Nûçe - Materyalên erdê yên kêm ên nanometre, hêzek nû di şoreşa pîşesaziyê de

Materyalên erdê yên kêm ên nanometre, hêzek nû di şoreşa pîşesaziyê de

Nanoteknolojî qadeke nû ya navdîsîplînî ye ku di dawiya salên 1980an û destpêka salên 1990an de hêdî hêdî pêşketiye. Ji ber ku potansiyeleke wê ya mezin heye ku pêvajoyên hilberînê yên nû, materyalên nû û hilberên nû biafirîne, ew ê di sedsala nû de şoreşek pîşesaziyê ya nû bide destpêkirin. Asta pêşketina niha ya nanozanistî û nanoteknolojiyê dişibihe ya teknolojiya komputer û agahdariyê ya salên 1950an. Piraniya zanyarên ku bi vî warî ve girêdayî ne pêşbînî dikin ku pêşketina nanoteknolojiyê dê bandorek berfireh û dûr û dirêj li ser gelek aliyên teknolojiyê bike. Zanyar bawer dikin ku ew xwedî taybetmendiyên ecêb û performansek bêhempa ye. Bandorên sereke yên dorpêçkirinê ku dibin sedema taybetmendiyên ecêb ên materyalên nano yên erdên kêm bandora rûyê taybetî, bandora mezinahiya piçûk, bandora navrûyê, bandora şefafiyetê, bandora tunelê û bandora kuantûmê ya makroskopîk in. Ev bandor taybetmendiyên fîzîkî yên pergala nano ji yên materyalên kevneşopî di ronahî, elektrîk, germî û magnetîzmê de cuda dikin, û gelek taybetmendiyên nû pêşkêş dikin. Di pêşerojê de, sê rêwerzên sereke hene ku zanyar li ser nanoteknolojiyê lêkolîn û pêşve bibin: amadekirin û sepandina nanomaterialan bi performansa hêja; Sêwirandin û amadekirina cûrbecûr cîhaz û alavên nano; Tesbîtkirin û analîzkirina taybetmendiyên nanoherêman. Niha, nano erdên nadir bi giranî xwedî rêwerzên serîlêdanê yên jêrîn in, û serîlêdana wê hewce dike ku di pêşerojê de bêtir were pêşve xistin.

Oksîda lantanumê ya nanometre (La2O3)

Oksîda lantanumê ya nanometreyî li ser materyalên pîezoelektrîk, materyalên elektrotermal, materyalên termoelektrîk, materyalên berxwedana magnetoyê, materyalên lûmînesent (toza şîn), materyalên hilanîna hîdrojenê, cama optîkî, materyalên lazerê, materyalên alloyên cûrbecûr, katalîzatorên ji bo amadekirina hilberên kîmyewî yên organîk, û katalîzatorên ji bo bêbandorkirina dûmana otomobîlan tê sepandin, û fîlmên çandiniyê yên veguherîna ronahiyê jî li ser oksîda lantanumê ya nanometreyî têne sepandin.

Nanometre oksîda seryûmê (CeO2)

Bikaranînên sereke yên oksîda nano seryûmê ev in: 1. Wekî lêzêdekerek cam, oksîda nano seryûmê dikare tîrêjên ultraviyole û tîrêjên înfrared bigire, û li ser cama otomobîlan hatiye sepandin. Ew ne tenê dikare tîrêjên ultraviyole asteng bike, lê di heman demê de germahiya hundurê otomobîlê jî kêm bike, bi vî rengî elektrîkê ji bo klîmayê teserûf dike. 2. Bikaranîna oksîda nano seryûmê di katalîzatora paqijkirina dûmana otomobîlan de dikare bi bandor rê li ber berdana mîqdarek mezin ji gaza dûmana otomobîlan ber bi hewayê ve bigire. 3. Oksîda nano-seryûmê dikare di pigmentê de ji bo rengkirina plastîkan were bikar anîn, û her weha dikare di pîşesaziyên pêçandin, boyaxkirin û kaxezê de jî were bikar anîn. 4. Bikaranîna oksîda nano seryûmê di materyalên cilalkirinê de wekî pêdiviyek rastbûna bilind ji bo cilalkirina waferên silîkonê û substratên krîstala yekane ya safîr hatiye nas kirin. 5. Wekî din, oksîda nano seryûmê dikare li ser materyalên hilanîna hîdrojenê, materyalên termoelektrîkî, elektrodên tungstenê yên oksîda nano seryûmê, kapasîtorên seramîk, seramîkên pîezoelektrîkî, abrazîvên karbîda silîkonê yên oksîda nano seryûmê, materyalên xav ên şaneyên sotemeniyê, katalîzatorên benzînê, hin materyalên magnetîkî yên daîmî, pola alloyên cûrbecûr û metalên ne-ferroz, û hwd. jî were sepandin.

