纳米阻燃材料的研究进展论文（通用6篇）
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纳米阻燃材料的研究进展论文 篇1
摘要：文章分析了具有低烟低毒、高效阻燃、良好物理性能等优势的纳米阻燃材料的种类及其制备工艺特点，并对其未来研究进展做了较为系统的分析和展望。
关键词：纳米材料；纳米尺度；阻燃材料
当前，塑料、橡胶和纤维等聚合物应用十分广泛，但其易燃性给其使用和推广造成了一定的影响。阻燃材料尽管在一定程度上起到了阻滞燃烧、延缓火灾蔓延、争取逃生和救援时间等积极的作用，但也在力学性能、性价比、环境污染等方面存在不足。随着纳米材料在力学、电磁学、热学、光学等多个领域的应用，纳米技术和纳米材料显现出广阔的发展前景。纳米阻燃材料的研制和发展有利于克服和改进传统材料的缺点，蕴含着巨大的社会效应和经济效益。
1、纳米材料简介
纳米材料是指在结构上具有纳米尺度及其相应功能特征的材料，1纳米为十亿分之一米，纳米尺度一般是指1～100 nm。材料的结构和粒径进入纳米尺度范围时，就表现出表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等多种特殊效应，从而使材料表现出多种奇特的功能。纳米材料按照材质分类，可以分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米材料。纳米技术和多种材料的结合，大大改变了材料的综合特性，为进一步优化材料的功能提供了有力的技术支持。
2、阻燃材料的分类和要求
阻燃材料可分为无机和有机、含卤和无卤等多种类型。无机主要指氢氧化铝、氢氧化镁、硅系、三氧化二锑等阻燃材料体系，有机主要以卤系、氮系和磷系为主，它们通过复配或者反应得到形成添加型或者反应型复合材料，进而起到阻燃作用。相比较而言，无机阻燃材料具有低成本，热学性能好，燃烧时有毒气体少等优点，但是它们也具有机械性能差、填充量大且与基材相容性差等缺陷。有机型阻燃材料具有阻燃性能好，与基材相容性好，填充量小等优点，但是具有燃烧时发烟量大且产生有毒气体等缺陷。因此发展低烟、低毒、无卤、物理机械性能优越等环保型阻燃材料成为一直以来重要的研究课题，纳米技术的出现和发展为解决上述阻燃材料的现有缺陷提供了可能。研究表明，纳米阻燃材料应满足下列要求：第一，材料应符合环保要求，燃烧时产生的毒性气体少。第二，材料应具有功能性强、阻燃效率高等特点，同时应克服传统阻燃材料机械物理性能方面的现有缺陷，拓展材料应用范围。第三，降低综合成本，增强材料的性价比。
3、纳米阻燃材料的类型
将传统的阻燃剂颗粒细化到纳米级应用到相关材料中即可获得纳米阻燃材料。纳米技术的应用、纳米级颗粒的获得以及纳米尺度所表现出来的特有的多种效应大大增强了阻燃剂和材料间的相容性，一定程度上减少了阻燃剂的应用量，同时也提高了阻燃性能，提升了阻燃材料的性价比。目前，已研制的常用纳米阻燃复合材料大致有以下几种。
3.1 聚合物粘土纳米材料
粘土纳米阻燃材料涉及阳离子粘土矿物蒙脱石、阴离子粘土矿物层状双金属氢氧化物、非离子型粘土矿物高岭石等原料，借助插层方法修饰，获得对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯(PP)等有效的复合阻燃材料。粘土类阻燃剂的层状硅酸盐中含有炭化层，在高温下能够俘获一些自由基，在改变了材料力学性能的同时，也提高了材料的阻燃性能，还避免了添加卤系阻燃剂后燃烧时发烟量大、产生腐蚀性和毒性气体等缺陷。火灾时，硅酸盐碳化层减缓了材料燃烧时挥发物逸出的速度从而使得粘土类纳米材料在凝聚相分解过程中挥发物的溢出率低。
3.2 纳米氢氧化镁阻燃材料
纳米级氢氧化镁阻燃材料的阻燃性、发烟量与基材的相容性等性能要优于微米级的氢氧化镁阻燃材料的相应性能。在一定剂量下，纳米级氢氧化镁阻燃体可以达到UL94标准的V-0级。金属氢氧化物本身优势明显，关键是添加量要比较大，通常在60%以上，而高填充量对阻燃材料的物理机械性能影响较大，而纳米技术正好能很好地解决阻燃剂和基体间的分散性和相容性的问题，两种技术的结合大大提升了氢氧化镁阻燃剂的应用和阻燃后材料的阻燃性能。纳米氢氧化镁阻燃材料具有无卤、低烟、无毒、无滴落、耐酸、稳定性好、分解温度高、不腐蚀设备等多种优异性能，具有广阔的应用前景。
3.3 纳米碳酸钙类复合材料
用锡酸锌包覆纳米碳酸钙粉体并应用到聚氯乙烯(PVC)中，得到40～60 nm的产品粒径，减少了增塑剂在PVC中的用量，提高了产品的加工性能，再加上硬质PVC本身的高含氯量和高阻燃性，极限氧指数(LOI)可以达到45%，获得了优良的阻燃复合材料。经过甲基丙烯酸处理的纳米碳酸钙/聚苯乙烯(PS)原位复合材料粒径也在
