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微晶包材纳米技术的延伸

2021-08-19 来源:黄冈农业机械网

微晶包材--纳米技术的延伸

上个世纪是科学、技术、文化飞速发展的100年,各种新事物不断涌现,尤其是新型材料的出现,特别是纳米材料的出现和应用,即将和正在改变着整个世界。

纳米是长度单位,1纳米是10亿分之一米,对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,由于晶粒尺寸比常规材料的晶粒细微得多,因而在其晶界上原子数多于晶粒内部的原子数,这样就赋予纳米材料以许多特殊的优异性能。与常规材料相比,,除了具有极佳的机械力学性能以外,纳米材料还呈现出更好的物化性能,包括光电性能,电磁性能和热学性能等。

纳米包装技术在材料上可分为三维、二维、一维和零维纳米材料4类。经过十几年的发展,纳米材料有了长足的发展。如今纳米材料种类较多,按其材质可分为纳米金属材料、纳米陶瓷材料、纳米半导体材料、纳米聚合材料、纳米复合材料等。他们或多或少地在包装领域有所应用。

随着21世纪包装对特种功能需求的增加,诸如防爆包装、防电磁包装、迷彩包装、高阻包装、防雷达包装等需要的出现,促进了纳米包装技术的发展。由纳米材料复合而成的纳米复合包装材料就成了我们所需要的一类高新材料,它不仅大大提高了原材料的性能并赋予其新的功能,而且也拓宽了原材料的应用范围,还节省了稀缺资源。

目前纳米材料作为一种精细的包装原料已得到了极为广泛的应用。

1.纳米陶瓷的补强增韧

先进陶瓷材料在高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用,然而,脆性是陶瓷材料难以克服的弱点。纳米陶瓷具有类似于金属的超塑性,这一点是纳米材料研究中令人注目的焦点。目前,纳米陶瓷粉体的制备较为成熟,新工艺和新方法不断出现,已具备了一定的生产规模。纳米陶瓷粉体的制备方法主要有气相法、液相法、高能球磨法等。气相法包括惰性气体冷凝法、等离子法、气体高温裂解法、电子束蒸发法等。液相法包括化学沉淀法、醇盐水解法、溶胶一凝胶法、水热法等。

2.在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。

3.在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使传统涂层功能改性。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。

4.在其它精细化工方面的应用

精细化工是一个巨大的工业领域,产品品种繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特魅力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。

纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,纳米材料的应用涉及到各个领域并拥有广泛的应用前景。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星,展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在包装领域会得到日益广泛的应用。

作者:马祺俊

信息来源:中国包装报

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