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论纳米技术在新型建筑材料中的应用

 

摘 要:纳米技术作为一门新兴的技术,在多个领域具有非常重要的应用,尤其是极大地推动
了新型建材的发展,介绍了纳米技术在新型建筑涂料、复合水泥、自洁玻璃、陶瓷、防护材料
等方面的应用,通过论述可知,纳米材料在新型建材领域具有很好的发展应用前景。
  关键词:纳米技术;新型建材;应用;前景
  
  1 纳米涂料的应用
  
  通常传统的涂料都存在悬浮稳定性差,耐老化、耐洗刷性差,光洁度不够等缺陷。而纳米
涂料则能较好的解决这一问题,纳米涂料具有下述优越的性能:(1)具有很好的伸缩性,能够
弥盖墙体细小裂缝,具有对微裂缝的自修复作用。(2)具有很好的防水性,抗异物粘附、沾污性
能,抗碱、耐冲刷性。(3)具有除臭、杀菌、防尘以及隔热保温性能。(4)纳米涂料的色泽鲜艳柔
和,手感柔和,漆膜平整,改善建筑的外观等。
  虽然国内外对纳米涂料的研究还处在初步阶段,但是已在工程上得到了较广泛的应用,
如北京纳美公司生产的纳米系列涂料已大量应用于北京建欣苑、建东苑等住宅区的外墙粉
刷,效果良好。在首体改造工程中,使用纳米涂料 1700 吨,涂刷 6 万平方米。复旦大学教育部

先进涂料工程研究中心的专家已研发出了 透明隔热玻璃涂料 。
  
  2 纳米水泥的应用
  
  普通水泥混凝土因其刚性较大而柔性较小,同时其自身也存在一些固有的缺陷,使其在
使用过程中不可避免地产生开裂并破坏。为了解决这一问题就必须加速对具有特殊性能混
凝土的研发,而纳米混凝土就能有效的解决这样问题,纳米混凝土,与普通混凝土相比,纳米
混凝土的强度、硬度、抗老化性、耐久性等性能均有显著提高,同时还具有防水、吸声、吸收
电磁波等性能,因而可用于一些特殊的建筑设施中(如国防设施)。通常在普通混凝土中加入
纳米矿粉(纳米级 SiO2、纳米级 CaCO3)或者纳米金属粉末已达到纳米混凝土的性能,而且
通过改变纳米材料的掺量还能配置出防水砂浆等。目前开发研制的纳米水泥材料包括纳米
防水复合水泥,纳米敏感水泥、纳米环保复合水泥以及纳米隐身复合水泥。
  纳米防水水泥是通过在水泥中添加 XPM 水泥外加剂的纳米材料而制成的,该纳米外
加剂掺入水泥后,可以加快水泥诱导期和加速期的水化反应,改善水泥凝固的三维结构,同
时提高水泥石的密实度,增强了防水性能。
  纳米敏感水泥是在水泥中加入对周围环境变化十分敏感的纳米材料,从而达到改善水
泥制品温敏、湿敏、气敏、力敏等性能。根据添加的敏感材料的不同可将纳米敏感水泥用于
化工厂的建设、高速路面的铺设等。
  纳米环保复合水泥是利用纳米材料的光催化功能,从而使水泥制品具有杀菌、除臭以
及表面自清洁等功能。通常是选用 TiO2 作为纳米添加剂。
  纳米隐身复合材料是通过使用具有吸收电磁波功能的纳米材料(纳米金属粉居多),在
电磁波照射时,纳米材料的表面效应使得原子与电子运动加剧,促使电子能转化为热能,加
强对电磁波的吸收,从何使材料能够在很宽的频带范围内避开雷达、红外光的侦查,这一材
料常用于军事国防建筑等。
  
  3 纳米玻璃的应用