100 nm以内，也具有较好的阻燃性能。此外也可以应用脂肪酸、钛酸酯偶联剂以及纳米碳酸钙经过表面处理得到聚丙烯/纳米碳酸钙复合材料，经过实验和应用，都在保持较好阻燃性能的基础上，材料的力学性能方面得到了很大的改善，材料的抗冲击强度也有所提高。
3.4 纳米级氧化锑阻燃材料
纳米级氧化锑阻燃PVC材料的阻燃性能高，发烟量低，其性能优于传统的PVC材料的相应性能，而且适合用于纺织品中。纳米级氧化锑颗用量少， 而且不会阻塞机器的喷丝孔， 使得纺织品能够阻燃。另外，纳米级的氧化锑材料的比表面积很大，对一些纺织品的渗透性能好，具有很强的粘附力，由此形成的纺织材料还具有很好的耐洗牢度，不易褪色。纳米氧化锑具有成本低，平均粒度小，在聚酯材料中分散均匀，相容性好等优点。
3.5 EVA/二氧化硅纳米复合材料
纳米二氧化硅改性的聚合物已经获得了广泛的应用，原因是经过纳米化和改性，所获得的纳米复合材料具有质轻、高强度、高韧性等多种优点。EVA类纳米复合材料中纳米填充层在内层聚合物外面形成一层隔离层，从而强化了炭化过程，材料降解过程延长，用锥形量热计测量出的热释放速率峰值极低，阻燃性能较传统阻燃材料有大幅提高。在力学性能方面，研究表明，EVA/二氧化硅复合材料中的体积填充分数为4%时，复合材料的拉伸强度最高，约为基体的两倍，这也充分显现出了纳米技术在提升复合材料的物理机械性能方面的重要作用。
4、纳米阻燃材料制备工艺进展
纳米材料的制备方法主要有以下几种。
①溶胶―凝胶法。溶胶―凝胶法是制备纳米材料比较普遍的制备方法。其流程是：将金属氧化物或金属盐溶于水中，通过水解反应后，形成溶胶状纳米级微粒，再将溶剂蒸发，之后形成凝胶物体。这样就形成了有机聚合物与无机分子相互渗透，具有多层有序结构的阻燃材料。该方法化学反应温和，无机成分和有机成分相互掺混，结构紧密，但也存在凝胶干燥时易出现材料收缩脆裂等缺点。
②共沉淀法。共沉淀法是指先期形成的无机纳米粒子与有机聚合物混合沉淀形成阻燃材料的方法。这种方法中，纳米粒子与材料合成分开制作，纳米粒子的尺寸与结构可以很好的控制，同时纳米粒子在聚合物中均匀分布，综合性能好。但该方法中纳米粒子易团聚，均匀分散纳米微粒是最大难题。共沉淀法可分为溶液共沉淀法、乳液共沉淀法与熔融共沉淀法等多种方式。
③插层法。插层法的流程是将纳米微粒制成层状，再将其插入有机聚合物层之间，导致二者达到纳米级复合。这类方法有聚合插层法、熔融插层法及溶液插层法等类型。
④原位共聚法。原位共聚法是指将纳米粒子均匀分散在溶液中，再借助加热、辐射等手段，使聚合物与纳米粒子之间发生聚合等一系列反应，最后得到纳米级分散的阻燃材料。该方法得到的阻燃材料具有粒子纳米特性好，层间焓熵势垒低等优点。
⑤原位自组装法。原位自组装法是指利用聚合物分子与纳米粒子间的分子间力、层间静电力等作用，在原位进行自组装，生成无机主晶核，最后聚合物再将生成的晶体包围在内。这种方法合成双羟基纳米复合物比较有利，纳米相能有序分布。
5、纳米阻燃材料的展望
在阻燃剂领域中，无机添加型阻燃剂应用最早，用量最大。如锑系、铝系、磷系、硼系阻燃剂等等。但目前主要存在阻燃剂和基材相容性差和对物理机械性能影响较大等问题。研究表明纳米技术的利用可以提高塑料制品的阻燃性以及机械性能，加强纤维制品的阻燃性以及抗静电能力，加强橡胶制品的阻燃性以及减少其燃烧时的有毒气体的释放和发烟量。纳米阻燃材料可以在发挥无机类阻燃材料低卤或无卤、低烟、低腐蚀等优势的基础上，借助纳米技术大大提高无机类阻燃材料的综合性能。
此外纳米阻燃材料也将在提高材料的热稳定性、减少材料在使用中的团聚、增强阻燃剂和材料间的用量、粒径、层状结构的优化和复配、优化材料的储运和添加过程、提升材料的阻燃效果、促进材料的多功能化等方面得到进一步发展。在纳米阻燃复合材料的微结构及形成机理、材料的阻燃机理细节等基础理论方面加强研究，不断加速发展朝阳的纳米阻燃材料事业，有利于相关产品产业化的顺利实现和拓展。
综上所述，纳米阻燃材料具有阻燃性能好，环保效果好，并且燃烧时放出的有毒气体少，填充用量少，产品趋于多功能化发展的特点，可广泛应用于汽车、航空、电子家电等多个行业，具有很大的发展空间。但是纳米阻燃材料的发展，仍有很多亟待解决的实际问题，如纳米粒子形态的控制、纳米粒子分布工艺以及多功能化的统一等。相信随着高分子材料科学与工程技术的不断进步，随着纳米技术的出现、应用和快速发展，纳米阻燃材料研究必将会取得长足的进步，为更好地保护人民生命财产安全提供坚实的物质技术保障。
参考文献:
[1]欧育湘,陈宇,王筱梅.阻燃高分子材料[M].北京:国防工业出版社,2001.
