nano hefyd i leihau'r maes allanol sy'n ofynnol ar gyfer magneteiddio dirlawnder yr aloi. 5. Yn ogystal, gellir defnyddio ffibr optegol wedi'i dopio ag ocsid nano-holmiwm i wneud dyfeisiau cyfathrebu optegol fel laserau ffibr optegol, mwyhaduron ffibr optegol, synwyryddion ffibr optegol, ac ati. Bydd yn chwarae rhan bwysicach yng nghyfathrebu ffibr optegol cyflym heddiw.

Ocsid yttriwm nanometer (Y2O3)

Dyma brif ddefnyddiau ocsid nano-yttriwm: 1. Ychwanegion ar gyfer dur ac aloion anfferrus. Fel arfer, mae aloi FeCr yn cynnwys 0.5% ~ 4% o ocsid nano-yttriwm, a all wella ymwrthedd ocsideiddio a hydwythedd y duroedd di-staen hyn. Ar ôl ychwanegu'r swm cywir o bridd prin cymysg sy'n llawn ocsid yttriwm nanometr i aloi MB26, gwellodd priodweddau cynhwysfawr yr aloi yn amlwg ddoe. Gall ddisodli rhai aloion alwminiwm canolig a chryf ar gyfer cydrannau dan straen awyrennau; Gall ychwanegu ychydig bach o ocsid nano-yttriwm prin i aloi Al-Zr wella dargludedd yr aloi; Mae'r aloi wedi cael ei fabwysiadu gan y rhan fwyaf o ffatrïoedd gwifren yn Tsieina. Ychwanegwyd ocsid nano-yttriwm i aloi copr i wella dargludedd a chryfder mecanyddol. 2. Deunydd ceramig silicon nitrid sy'n cynnwys 6% o ocsid nano-yttriwm a 2% alwminiwm. Gellir ei ddefnyddio i ddatblygu rhannau injan. 3. Mae drilio, torri, weldio a phrosesu mecanyddol arall yn cael eu cynnal ar gydrannau ar raddfa fawr gan ddefnyddio trawst laser garnet alwminiwm ocsid neodymiwm nano gyda phŵer o 400 wat. 4. Mae gan y sgrin microsgop electron sy'n cynnwys grisial sengl garnet Y-Al ddisgleirdeb fflwroleuol uchel, amsugno golau gwasgaredig isel, a gwrthiant tymheredd uchel da a gwrthiant gwisgo mecanyddol. 5. Gellir defnyddio aloi strwythur ocsid yttriwm nano uchel sy'n cynnwys 90% o ocsid gadoliniwm nano ar gyfer awyrennau ac achlysuron eraill sydd angen dwysedd isel a phwynt toddi uchel. 6. Mae deunyddiau dargludol proton tymheredd uchel sy'n cynnwys 90% o ocsid yttriwm nano o arwyddocâd mawr i gynhyrchu celloedd tanwydd, celloedd electrolytig a synwyryddion nwy sydd angen hydoddedd hydrogen uchel. Yn ogystal, defnyddir ocsid nano-yttriwm hefyd fel deunydd sy'n gwrthsefyll chwistrellu tymheredd uchel, teneuwr tanwydd adweithydd atomig, ychwanegyn deunydd magnet parhaol a getter yn y diwydiant electronig.

Yn ogystal â'r uchod, gellir defnyddio ocsidau nano-ddaear prin mewn deunyddiau dillad ar gyfer gofal iechyd dynol a diogelu'r amgylchedd. O'r unedau ymchwil cyfredol, mae ganddyn nhw i gyd gyfeiriadau penodol: gwrth-ymbelydredd uwchfioled; Mae llygredd aer ac ymbelydredd uwchfioled yn dueddol o glefydau croen a chanserau croen; Mae atal llygredd yn ei gwneud hi'n anodd i lygryddion lynu wrth ddillad; Mae hefyd yn cael ei astudio i gyfeiriad gwrth-gadw cynnes. Gan fod lledr yn galed ac yn hawdd ei heneiddio, mae'n fwyaf tueddol o gael llwydni mewn dyddiau glawog. Gellir meddalu'r lledr trwy gannu gydag ocsid ceriwm nano-ddaear prin, nad yw'n hawdd ei heneiddio a llwydni, ac mae'n gyfforddus i'w wisgo. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae deunyddiau nano-gorchuddio hefyd yn ffocws ymchwil nano-ddeunyddiau, ac mae'r prif ymchwil yn canolbwyntio ar orchuddion swyddogaethol. Gellir defnyddio Y2O3 gydag 80nm yn yr Unol Daleithiau fel cotio cysgodi is-goch. Mae effeithlonrwydd adlewyrchu gwres yn uchel iawn. Mae gan CeO2 fynegai plygiannol uchel a sefydlogrwydd uchel. Pan ychwanegir ocsid yttriwm nano prin y ddaear, ocsid lantanwm nano a phowdr ocsid ceriwm nano at y cotio, gall y wal allanol wrthsefyll heneiddio, oherwydd mae'r cotio wal allanol yn hawdd i heneiddio a chwympo i ffwrdd oherwydd bod y paent yn agored i olau haul a phelydrau uwchfioled am amser hir, a gall wrthsefyll pelydrau uwchfioled ar ôl ychwanegu ocsid ceriwm ac ocsid yttriwm. Ar ben hynny, mae ei faint gronynnau yn fach iawn, a defnyddir ocsid ceriwm nano fel amsugnydd uwchfioled, y disgwylir iddo gael ei ddefnyddio i atal heneiddio cynhyrchion plastig oherwydd ymbelydredd uwchfioled, tanciau, automobiles, llongau, tanciau storio olew, ac ati, a all amddiffyn hysbysfyrddau mawr awyr agored orau ac atal llwydni, lleithder a llygredd ar gyfer cotiau waliau mewnol. Oherwydd ei faint gronynnau bach, nid yw llwch yn hawdd glynu wrth y wal. A gellir ei sgwrio â dŵr. Mae yna lawer o ddefnyddiau o hyd o ocsidau nano prin y ddaear i'w hymchwilio a'u datblygu ymhellach, ac rydym yn mawr obeithio y bydd ganddo ddyfodol mwy disglair.