新型建筑材料中納米材料的科學應用分析

邢麗華

摘 要：主要介紹了納米材料在涂料、混凝土材料以及高分子材料等多個方面的應用情況，并對納米材料在新型建筑材料中的應用前景進行了展望，通過相關論述得知，納米技術為納米材料的應用提供了很好的技術指導，同時也為研究新型的建筑材料提供了全新的思路。

關鍵詞：納米技術；納米材料；新型建筑材料；科學應用；分析；研究

納米技術最早出現的時間是在二十世紀八十年代末。那個時候納米技術的出現引起了不小的轟動，納米技術主要是指在0.1—100nm的范圍之內，研究物質組成體系中的電子、原子以及分子的運動規律和相互之間的作用，研究納米技術的主要目的就是為了能夠按照人的主觀意識來直接的操控電子、原子以及分子，能夠研究出人們所希望的具備特定功能的材料或者制品。應該說納米技術是一門高度交叉的學科，它的綜合性非常強，所包含的內容是非常多，主要包括納米化學、納米力學、納米生物學、納米電子學、納米機械學。現階段納米技術所應用的領域也是極其廣泛，包括了建筑材料、醫學、半導體、軍事等多個領域，知道現在為止，納米材料技術可以說是目前唯一一個能夠實現的納米技術。

1 納米材料在新型建筑材料中的應用

建筑涂料指的是建筑物的外墻涂料和內墻涂料，目前我國的大部分涂料都有一個共同的缺點，那就是不耐老化、光潔度較低，而且有的涂料它的懸浮穩定性很差，而納米復合型涂料能夠將納米粉體直接作用于涂料中，能夠得到一類具備抗輻射、抗老化的高強度的特殊功能涂料，這一涂料在建材方面的應用是最為廣泛的，而相同的納米粒子在不同的粒徑下都會呈現出不同的功能，而不同種類的納米粒子在涂料中所起的作用也可以是相同的，我們的工作人員按照納米復合涂料的用途，將其歸納為以下幾種涂料：

1.1 吸波納米復合涂料

這一納米復合涂料在軍事領域的應用是非常廣泛的，由于納米超細粉末的尺寸是極小的，同時還具有吸收電磁波的性能，因此它們對不同波長的雷達波以及紅外線都是具有極強的吸收作用的，這一特征用在軍事的隱形上是非常好的，目前在國外，納米吸收材料已經成功的配置在了軍事上，將納米涂料涂在了飛機、軍艦等武器裝備上，讓這些武器裝備具備了隱身的性能。

1.2 在光學中的應用

由于納米粒子的粒徑極小，所以進一步的確保了納米復合涂料的高透明性，此外納米粒子對紫外線還具有很強的吸收作用，在外墻建筑涂料當中添加納米粒子能夠有效的提高建筑墻體的耐候性，而在汽車的面漆中添加納米涂料之后可以有效的提高汽車涂料的耐老化性。

1.3 納米自潔抗菌涂料

我們將國內已經生產出來的抗菌粉用在涂料當中，能夠制作出納米殺菌涂料，將這一涂料覆蓋在建材產品上，能夠起到殺菌和保潔的作用，而在納米材料當中，納米氧化鋅在紫外線的照射下，在水和空氣當中可以自行分解出帶負電的電子，與此同時還可以留下正電額空穴，空穴的出現能夠成功的激活空氣當中的氧變為活性氧，有著極強的化學活性，可以參與多種有機物來發生氧化反應，從而將大多數的病菌殺死，而在化妝品當中增加納米氧化鋅不僅可以祈禱阻擋紫外線的作用，還能夠起到抗菌除臭的作用。

1.4 納米導電涂料

在國外有一部分的公司和企業已經成功的研制出了具備良好靜電屏蔽作用的納米復合涂料，目前使用較為廣泛的納米粒子有三氧化二鐵、氧化鋅等等，這些擁有半導體特性的納米氧化物粒子在室溫情況下具有比常規的氧化物高的導電特性，而且由于納米氧化物粒子的顏色是不同的，所以這種含有納米材料的涂料不但具備了靜電屏蔽的特性，而且還能夠有效的客服涂料顏色的單一現象。

1.5 納米的高力學性能涂料

當涂料的一些組成部分顏料顆粒達到納米級的時候，由于界面是非常大的，其結合力較強，所以它對有機涂層是有一定的增強作用的，能夠有效的提高涂層的硬度以及耐磨性能，與此同時，納米顆粒還能夠降低涂層在干燥過程當中出現殘余的應力，進一步的增強涂層的附著力。

2 納米材料在混凝土材料當中的應用

隨著我國基礎建材的不斷發展，混凝土這種傳統的建筑建材，它的用量正在的不斷地增加當中，一些高性能的混凝土逐漸成為了水泥基復合材料領域研究的一個重點，因為有很多的領域需要水泥混凝土具備一些特殊的性能，比如說防凍、防水、吸聲等功能，我們利用納米技術開發出的新型的混凝土能夠有效的提高混凝土的施工性能以及耐久性能。

2.1 納米金屬粉末在混凝土中的應用

由于納米材料的表面效應，使得納米材料的活性得以增加，也使納米金屬粉末的特殊性能得到了增加，目前有兩方面的性能，一部分是納米金屬粉末的硬度會不斷的增高，隨著晶粒尺寸的不斷減小，其強度和硬度也在不斷的提高當中，而且納米金屬粉末還表現出非常好的可塑性。第二個部分就是納米技術粉末是一種非常好的吸波材料，我們如果將其參入到水泥混凝土中能夠制作成具備電磁屏蔽的混凝土。

2.2 聚合物納米復合材料在混凝土中的應用

聚合物納米復合材料以其自身優異的性能，使很多的關于它的理論研究和應用研究都成為了復合材料的熱點，將聚合物納米復合材料運用在水泥混凝土當中，可以有效的提高混凝土的抗壓抗拉性，而且混凝土的耐久性也會得到提高。

3 納米材料在其他建筑材料中的應用

在建筑方面，建筑的鋼材也是現代建筑工程應用非常廣泛的過程材料之一，而利用納米技術開發出來的鋼材將會極大的促進鋼結構的發展，此外在玻璃、瓷磚等建筑材料表面采用納米技術材料之后，使得油滴或者水滴的接觸角無限的接近于零，這樣就實現了玻璃、瓷磚表面的清潔。

此外納米材料的出現還為新型增強塑料的合成提供了全新的機遇，將分散好的納米顆粒均勻的添加在樹脂材料當中，可以有效的提高塑料的強度，提高其耐磨性，還能夠改善材料本身的光潔度，對抗老化性能也是有很大的作用的。納米材料的不斷發展為人們的生活提供了非常大的便利，為人們的高生活質量做出了極大的貢獻，相信納米材料的發展將會為二十一世紀的建筑材料發展奠定基礎，同時也為建筑行業的發展提供了全新的方向。

參考文獻

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