[2]王平,陈伟红.纳米无机阻燃剂在聚合物基材料中的应用与发展[J].材料科学与工程学报,2003,(1).
[3]高振华.阻燃聚合物纳米材料的制备及其应用研究[J].广州化工,2012,(19).
纳米阻燃材料的研究进展论文 篇2
从战略意义而言，纳米电子技术对提升我国的核心竞争力有着重要意义。在纳米技术的基础上将纳米科学与技术两者融合的新技术，根据目前纳米电子技术的应用领域，其制作而成的各种材料已经突破了各种技术的瓶颈，对提高人们生产生活质量有着重要帮助。
1 纳米电子技术的发展历程
1.1 纳米电子器件
目前的电子器件的市场对电子器件提出了更高的要求。在技术含量不断提升的前提下，其实用性也是考察其性能的一个重要指标。纳米电子器件作为构成纳米集成电路的重要元件，其在发展的过程中主要经历了三个阶段。第一阶段是分立元件阶段，第二阶段是集成元件阶段，第三阶段是超大规模集成电路阶段，随着电子器件的尺寸逐渐微型化，电子元件进入到纳米级别已经成为了现实。比较典型就是单电子晶体管，其就是利用纳米级微细加工技术制作而成，这也代表了现有的电子技术已经突破了原有的技术瓶颈。
1.2 纳米电子系统
纳米电子系统是目前纳米电子技术发展的重要方向，其技术的实现主要是利用了纳米电子运算等，对纳米运算原型系统和纳米存储原型系统进行探索，目的在于研究发明出两者的单芯片集成。主要的纳米电子计算机等。
1.3 纳米加工技术
在纳米加工技术当中，其中一种加工技术是以微观角度从分子、原子的角度出发，通过一定环境的设置得出所需要的纳米材料，然后再进一步的制作成纳米功能器件，最后得到电路系统。另外一种就是以现有的无机半导体材料为主，通过薄膜生长等技术制备而成各种纳米级固态电子器件以及集成电路，例如纳米压印等。
1.4 纳米电子材料
与普通的材料不同，纳米电子材料不管是从性能上还是经济上都有着显著的优势。通俗一点讲，纳米电子材料实际上就是将纳米技术应用于材料学上的一种延伸，主要研究的是零维量子点、一维量子线以及二维量子阱材料。目前主要的纳米电子材料有纳米半导体材料、纳米硅材料等。其中的纳米硅材料与其他材料相比，更具优势，不管是从生产成本、能耗还是稳定性方面都有着不错的性能。
1.5 纳米电子在医学中的发展
在现代医学领域中，科技的进步奖各种先进的高科技电子产品被应用到医学领域当中，并对现代医学的发展有着重要帮助。特别是纳米电子技术迅速发展起来之后，各种结合了纳米电子技术的电子产品应运而生。例如能够直接获取到细胞膜和细胞器表面结构信息的扫描隧道显微镜(ScanningTunneling Microscope)，还有发发丰富了传感器理论、推动传感器制作水平以及拓宽了传感器应用领域的纳米传感器等等。在现代医学方面，将生物医学与纳米电子技术结合，目的在于实现医学电子设备的微型化与集成化。根据当下的发展水平，其电子设备的尺寸大小将逐渐延伸至原子、分子的水平。
2 纳米电子技术的未来发展趋势
2.1 石墨烯
在纳米电子领域中，对石墨烯的研究一直在继续。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，属于二维材料。由于石墨烯是目前最薄、最坚硬的纳米材料。其导热系数高于碳纳米管和金刚石，电阻率远低于铜和银，是目前电阻率最小的材料。由于具备十分良好的性能，整个的石墨烯产业化也在不断的加快，在航空航天、移动设备等方面的领域范围也在不断的拓宽。在移动电子设备中，由于其柔性能够较好的应用于移动电子屏幕中，其整个的市场为石墨烯的发展提供了动力。由于其高导电性、超轻薄性等优越性能，石墨烯在航空航天领域的应用也备受瞩目。
2.2 碳纳米管
碳纳米管由于其独有的拓扑结构等性能在光学、机械等方面展现出了广泛的应用前景。其作为一种纳米材料，属于一维纳米材料的一种，在制备碳纳米管时，目前常用的有电弧放电法、固相热解法、辉光放电法等。由于碳纳米管能够支撑透明导电的薄膜，因此可以替换氧化铟锡成为移动电子设备触摸屏的材料。
2.3 纳米生物电子学
将纳米电子技术与生物技术相结合，就产生了纳米生物电子学。其主要的应用方向在与纳米机器以及各种纳米生物医用材料等，主要是在医学领域，能够制造出更多的医学材料。
3 结语
总而言之，纳米电子技术的发展不仅是一场技术上的革新，可以说是全社会的一种进步，其发展不仅为整个科技进步带来了动力，对整个社会、国家的发展都有着重要推动作用。我国需要进一步加强对纳米电子技术的理论研究和应用研究，更好的推动我国纳米电子技术在各个领域的应用。