Oksîda praseodymium a nanometre (Pr6O11)

Bikaranînên sereke yên oksîda praseodymium a nanometre ev in: 1. Ew bi berfirehî di seramîkên avakirinê û seramîkên karanîna rojane de tê bikar anîn. Ew dikare bi glazê seramîk re were tevlihev kirin da ku glazê rengîn çêbike, û her weha dikare wekî pigmenta bin glazê bi tena serê xwe were bikar anîn. Pigmenta amadekirî zerê vekirî ye bi rengek paqij û elegant. 2. Ew ji bo çêkirina magnetên daîmî tê bikar anîn û bi berfirehî di cîhazên elektronîkî û motorên cûrbecûr de tê bikar anîn. 3. Ew ji bo şikandina katalîtîk a petrolê tê bikar anîn. Çalakî, bijartî û aramiya katalîzê dikare were baştir kirin. 4. Oksîda nano-praseodymium dikare ji bo cilandina abrazîv jî were bikar anîn. Wekî din, sepandina oksîda praseodymium a nanometre di warê fîbera optîkî de her ku diçe berfirehtir dibe. Oksîda neodymium a nanometre (Nd2O3) Oksîda neodymium a nanometre bi salan e ku ji ber pozîsyona xwe ya bêhempa di warê erdên nadir de bûye xalek germ di sûkê de. Oksîda nano-neodymiumê li ser materyalên ne-ferroz jî tê sepandin. Zêdekirina 1.5%~2.5% oksîda nano neodymiumê nav alloyûma magnezyûm an aluminumê dikare performansa germahiya bilind, tengbûna hewayê û berxwedana korozyonê ya alloyûmê baştir bike, û ew bi berfirehî wekî materyalê hewavaniyê ji bo hewavaniyê tê bikar anîn. Wekî din, garneta aluminumê ya nano yttriumê ku bi oksîda nano neodymiumê ve hatî dopkirin tîrêjên lazerê yên pêla kurt çêdike, ku bi berfirehî ji bo qelandin û birîna materyalên zirav ên bi stûriya ji 10 mm kêmtir di pîşesaziyê de tê bikar anîn. Ji aliyê bijîşkî ve, lazera Nano-YAGê ya ku bi nano-Nd_2O_3 ve hatî dopkirin ji bo rakirina birînên neştergeriyê an dezenfektekirina birînan li şûna kêrên neştergeriyê tê bikar anîn. Oksîda nano-metre ya neodymiumê ji bo boyaxkirina materyalên cam û seramîk, hilberên lastîkî û lêzêdekirinê jî tê bikar anîn.

Nanopartikulên oksîda samaryûmê (Sm2O3)

