吸波纳米复合涂料
• 利用纳米粒子的表面效应，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 波吸收剂的纳米粉体有：纳米 金属(Fe，co，Ni等)与合金的 复合粉体、纳米氧化物(Fe3O4， Fe2O3，ZnO，NiO2，TiO2， MoO2等)的粉体、纳米石墨、 纳米碳化硅及混合物粉体等。 国外用纳米级羰基铁粉、镍粉、 铁氧体粉末已成功配制了军事 隐身涂料，涂到飞机、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、 重量轻、厚度薄等优点，因而 可望在未来军事隐身化方面大 展身手。
2.主题
• 2.1高强度和高韧性纳米陶瓷材料 • 2.2在建筑涂料中的应用 • 2.3纳米材料在新型混凝土材料中的应用 • 2.4纳米技术在高分子材料中的应用 • 2.5纳米技术在其他方面的应用 • 2.6纳米材料在建筑材料应用中存在的问题
2.1高强度和高韧性纳米陶瓷材料
• 20世纪90年代初，日本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 有很高的力学性能，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面具有清 洁和防雾功能；②纳米陶瓷具 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， 陶瓷的脆性有可能解决；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 高的断裂韧性；④在陶瓷基中 加人纳米级的金属碳化物纤维， 可大大提高其硬度，同时具有 良好的抗烧蚀和防热性。
2.2在建筑涂料中的应用
• 2.2.1光学应用纳米复合涂料 • 2.2.2吸波纳米复合涂料 • 2.2.3纳米抗菌涂料
光学应用纳米复合材料
• 纳米粒子的粒径远小于可见光 的波长(400～750 nm)。具有透 过作用，从而保证了纳米复合 涂料具有较高的透明性。纳米 粒子对紫外线则具有较强的吸 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，在汽车面漆中添加 TiO2以提高汽车涂料的耐老化 性等。特别是金红石型超细 TiO2，在汽车面漆中还可起到 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，可用于豪华轿车面 漆，这是目前纳米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之一.
新型纳米建筑材料
——土木123 霍峰磊
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 技术和纳米应用技术等。从20世纪8O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，利用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 家竞争力的社会化的科技，纳米科技将在新世纪对社会、 经济以及国家安全产生重大影响。
现状
• 目前，美国研究开发成功并进行产业化的具有随角异色性的豪华轿车 面漆、军事隐身涂料、绝缘涂料等，另外，还开展了光致变色涂料、 透明耐磨涂料、包装用阻隔涂料层等纳米涂料的研究。日本则在静电 屏蔽涂料、光催化自洁涂料的研究开发方面取得了成功并实现了产业 化。我国目前的研究开发主要集中在改善建筑外墙涂料的耐候性和建 筑内墙涂料的抗菌性方面，二者基本已研制成功。而在工业用涂料、 航空航天用涂料以及功能性涂料的研究开发和产业化方面则落后于发 达国家。我国已有较多的纳米粉末生产企业，但其并未打开在涂料工 业中的应用市场，纳米粒子生产企业及科研单位在纳米粒子的制备及 表面改性技术方面具有优势，而涂料科研单位则在涂料的应用研究方 面具有优势，只有两者之间紧密结合，才能加快纳米粒子在涂料中的 应用步伐。纳米材料在涂料中应用产业化与基础研究应齐头并进。由 于涂料种类繁多、成分复杂，纳米粒子的一种亲油改性并不能适用于 所有涂料体系，因而必须加强纳米粒子的表面特性与不同涂料体系之 间的匹配性研究，只有这样，才能充分发挥纳米粒子的特性。
纳米陶瓷材料图片
存在问题
• 随着科技界对纳米陶瓷材料的研究和开 发的深入，人们发现了越来越多的问题： 由于纳米陶瓷粉体颗粒细小，必然带来 体积庞大、容重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 它还具有很大的表面积，在范德华力、 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世界范围内得 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 楚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 能的变化已经越来越必要了。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。
2.3纳米材料在新型混凝土材料中的 应用
• 2.3.1纳米矿粉在水泥混凝土中的应用 • 2.3.2纳米金属粉末在混凝土中的应用 • 2.3.3纳米金属氧化物在混凝土中的应用 • 2.3.4聚合物／无机纳米复合材料在混凝土
中的应用 • 2.3.5绿色水泥工业中的应用

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 于纤维织物中。制成新一代抗菌保洁内衣。 如将纳米抗菌粉用于涂料中，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 的墙面、地面等，起到杀菌、保洁效果。
纳米抗菌涂料实例