新型纳米建筑材料

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1、新型纳米建筑材料综述报告班级：土木123姓名：崔峰磊学号：3121611092新型纳米建筑材料1.前言纳米技术是指在纳米尺度范围内通过操纵原子、分子、原子团或分子团使其重新排列组合成新物质的技术，研究内容主要包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米性能检测技术和纳米应川技术等。从20世纪80年代以来，纳米科技研究在世界范围内受到高度重视，有的技术已实用化了。目前纳米科技已经渗透到很多的传统产业中，如染料、涂料、食品等。纳米技术作为一门新兴科学，必将对建材领域产生深远的影响，利丿U纳米技术解决高性能建材将成为未来建材领域发展的必然趋势。把

2、高科技的纳米材料引入建筑业，开发多功能、高附加值的建筑新材料，以提高我国建行业的技术竞争实力，开拓建筑材料在国内外的市场地位。纳米科技发展到今天，成为一项影响产业发展和国家竞争力的补会化的科技，纳米科技将在新世纪对社会、经济以及国家安全产牛重大影响。1.主题2.1高强度和高韧性纳米陶瓷材料纳米陶瓷和纳米陶瓷基复合材料是当询陶瓷研究的重要发展趋势。传统陶瓷材料质地较脆，韧性.强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。山于纳米陶瓷的晶粒细化有助于晶粒内的滑移，因而使材料具有超塑性行为，也因晶粒细化从而引起材料内气孔或缺陷尺寸减少。在陶瓷基

3、体中加入纳米材料,极大改善了材料的强度韧性及高温性能，用纳米SiC、Si3N4、ZnO、Si02、Ti02、Al203等制成的陶瓷材料具有高硬度、高韧性、高强度，并且耐磨性、低温超塑性、抗冷热疲劳性能优异等优点。这种高强度和高韧性纳米陶瓷将作为防腐、耐热、耐磨的新材料在更大的范围内改变材料的力学性质，其应川前景十分宽广。20世纪90年代初，口本Nihara首次报道了以纳米尺寸的SiC颗粒为第二相的纳米复相陶瓷具冇很高的力学性能，纳米陶瓷还具有很多独特的性能，例如①作为外墙用的建筑陶瓷材料，在经过修饰的陶瓷表血具有淸洁和防雾功能；②纳

4、米陶瓷具有的塑性行为，使陶瓷在本质上具备了吸收外来能量的机制，陶瓷的脆性冇可能解决；③纳米陶瓷具有低的烧结温度、短的烧结时间、高的塑性性能和髙的断裂切性；④在陶瓷基屮加人纳米级的金属碳化物纤维，可大大提高其硕度，同时具有良好的抗烧蚀和防热性。随着科技界对纳米陶瓷材料的研究和开发的深入，人们发现了越來越多的问题：山于纳米陶瓷粉体颗粒细小，必然帯来体积庞大、容巫较小不利于混合均匀且难以压实、试样成型困难等问题；同时它述具有很人的表面积，在范徳华力、静电力和磁力的作用下易发生团聚等问题。因此，为了开发利用纳米陶瓷粉体崭新特性的应用及使之在

5、此界范围内得到最快的推广应用，有下列问题有待解决：①深人研究和探索开发高纯度的纳米陶瓷粉体的制备技术，同时努力搞清范各种因素对纳米陶瓷粉体性能的影响;②团聚现象是纳米陶瓷粉体制备中最难控制的问题，加强对团聚和解聚的研究势在必行；③研究纳米陶瓷粉体在粒径逐渐变小时的性能变化,特别是低温性能的变化已经越來越必耍了。因此，如何控制纳米陶瓷粉体的优势发挥，已经成为高技术陶瓷的一个重要研究课题。[1-2]2.2在建筑涂料中的应用2.2.1光学应用纳米复合涂料纳米粒子的粒径远小丁•可见光的波长(400〜750nm)o具有透过作用，从而保证了纳米

6、复合涂料具有佼高的透明性。纳米粒子对紫外线则具有钱强的吸收作用。在外墙建筑涂料中添加TiO2,SiO2等纳米粒子以提高耐候性，在汽车面漆屮添加Ti02以提高汽车涂料的耐老化性等。特别是金红石型超细Ti02在汽车而漆中还可起到效应颜料作用，与其他片状效应颜料如铝粉颜料或珠光颜料并用时，会产生伴有乳光的随角异色性，可用T豪华轿车面漆，这是日前纳米TiO2的最大用途，也是国外纳米材料在涂料中应用最为成功的例子Z—【3】。2.2.2吸波纳米复合涂料利用纳米粒子的表而效应，可以制备出吸收不同频段电磁波的纳米复合材料，可用作雷达波吸收剂的纳米粉

7、体有：纳米金属(Fe,co,Ni等)与合金的复合粉体、纳米氧化物(Fe304,Fe203,ZnO,Ni02,Ti02,Mo02等)的粉体、纳米石墨、纳米碳化硅及混合物粉体等。国外用纳米级按基铁粉、線粉、铁氧体粉末己成功配制了军事隐身涂料，涂到E机、军舰、导弹、潜艇等武器装备上，使该装备具有隐身性能。由于纳米涂层材料具有吸收频带宽、觅呈轻、号度薄等优点,因而可望在未來军事隐身化方而大展身手。【4】2.2.3纳米抗菌涂料在国内纳米抗菌粉体已实现工业化生产，市场上已有多个牌号的产品出售，主要用于纤维织物屮。制成新一代抗菌保洁内衣。如将纳米

8、抗菌粉用丁•涂料中，则可制得纳米杀菌涂料，涂覆在建材产品，如卫生洁具、室内空间、用具、医院手术间和病房的墙而、地面等，起到杀菌、保洁效果。【5】另外，采用纳米技术可制成纳米界而涂料，其涂膜界面为超双亲性二元协同界而(既疏水乂避油)，将