Bikaranînên sereke yên oksîda samariumê ya bi mezinahiya nano ev in: oksîda samariumê ya bi mezinahiya nano zerê vekirî ye, ku li ser kapasîtor û katalîzatorên seramîk tê sepandin. Wekî din, oksîda samariumê ya bi mezinahiya nano xwedî taybetmendiyên navokî ye, û dikare wekî materyalê avahîsaziyê, materyalê parastinê û materyalê kontrolê yê reaktorê enerjiya atomî were bikar anîn, da ku enerjiya mezin a ku ji hêla dabeşkirina navokî ve tê hilberandin bi ewlehî were bikar anîn. Nanopartikulên oksîda Europiumê (Eu2O3) bi piranî di fosforan de têne bikar anîn. Eu3+ wekî çalakkerê fosfora sor tê bikar anîn, û Eu2+ wekî fosfora şîn tê bikar anîn. Y0O3:Eu3+ di warê karîgeriya ronîkirinê, aramiya pêçanê, lêçûna vegerandinê, û hwd. de fosfora herî baş e, û ji ber başbûna karîgeriya ronîkirinê û berevajîkirinê bi berfirehî tê bikar anîn. Di demên dawî de, oksîda nano europiumê wekî fosfora emîsyona teşwîqkirî ji bo pergala nû ya teşhîsa bijîşkî ya tîrêjên X jî tê bikar anîn. Oksîda nano-europiumê dikare ji bo çêkirina lensên rengîn û fîlterên optîkî, ji bo cîhazên hilanîna bilbilên magnetîkî jî were bikar anîn, û di heman demê de dikare jêhatîbûna xwe di materyalên kontrolê, materyalên parastinê û materyalên avahîsaziyê yên reaktorên atomî de nîşan bide. Fosfora sor a oksîda gadolinyûm ewropyûmê ya perçeyên nazik (Y2O3:Eu3+) bi karanîna oksîda nano îttriûm (Y2O3) û oksîda nano ewropyûmê (Eu2O3) wekî madeyên xav hate amadekirin. Dema ku ji bo amadekirina fosfora sêreng a erdên nadir hate bikar anîn, hate dîtin ku: (a) dikare bi toza kesk û toza şîn re baş û yekreng were tevlihev kirin; (b) Performansa pêçandinê baş e; (c) Ji ber ku mezinahiya perçeyên toza sor piçûk e, rûbera taybetî zêde dibe û hejmara perçeyên ronîker zêde dibe, mîqdara toza sor di fosforên sêreng ên erdên nadir de dikare were kêm kirin, ku di encamê de lêçûnek kêmtir dibe.

Nanopartikulên oksîda gadolinyûmê (Gd2O3)

Bikaranînên wê yên sereke ev in: 1. Kompleksa wê ya paramagnetîk a di avê de çareser dibe dikare sînyala wênekirina NMR ya laşê mirov di dermankirina bijîşkî de baştir bike. 2. Oksîda sulfur a bingehîn dikare wekî tora matrîksê ya lûleya osîloskopê û ekrana tîrêjên X bi geşbûnek taybetî were bikar anîn. 3. Oksîda nano-gadolinium di garneta galium a nano-gadolinium de substratek yekane ya îdeal e ji bo bîra bilbilên magnetîkî. 4. Dema ku sînorek çerxa Camot tune be, ew dikare wekî navgînek sarkirina magnetîkî ya hişk were bikar anîn. 5. Ew wekî astengker tê bikar anîn da ku asta reaksiyona zincîrî ya santralên nukleerî kontrol bike da ku ewlehiya reaksiyonên nukleerî misoger bike. Wekî din, karanîna oksîda nano-gadolinium û oksîda nano-lanthanum ji bo guhertina herêma vîtrîfîkasyonê û baştirkirina aramiya germî ya camê alîkar e. Oksîda nano gadolinium dikare ji bo çêkirina kapasîtor û ekranên tîrêjên X jî were bikar anîn. Niha, cîhan hewlên mezin dide ku sepandina oksîda nano-gadolinium û alavên wê di sarincokên magnetîkî de pêşve bibe, û pêşkeftinek mezin çêkiriye.

Nanopartikulên oksîda terbiumê (Tb4O7)

