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          納米涂層能降低能源消耗

          發布時間:2017-10-18 08:46:43        

          適當地使用熱致變色納米涂層可以幫助減少能源消耗。這種涂層既可以吸收熱量,也可以反射熱量,這一切取決于它的溫度。研究人員將會在漢諾威展會展示使用這種涂層的金屬條樣品。

              納米粒子具有非常大的比表面積(表面面積與體積的比值),這使得納米粒子非?;钴S,即使只有非常少量的納米粒子,也可以有非常大的影響。在普芬茨塔爾的Fraunhofer化學技術研究所(ICT)正在利用這種特性來制造新穎的涂層。他們將這種活躍的納米粒子加入到聚合物系統中,這些涂層可以像油漆一樣輕松使用。

              納米粒子在聚合物中均勻分散

              “然而,只有當這些納米粒子充分散開,沒有發生聚集時,其特性才能顯現出來。”Helmut Schmid說??茖W家和該研究所的研究人員開發了一種新的工藝,使得納米粒子能均勻分散在聚合物中。“此外,將納米粒子集成在塑料系統中會使得其更加安全可靠,結合力的存在會防止個別納米粒子的隨意釋放。”Schmid說。“我們可以利用探測痕量元素的分析技術來證明這一點。”

              這種工藝流程可廣泛應用于不同的納米材料。其他的優點包括:少量物質可以非常環保地結合在一起;水基塑料系統幾乎不揮發有機化合物。因此這種涂層可以直接應用,***稱之為“直接接觸金屬”特性。除此之外,涂層會阻止氧氣與金屬接觸,因此會防止其腐蝕。

           

              通過色彩的變化降低能源消耗

              Fraunhofer化學技術研究所的研究人員與來自企業的研究人員共同合作,承擔了一項由德國聯邦教育與研究部資助的項目,該項目***研究金屬絲和鋼帶的新型納米涂層。***們開發了一種熱致變色涂料,這種涂料的顏色會根據溫度的變化而變化。因此該涂層或吸收熱量,或變得透明,并允許其發生反射。“因此具有這種涂層的金屬帶材具有非常特殊的性能。如果溫度低于30℃,黑色涂料吸收熱量;當溫度升高,顏色也會發生變化;當其成為透明時,可允許紅外輻射被反射。”Schmid解釋道。經過這樣包覆的帶鋼和線材在建筑方面非常有用。它們可以交織在一起,并作為自調節熱包層的墻壁,有助于建筑物的降溫,從而降低運營成本。研究人員正繼續研究納米系統的其他性能,如涂料發光性能等。對于安全標記和標志等,這些效果是非常有用的。該涂料還可以幫助區分正版和盜版,因為盜版商沒有此類發光涂料。

              金屬和碳納米涂料

              Fraunhofer研究所等離子和光子應用中心表面工程和Braunschweig薄膜研究中心的研究人員也參與到了納米技術的研究當中。他們通過采用碳或金屬納米涂層來設計粒子表面的性能。粒子表面被1-2nm的碳納米涂層覆蓋后,會成為導電體,這會提高鋰離子電池的性能。

              覆蓋有納米涂層的粒子還具有其他的優點:應用氮化鈦或銅的不銹鋼顆粒,該物質不再發生聚集。通過這種方法處理的粉末可用于制造熱感材料,例如塑料或紙張。但是,這種金屬薄層如何能均勻覆蓋到三維表面呢?為此,IST的科學家引入了等離子噴涂技術。例如不銹鋼納米顆粒經過常壓等離子體處理后以薄膜形式沉積在材料表面時會發生熱活化。

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