纳米阻燃材料的研究进展论文 篇3
将纳米材料和聚合物复合，然后精细控制纳米材料粒子均匀分散在聚合物基体中，从而制造性能良好的涂料，这是技术的发展才能实现的成果。在当前的涂料当中对纳米材料进行科学化的应用，就能保障涂料的性能提高，在实际应用的作用方面也能有效发挥。
1 纳米材料和纳米材料在涂料中的应用特性分析
1.1 纳米材料概述
纳米材料的成果是在纳米技术的支持下实现的，关于对纳米材料的应用，也是在近些年得以迅速发展的。纳米材料从狭义的定义上来理解，主要是粒径在1- 100 纳米，并且有着比较特殊性的物理化学性能的材料。从广义的定义上来理解，就涵盖着三维结构中一维长度在1- 100 纳米以及有着纳米结构的应用材料。根据物理学的相关理论对纳米材料进行理解，就有着几个层面的问题，纳米材料中的电子强关联以及相关性，激发态以及激子过程等。纳米材料在当前的多个领域中都得到了应用，发挥了重要作用。例如将纳米材料和涂料进行结合，就能优化涂料的质量。
1.2 纳米材料在涂料中的应用特性分析
纳米材料在涂料当中的应用有着比较突出的特征体现，在涂料当中添加纳米材料，对涂膜的机械强度能有效提高以及在附着力和防腐性能等方面能有效提高，这和宏观的材料相比来说就有着不同。在光学特性层面，纳米材料就有着大颗粒不具有的光学性能，纳米级的微粒在掺和了母体材料的时候，达到了纳米级分散就说明母体材料是透明的，能有效散射紫外光。纳米粒子用在涂料达到纳米级分散的时候，在其特有的光学特性就能化作油量罩光漆，在保光的功能发挥上就比较突出。
纳米材料在涂料当中的应用特性还体现在填充特性以及表面活性上，纳米材料的表面原子数的占比比较大，表面原子周围没有相邻原子，所以有着不饱和的性质。在将纳米材料和涂料进行结合的时候，就能增强材料的韧性，在附着力上也能得到有效提高。从纳米材料涂料的表面活性的特性上来看，纳米材料的粒径相对比较小，这样在表面的原子数就会增加，表面积会发生迅速的变化，从而使得表面的活性比较突出。
2 纳米材料在涂料中的实际应用探究
2.1 纳米材料在涂料当中的实际应用
纳米材料的类型比较多，将不同的纳米材料在涂料中进行应用也有着不同的效果。例如将纳米二氧化硅应用在涂料当中，这是没有定型的白色粉末，材料的表面有着不饱和残键和不同键和状态羟基，在分子状态方面就会呈现出三维链状结构。在将纳米二氧化硅在涂料当中进行应用后，就能有效改善涂料的开键效果，涂料是没有分层的，在触变性的特性上也比较突出，并且在自清洁的能力上也比较突出。在对这一纳米材料的应用后，就能有助于涂料的质量水平提高。
在随着新技术的不断升级下，对纳米材料的应用水平也有着提高，一些新型的纳米材料在涂料当中得到了广泛应用。例如在对超双亲界面物性材料的应用中，就能起到良好的应用作用。光照可引起二氧化钛表面在纳米区域形成亲水性以及亲油性两相共存的二元协同纳米界面结构。通过对二元协同原理的应用，就能知道设计超双亲性修饰剂，从这些方面得到了加强，对涂料的应用质量以及品质就能有效提高。
将纳米氧化锌材料应用在涂料中，对材料也能起到优化作用。纳米氧化锌是新时期的高功能精细无机产品，有着比较优异的涂层保护作用。如将其在电机机等防菌涂层中进行应用，就能起到良好的抗菌性能。在新的纳米材料应用下，对提高涂料的应用水平也有着促进作用，对纳米氧化锌材料的应用要加强重视。还有耐老型的纳米材料涂料的应用方面，也要加强重视，将其与之相结合，也能发挥积极作用。
除此之外，涂料当中应用抗菌纳米材料也是比较重要的，纳米二氧化钛以及纳米氧化锌材料对人体的健康不会造成影响，并且抗菌的范围也比较广泛，有着热稳定性等。在当前人们的生活需求不断增加下，对抗菌性纳米材料和涂料的结合，就能满足不同要求需求的人群。
2.2 纳米材料的应用发展
纳米材料的在和涂料相结合的应用过程中，会受到一些因素的影响，在应用中存在诸多问题。纳米材料是联系宏观物体和微观粒子的重要桥梁，应用在涂料当中的时候，就会有着比较突出的特征，而当前在对纳米材料的应用还处在初级阶段，有诸多方面需要进行优化。纳米材料应用在涂料当中的时候，就要注重强化横向的合作，这样对其作用的发挥才能起到积极促进作用。在对纳米涂料的施工工艺优化方面要能加强，对纳米薄膜涂层方面的应用上，在工艺制造的过程要进行优化。无机纳米粒子与无机非纳米粒子混合.以期降低成本，改善涂料的性能。探索纳米粒子与树脂的界面相互作用机理和相混合机理，以期为更有效开发利用纳米材料提供理论依据。通过在这些方面了加强，才能有助于纳米材料涂料的应用广泛化。