Warên sereke yên serîlêdanê ev in: 1. Fosfor wekî çalakkerên toza kesk di fosforên sêreng de têne bikar anîn, wek matrîksa fosfatê ku ji hêla nano terbium oxide ve tê çalak kirin, matrîksa sîlîkatê ku ji hêla nano terbium oxide ve tê çalak kirin û matrîksa magnezyûm aluminatê ya nano oxide ya ceriumê ku ji hêla nano terbium oxide ve tê çalak kirin, ku hemî di rewşa ajîtasyonê de ronahiya kesk derdixin. 2. Materyalên hilanîna magneto-optîkî, Di salên dawî de, materyalên magneto-optîkî yên oksîda nano-terbium hatine lêkolîn û pêşve xistin. Dîska magneto-optîkî ya ji fîlma amorf a Tb-Fe hatî çêkirin wekî hêmana hilanîna komputerê tê bikar anîn, û kapasîteya hilanînê dikare 10~15 caran zêde bibe. 3. Cama magneto-optîkî, cama optîkî ya Faraday ku oksîda terbiumê ya nanometre dihewîne, materyalek sereke ye ji bo çêkirina rotator, îzoleker, annulator û bi berfirehî di teknolojiya lazerê de tê bikar anîn. Oksîda terbiumê ya nanometre bi giranî di sonarê de tê bikar anîn, û di gelek waran de, wekî pergala derzîkirina sotemeniyê, kontrola valva şilavê, mîkro-pozîsyonkirin, aktûatora mekanîkî, mekanîzmaya û rêkxerê baskê teleskopa fezayê ya balafiran, bi berfirehî tê bikar anîn. Bikaranînên sereke yên oksîda nano dysprosiumê ya Dy2O3 ev in: 1. Oksîda nano-dysprosium wekî çalakkerê fosforê tê bikar anîn, û oksîda nano-dysprosiumê ya sêalî îyonek çalakker a sozdar a materyalên ronîker ên sêreng bi navendek ronîker a yekane ye. Ew bi giranî ji du bendên weşanê pêk tê, yek weşana ronahiya zer e, ya din weşana ronahiya şîn e, û materyalên ronîker ên bi oksîda nano-dysprosiumê ve hatine dopkirin dikarin wekî fosforên sêreng werin bikar anîn. 2. Oksîda nanometre ya dîsprosyûmê madeyek xav a metalî ya pêwîst e ji bo amadekirina alloy Terfenol bi alloy magnetostrictive ya mezin nano-terbiûm oksît û nano-dîsprosyûm oksît, ku dikare hin çalakiyên rast ên tevgera mekanîkî pêk bîne. 3. Oksîda nanometre ya dîsprosyûmê dikare wekî materyalê hilanîna magneto-optîkî bi leza tomarkirinê û hesasiyeta xwendinê ya bilind were bikar anîn. 4. Ji bo amadekirina çira oksîda nanometre ya dîsprosyûmê tê bikar anîn. Maddeya xebatê ya ku di çira oksîda nanometre ya dîsprosyûmê de tê bikar anîn oksîda nanometre ya dîsprosyûmê ye, ku xwedî avantajên geşbûna bilind, rengê baş, germahiya rengê bilind, mezinahiya piçûk û kevana stabîl e, û wekî çavkaniya ronahiyê ji bo fîlim û çapkirinê hatiye bikar anîn. 5. Oksîda nanometre ya dîsprosyûmê ji bo pîvandina spektruma enerjiya notronê an jî wekî vegirkerê notronê di pîşesaziya enerjiya atomî de tê bikar anîn ji ber qada wê ya xaçerêya girtina notronê ya mezin.

