纳米材料及纳米技术的应用.ppt

3.抗静电在化纤制品中加入少量纳米微粒，如将纳米TiO2、ZnO、Fe2O3和Cr2O3等具有半导体性质的粉体掺入到树脂中，或将其加入到整理剂中对纤维或织物进行后整理，就会产生良好的静电屏蔽性能，大大降低静电效应。第29页，共48页，星期日，2025年，2月5日4.纳米抗菌、防臭功能某些金属粒子(如纳米银粒子、纳米铜粒子)和纳米TiO2、ZnO等具有一定的杀菌性能，其与化纤复合纺丝，制造出抗菌的功能纤维，比一般的抗菌织物具有更强的抗菌效果和更多的耐洗次数。第30页，共48页，星期日，2025年，2月5日纳米抗菌环保技术一件衬衫能抗辐射、抗紫外线、抗多种真菌感染，这是不是太神奇了？这几天，在宁波的各大唐狮专卖店，一款休闲女格子衬衫以其特有的环保功能吸引了众多消费者的眼球。这种特殊功能的“环保服装”是由纳米技术应用于纺织业创造的“神奇纤维”制成的。第31页，共48页，星期日，2025年，2月5日波司登保暖内衣江苏康博集团推出“波司登”纳米技术抗菌保健、超强透气导湿、超保暖三功能的内衣。其保暖内衣层内添加了从天然奇冰石中提取的纳米级超细粉末，能有效地杀菌抑菌，消除异味。第32页，共48页，星期日，2025年，2月5日5.拒水拒油在材料表面进行特殊加工在其宏观界面建立一个二元协同纳米界面结构，使材料不仅具有防水、防油和防墨水等功能，而且用这种材料制成的衣物洗涤时可以仅用清水冲洗而不需使用传统的洗涤剂。第33页，共48页，星期日，2025年，2月5日荷叶效应—疏水自洁服装根据荷叶自清洁能力，利用纳米界面材料的疏水、疏油的特性，通过对纺织品的每根细小的纤维进行人工修饰，在织物表面形成一个微细的绒毛结构，它可吸收空气分子并在表面形成一层气垫，防止织物受油和水的沾染。来源：《纳米科技产品及应用-纳米产业揭秘》任红轩黄进等著第34页，共48页，星期日，2025年，2月5日关于纳米材料及纳米技术的应用第1页，共48页，星期日，2025年，2月5日纳米技术的简介“纳米”是英文Nanometer的译音，是一种计量单位（符号为nm）,1nm为106mm,约与相当于4~5个原子串起来那么长。纳米科学是指人们研究纳米尺度即0.1~100nm范围之内的物质所具有的特异现象和特异功能的科学。纳米技术是指在此基础上创造新材料，研究新工艺的方法和手段。纳米技术包括纳米材料、纳米器件、纳米生物医学等三大块。按目前的研究领域，大致可分为纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米制造、纳米光学等等。第2页，共48页，星期日，2025年，2月5日纳米技术的发展史1965年，诺贝尔物理学奖获得者费曼（R.P.Feynman)首次提出“纳米材料”的概念。1982年扫描隧道显微镜发明后，便诞生了一门以纳米长度为研究的分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特殊功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子创造物质的技术。纳米科学技术正式“开宗立派”是在1990年。第3页，共48页，星期日，2025年，2月5日纳米材料的简介在纳米材料发展初期，纳米材料是指纳米颗粒和由它们构成的纳米薄膜和固体。现在广义的纳米材料是指在三维空间中到少有一堆处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。通俗的说，纳米材料是指由纳米的单元构成的任何类型的材料。如金属、陶瓷、聚合物、半导体、玻璃和复合材料等。通过控制这些纳米级结构单元的大小，控制内部和表面的化学性质，控制它们的组合，就能以前所未有的方法认为设计材料的特性和功能。第4页，共48页，星期日，2025年，2月5日如果按维度，纳米材料的基本单元可以分为三类：a.零维，指在空间三维尺寸均在纳米尺度。如纳米尺度颗粒、原子团族等；b.一维，指在空间有两维处于纳米尺度。如纳米丝、纳米棒、纳米管等；c.二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度。如超薄膜、多薄膜、超晶格等。纳米材料大部分都是人工制备的，属于人工材料，但是自然界早就存在纳米微粒和纳米固体。例如，天体的陨石碎片，人体和兽类的牙齿都是由纳米微粒构成的。第5页，共48页，星期日，2025年，2月5日纳米材料的基本性质体积效应。是指纳米微粒尺寸减少，体积缩小，粒子内的原子数减少而造成的效应。它能使磁性、内压、光吸引、热阻、化学活性、催化性及熔点等比普通粒子变大。表面与界面效应。纳米微粒表面原子与总原子数之比，随纳米微粒尺寸的减少而大幅增加，粒子的表面能及表面张力也随之增加，从而引起纳米材料性质的变化。例如，一些氧化物、氮化物和碳化物的纳米微粒对红外线有良好的吸收和发射作用，对紫外线有良好的屏蔽作用。第6页，共48页，星期日，2025年，2月5日（3）量子尺寸效应（