3 结论
总而言之，处在当前多元化发展社会，在新技术的应用方面要加强重视，通过多种方法措施的应用，对纳米材料的应用就要结合实际的需求。通过从理论层面对纳米材料以及在涂料当中的应用研究分析，就能从很大程度上提高应用的质量水平。希望能通过此次研究对实际纳米材料涂料的广泛应用起到促进作用。
纳米阻燃材料的研究进展论文 篇4
摘要：纳米材料是近年来材料学中的一种新型材料，纳米材料以其优良的性能越来越受到各个行业的关注，应用领域广泛，例如在催化、涂料、医药、污水处理、空气净化等行业，当今世界各国对于纳米材料的研究投入都相当大，本文针对纳米材料的性质、应用等方面展开进一步的研究。
关键词：纳米材料；高分子材料；污水处理；化工；应用
纳米材料是指的大小处于纳米级（1-100mm）的材料，这种材料由纳米粒子组成，纳米粒子的大小介于原子和分子之间，因此它具有一般材料不具有的特殊性质，在许多领域中，尤其是化工、催化剂、涂料、医药等化工行业中，这些特殊的性质展现出了良好的性能，被广泛的利用，在其他精细化工方面的应用也较多，本文对纳米材料在化工领域的应用进行阐述。
1纳米材料的特殊性质
1.1力学性质
由于纳米材料由纳米粒子组成，而粒子处于纳米级时，材料的强度、硬度等力学性质会随着粒子的粒径减小而增大。正是由于纳米材料的这种性质，它可以被用于某些需要强度和硬度的包装上，解决大多包装容易破坏的问题，例如在塑料中加入纳米二氧化钛、纳米碳酸钙等材料，可以改进塑料在许多方面的缺陷，提高塑料力学方面的性能。塑料本身耐热性差、脆性大、强度低、透明度低等缺点通过在塑料中加入无机纳米材料后都取得了很好的效果，纳米材料对于塑料行业无疑是一次重要的技术性突破。
1.2磁学性质
纳米材料中纳米粒子由于粒径处于纳米级别，各个纳米晶粒之间的'此理作用反映到纳米材料中，影响材料磁学性质。纳米晶粒的磁各向异性和晶粒间的磁相互作用对纳米颗粒的磁化作用起到了决定性作用，而纳米晶粒的磁各向异性与晶粒的形状、结构等物理性质有很大的关系，这就体现了纳米颗粒的小尺寸对于纳米材料磁学性质的作用。
1.3电学性质
纳米结构的电阻较其他晶结材料高是由于纳米结构的晶结面上的原子体积分数增大，在电器元件中能够发挥较好的作用，其良好的电学性能，例如高速、高容量、体积微小，都比现如今的半导体材料更好，因此在不久的将来，由纳米材料制造的电器元件有可能将代替现有的半导体材料，在电气行业中发挥重要的作用。
2纳米材料在化工领域中的应用
2.1在催化方面的应用
纳米材料能够用作催化剂，催化剂是用来加速某些化学反应的，纳米材料以其较高的比表面积而展现良好的表面活性，这种特性是纳米材料能够成为催化剂非常重要的一个必要条件，在催化剂行业，纳米颗粒催化剂必将成为重要角色。光催化剂是纳米材料在催化剂中的一个例子，光催化剂是利用纳米TiO2所具有的量子尺寸效应，这种效应使这种催化剂具有更强的氧化还原能力，在作为催化剂时表现出很好的作用。
2.2在涂料方面的应用
纳米材料表面的结构特殊性决定了其能够作为添加进涂料中，这种添加了纳米材料的纳米涂料具有一般涂料不具备的优良性能，这就使传统的涂料性能得到很好的改善，将一般涂层变为纳米复合体涂层，常用于涂料中的纳米材料有纳米SiO2、纳米TiO2、纳米钛粉、纳米Fe2O3、纳米ZnO等。本文主要对SiO2和纳米钛粉进行介绍。
2.2.1纳米SiO2
纳米SiO2能够吸收紫外线、红外线，这对于提高涂料的抗老化性有非常重要的帮助，同时可以对SiO2表面进行处理已达到各种预期的效果。在建筑工程中对建筑物墙体进行粉刷时，在涂料中加入SiO2能够明显改善涂料性能，防止分层、触变，同时耐脏，耐擦洗。在船舶、车辆等对涂料要求较高的地方，添加SiO2还能增加涂料的强度、光洁度、耐老化性等等。
2.2.2纳米钛粉
纳米钛粉加入涂料主要是为了提高涂料的耐磨、耐腐蚀等性能，实践证明，纳米钛粉的加入大大提升了涂料的这些性能，效果显著。纳米钛粉和树脂化合能够制作出多种类型的涂料，这些合成的新型涂料较普通涂料有明显的优势，最大的优势是它的耐腐蚀性，在许多恶劣的环境中能够抵抗环境的腐蚀性作用多年而不被损坏，这在船舶等行业中能够发挥出很大的价值。
2.3在医药方面的应用
随着人们对健康的重视程度越来越高，人们对日常生活中的医药方面的关注也越来越多，进入纳米时代后，纳米材料在许多方面发挥着重要的作用，在医药方面也不例外，如何控制药物更好的发挥作用是医学界一直在研究的问题，纳米材料的出现很好的解决了这个问题已，用纳米材料将药物包裹制成智能药物，这种药物能够主动寻找需要药物治疗的组织或细胞。
2.4在其它精细化工方面的应用
纳米材料在其他精细化工方面也发挥着重要的作用，例如化妆品中添加纳米材料就能够起到很好的作用，化妆品中添加纳米TiO2、纳米ZnO等具有较强吸收紫外线能力的纳米材料就能够为防止紫外线提供很好的帮助。
3结语
纳米科学是一门新兴学科，纳米材料作为一种新型的材料，在21世纪科學技术高速发展的背景下，被应用于各个领域，纳米技术的诞生对于人类而言受益匪浅，未来经过人类的不懈努力，可以将纳米材料发挥出更大的作用，从而解决当今一些仍然束手无策的问题，纳米材料在精细化工中的应用对促进社会的发展有重要的作用。
参考文献:
[1]张晓蕾.纳米材料在化学化工领域中的应用研究[J].山东工业技术,2016(16):21.
[2]席玉生.浅谈纳米材料在化工领域中的应用[J].科技创新导报,2008(02):91-92.
纳米阻燃材料的研究进展论文 篇5
1 纳米材料的研究现状
近年来，科学技术发生了飞速发展，各种新兴产业和新兴科学技术应运而生，为了满足各个领域的快速发展，纳米材料受到越来越多的关注和重视，各国科学家都在研究纳米技术的基础理论知识，同时相关纳米技术在许多行业中已经得到广泛应用和实施，比如：电子电子行业、医疗行业等等，并向产业化的方向逐渐迈进。在美国、日本等国家纳米材料已经得到批量的生产，但是纳米材料的未来发展还需要科学家们不懈的努力和研究，研发和发展的道路任重而道远，尤其是纳米医疗诊断材料和纳米生物材料还需要不断的创新和发展。相关机构曾这样预测过：不到十年的时间，全世界纳米新材料市场便会达到87 亿美元的规模，整个行业便会有24.6%的年增长率。
社会对纳米材料的需求不断增加的同时，世界各国纷纷投入到纳米材料的研发中， 政府和企业大量人力和物力的投入，使纳米材料的发展达到了一个新的高度，纳米材料的市场规模不断的扩大。
在美国，纳米材料被广泛应用在军事、国防、航空航天等多个领域，因而美国将纳米材料的研究和发展作为一种国家战略层面的科研项目。事实证明，纳米材料具有优良的性能，已经被社会各界认可，随着纳米材料的不断研发，农业、医疗、生物等领域正在逐渐实施纳米技术，创造巨大的经济效益。
在世界各国中，我国对于纳米技术的研究并不算晚，当前，我国共有一百多个研发机构在进行纳米材料基础和应用的相关研究。这些研发机构主要是我国的一些高校和研究所，其中高校中开展较早的主要有：清华大学、东北大学、吉林大学等经典大学，研究所中开展较早的有：长春感光化学研究所、应用化学研究所等。通过各界不谢的努力和研究，近几年来，我国纳米材料的发展有了新的突破和发展， 并取得了丰硕的研究成果。研发过程中，应用的方法主要有物理法、化学法及多种方法相结合的复合法，从而研发出一系列金属和合金的氮化物和氧化物的纳米颗粒; 同时我国向纳米材料研发先进的国家学习，不仅学习其完善的纳米技术，而且引进我国不能自主生产但对于纳米材料的生产和发展不可或缺的设备，对纳米材料的颗粒大小进行微细的调控， 将这些研发成果广泛应用到生产当中，从而生产出相应的高科技纳米产品，比如：纳米块材、纳米薄膜等等;对纳米材料进行广泛生产的同时，又积极发掘原有纳米材料的新特性，在各个角度对纳米材料进行创新和发展，收到了成效，比如：我国已经成功研发出纳米陶瓷，这种纳米陶瓷具有优良的性能，密度高且结构复杂;同时，对于超塑性形变现象的发现，我国在世界上属于先锋，超塑性形变现象即在拉伸疲劳应力集区所表现出的纳米氧化铝晶粒特性;另外，我国在其他纳米材料的相关研究中也取得了不错的成绩，比如：我国深入研究功能纳米材料，并看到了相应的成效。
随着社会对纳米材料需求的不断增加，我国在"八五"研究工作的基础之上，又建立了许多研发基地，其中最重要的主要有：中科院金属所、南京大学、中科院物理所、清华大学及国防科技大学等。这些纳米材料基地的建立为我国纳米技术的发展提供了基础条件。通过近几年来不懈的努力和研发，我国在纳米材料的研发领域取得了一定的成果，在众多的发达国家中，我国已经具有一席之地。新的时期，我国的科研院校和研究所对纳米材料的研发做出了重要贡献，不仅提供生产纳米材料的技术，同时提供高质量的科研学者， 使纳米材料更加广泛的应用于生产中，促进了科研成果向工作和生产中的转化。在未来的发展中，这些科研院校和研究所是我国纳米材料发展的动力。
2 纳米材料发展的未来趋势
2.1 纳米技术与信息产业的融合
进入二十一世纪后，信息产业在社会的发展中具有不可替代的作用。到2010 年，信息产业在我国GDP 中所占的利润已经达到10%。将纳米技术融入到信息产业主要表现在以下几个方面：近年来网络通讯、高清晰度数字显示技术及芯片技术飞速发展，便相应的推动了纳米技术的发展。而且在未来几年中，世界对于网络通讯和显示集成等方面的设备性能要求会不断的增加，许多国家已经开始研发纳米材料，并有了不错的成效。再者， 我国在网络通讯方面跟其他发达国家还存在一定的差距，应该对网络通讯的关键零件进行研发，比如：微电容、谐振器及微电极等，在进行纳米材料的研发过程中应提高这些零件的性能，我国在网络通讯方面上的不足为纳米技术和信息产业的融合提供了合理的空间。
2.2 纳米技术与环境产业的融合
随着科学技术的不断发展，环境污染问题已经成为世界各国关注的话题，纳米技术可以有效应用在污染物的降解及空气的净化上， 因而纳米技术在环境的保护方面有着重大的意义。近几年来，随着我国污染程度的加大，已经研发出了可以成功降解氮氧化物、甲醛等污染物的相应纳米设备，空气的污染程度大为降低，将空气中的有害成分从10ppm 降到了0.1ppm。同时纳米技术也应用到了水污染的治理当中，很多企业应用纳米技术的光催化性质使污染的水质得到净化， 在未来的发展中，纳米技术在环境污染上的应用将会更加普遍。
2.3 纳米技术与生物医药产业的融合
进入世贸组织对我国许多行业造成了不同程度的影响，尤其是医药行业，在纳米技术的研发背景下，我国决定不断发展，奋起直追。纳米生物技术在医药上的研发主要是：在动植物中提取有益于人类健康的材料，再经过纳米技术，使这种材料的作用充分发挥出来。同时在医药行业应用纳米技术，可以使纳米技术的适用层次得到提高。
2.4 纳米技术与能源环保产业的融合
随着世界人口的不断增加， 各种能源逐渐出现耗竭的状态。因而， 目前我国最重要的工作便是合理有效的使用和开发资源，同时研发出能够取而代之的新能源。在传统能源方面，应该运用纳米技术使其充分利用，同时减少相应废弃物的排放。在新能源的研发方面，在借鉴发达国家先进纳米技术的同时，也要不断的创新，开发出一系列可燃气体等较清洁的能源，较少传统资源的过度使用和浪费，使新资源广泛的应用于人们的日常生活当中。
2.5 运用纳米技术对传统产业进行改造
运用纳米技术对传统产业进行改造并完美结合，是当前传统行业再度复兴的希望。比如，我国传统的纺织行业，国际上激烈的竞争已经严重打压了我国的纺织业，因而纳米技术应该应用在纺织材料领域， 这样才能使衣服的品质和质量得到提高，使我国的纺织行业在国际上占有一席之地。
纳米阻燃材料的研究进展论文 篇6
摘要：
作为提高国家科技科学核心竞争力的战略选择，纳米电子技术的发展研究至关重要。其应用广泛，涉及到各个领域，是人类生活中必不可少的部分。本文从纳米电子技术的现状进行研究，展望其未来的发展，以期为纳米电子技术的研究提供新的理论点。
关键词：
纳米电子技术；现状研究；未来发展
纳米电子技术包括了纳米电子元件、纳米电子材料等，这些纳米技术运用到了各行各业，向人们展示了其强大的功能。科技信息时代的来临，纳米电子技术的发展应用将会带来革命性的突破，目前人类对纳米电子技术的研究还在不断深入，未来纳米电子技术的运用将会更加广泛。
1、纳米电子技术现状研究
1.1纳米电子元件现状研究电子元件从集成元件、超大规模集成元件最终发展成为纳米电子元件，纳米电子元件是其他两个元件的深入研究发展。由于集成电路的规模越来越大，这就要求电子元件的规格越来越小，最终形成纳米电子元件，纳米电子元件的尺寸需要控制在0.1nm-100nm之间。比如已经问世的单电子晶体管，晶体管的一位信息数据就是一个电子信号，所以这个单电子晶体管的尺寸一定要够小。
1.2纳米电子材料现状研究目前，市面上常见的纳米材料有：纳米半导体、纳米硅薄膜等。最具优势的是纳米硅电子材料，其电子技术对人类的发展具有跨时代意义，纳米硅电子材料的优势主要体现在：
（1）不耗时、低能耗、可靠性强、外界环境很难影响到其运用。
（2）研发、利用成本低。
（3）纳米硅材料中分子间距较短，所以硅电子材料的运行速度极快，进而材料的消耗低、耗时短。纳米电子材料的问世是纳米电子技术的一个新突破，相信随着纳米电子技术的不断发展，人类生活的各个方面都会涉及到纳米电子材料，纳米电子材料也会给人类带来更便捷的生活方式。
2、纳米电子技术未来发展
2.1碳纳米管的研究发展碳纳米管作为纳米电子技术重要的一部分，未来的研究发展必不可少。1990年，碳纳米管在日本研发问世，其特殊的拓扑结构和极优的性能，具有很好的导电效果。碳纳米管能够很好地将金属性能与半导体性能结合，使金属性能和半导体性能达到最佳状态。其次，由于碳纳米管的质地较轻，可以在超大规模集成电路中实现纳米化性能，有效帮助计算机纳米电子技术化。芬兰和日本的研究者在2010年研发了新型碳纳米管，该碳纳米管是介于半导体与金属性两者之间的材料，其平衡性良好，将这种新型的碳纳米管作为研究基础，可以制作超大规模的集成电路，帮助集成电路排列逻辑顺序，为纳米计算机的研发提供有效帮助。目前，许多研究机构已经对碳纳米管的形成过程进行研究分析，形状小、质量轻的碳纳米管能够很好地提高运行速度，相比其他电子材料能够提速25%；在降低能耗的同时，可以实现电路的集成化。而且碳纳米管受到外界的干扰小，可以保证高速率的运行计算，存储空间和容量大，在未来会有更多领域涉及到这种纳米电子材料。所以，我国应该根据自身的发展要求，加大对碳纳米管的研发，更好地将纳米电子技术应用于人们的生活中。
2.2纳米硅薄膜的研究发展作为目前世界上应用最广泛、涉及领域最多的半导体材料，纳米硅薄膜的研究发展关系到纳米电子技术的全面发展，纳米硅的研究发展可以更好地发展高性能的半导体材料。纳米硅薄膜的整个制作工艺流程与集成电路、硅器件的制作流程相似，所以，纳米硅薄膜的研发可以帮助量子功能进一步发展研制，将会提升纳米电子技术的整体发展，在纳米电子技术中起着重要的作用。
2.3新型电子元件的研究发展随着纳米电子技术的不断发展，许多新兴的电子元件相继出现，纳米技术的研究已经遍布世界各地。例如，美国耶鲁大学同英国等世界各高校联合研究分子半导体晶体管、纳米电子技术处理系统，并在2010年研制出了计算机自动编程技术，这一壮举预示着今后纳米电子技术会与计算机的发展相结合，广泛应用于科学技术。2010年5月，美国同澳大利亚研究者通过隧穿显微镜研究单个原子的状态，最终创造出目前世界上体积最小的原子晶体管，实现了人类对单个原子的操控。世界上第一个人工制造原子的电子设备就此问世，标志着人类向信息处理的超强大和超高速性能有了新的突破。2012年，美国科学研究者劳伦斯通过不断的实验研究，研制出了纳米电子系统，劳伦斯将纳米电子系统与生物技术相结合，实现了对三磷酸腺的操控，同时还将生物技术与纳米电子晶体管相结合，有效连接人体的大脑神经系统，达到无缝的电子界面。在未来的几十年里，纳米电子元件的发展将会更加迅速，在此期间，研究者们会对新型电子元件进行更深入的研究，更多的纳米电子元件产品将会层出不穷，帮助人类探索更高领域的科学境界，提供更科学的研究方法。
2.4石墨烯的研究发展英国在2000年将石墨烯研制出来，其碳基功能良好，相对于硅来讲更为优质。目前，对石墨烯的技术研究还是比较多的，碳原子是石墨烯的主要组成部分，单个的碳原子通过相互结合形成一种新型的碳化材料。石墨烯的问世，有效促进了其他碳制材料的发展，其硬度较大，并且只有一层碳基，相对于其他材料来说轻薄许多，可以实现高速率的载流，并能很好地控制宽带运行的速度。石墨烯的运用，将半导体的电学特征展现出来，并且与硅基相兼容，在器械上实现了碳基与硅基的共同使用。
2.5纳米生物电子的研究发展近几年来，对纳米生物电子技术的研究更为深入。研究者将纳米电子技术运用于生物芯片，从而制造出纳米机器人。不同于一般的机器人，纳米机器人能够进入人类血管，帮助人们排除体内的有害物质，促进人体新陈代谢。纳米机器人作为一个清洁器，能够保证人类的身体健康。
3、结束语
纳米电子技术的研究发展，推动着我国新兴科学技术的快速发展。在未来对纳米电子技术的研究中需要紧跟纳米电子新兴前沿技术，将纳米电子技术与物理、化学、计算机科学等学科领域相结合，促进科学等学科领域的全面发展。
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