Ho _ 2O _ 3 Nanometre

Bikaranînên sereke yên oksîda nano-holmiumê ev in: 1. Wek lêzêdekerek ji bo lampa halojen a metalî, lampa halojen a metalî cureyekî lampa derxistina gazê ye, ku li ser bingeha lampa ciwa ya zexta bilind tê pêşxistin, û taybetmendiya wê ew e ku ampûl bi cûrbecûr halojenên erdên kêm tije ye. Niha, bi giranî iyodîdên erdên kêm têne bikar anîn, ku dema derxistina gazê xetên spektral ên cûda derdixin. Maddeya xebatê ya ku di lampa oksîda nano-holmiumê de tê bikar anîn iyodîda oksîda nano-holmiumê ye, ku dikare di herêma kevanê de konsantrasyona atomên metalê ya bilindtir bi dest bixe, bi vî rengî karîgeriya tîrêjê pir baştir dike. 2. Oksîda holmiumê ya nanometer dikare wekî lêzêdekerek ji bo garneta hesinê îttriumê an jî garneta aluminiumê ya îttriumê were bikar anîn; 3. Oksîda nano-holmiumê dikare wekî garneta hesinê aluminiumê ya îttriumê (Ho:YAG) were bikar anîn, ku dikare lazera 2μm derxe, û rêjeya vegirtina tevna mirovan ji bo lazera 2μm bilind e. Ew hema hema sê rêz mezinahî ji Hd:YAG0 bilindtir e. Ji ber vê yekê, dema ku lazera Ho:YAG ji bo operasyonên bijîşkî tê bikar anîn, ew ne tenê dikare karîgerî û rastbûna operasyonê baştir bike, lê di heman demê de qada zirara germî jî kêm bike. Tîrêjên azad ên ku ji hêla krîstala oksîda nano holmium ve têne hilberandin dikarin rûnê bêyî ku germahiya zêde çêbike ji holê rakin, bi vî rengî zirara germî ya ku ji hêla tevnên saxlem ve çêdibe kêm dikin. Tê ragihandin ku dermankirina glokomê bi lazera oksîda holmium a nanometer li Dewletên Yekbûyî dikare êşa emeliyatê kêm bike. 4. Di hevbendiya magnetostrîktîf Terfenol-D de, mîqdarek piçûk ji oksîda holmium a bi mezinahiya nano jî dikare were zêdekirin da ku qada derveyî ya ku ji bo magnetîzekirina têrbûnê ya hevbendiyê hewce ye kêm bike. 5. Wekî din, fîbera optîkî ya bi oksîda nano-holmium ve hatî dopkirin dikare ji bo çêkirina cîhazên ragihandinê yên optîkî yên wekî lazerên fîbera optîkî, amplîfîkatorên fîbera optîkî, sensorên fîbera optîkî, hwd. were bikar anîn. Ew ê di ragihandina bilez a fîbera optîkî ya îroyîn de rolek girîngtir bilîze.

Oksîda îtrîyûmê ya nanometre (Y2O3)

Bikaranînên sereke yên oksîda nano îttriumê ev in: 1. Zêdeker ji bo pola û alavên neferroz. Alava FeCr bi gelemperî ji %0.5~4 nano oksîda îttriumê dihewîne, ku dikare berxwedana oksîdasyonê û nermbûna van pola zengarnegir zêde bike. Piştî zêdekirina mîqdarek guncaw ji axa nadir a tevlihev a dewlemend bi oksîda îttriumê ya nanometer li alavên MB26, taybetmendiyên berfireh ên alavên duh bi awayekî berbiçav baştir bûn. Ew dikare hin alavên aluminiumê yên navîn û bihêz ji bo pêkhateyên zextkirî yên balafiran biguhezîne; Zêdekirina mîqdarek piçûk ji oksîda nano îttriumê ya axa nadir li alavên Al-Zr dikare guhêrbariya alavên baştir bike; Alava ji hêla piraniya kargehên têl ên li Çînê ve hatiye pejirandin. Oksîda nano-îttriumê ji bo baştirkirina guhêrbariyê û hêza mekanîkî li alavên sifir hat zêdekirin. 2. Materyalê seramîk ê nîtrîda silîkonê ku ji %6 nano oksîda îttriumê û %2 aluminiumê dihewîne. Ew dikare ji bo pêşxistina perçeyên motorê were bikar anîn. 3. Qulkirin, birîn, qayimkirin û pêvajoyên mekanîkî yên din li ser pêkhateyên mezin bi karanîna tîrêjên lazer ên garneta aluminium oksîda nano neodymium bi hêza 400 watt têne kirin. 4. Ekrana mîkroskopa elektronê ya ji krîstala yekane ya garneta Y-Al pêk tê xwedî geşahiya fluoresansa bilind, vegirtina ronahiya belavbûyî kêm, û berxwedana baş a germahiya bilind û berxwedana li hember aşîna mekanîkî ye. 5. Alava avahiya oksîda nano yttrium a bilind ku 90% oksîda nano gadolinium dihewîne dikare di hewavaniyê û bûyerên din ên ku hewceyê densiteya nizm û xala helandinê ya bilind in de were sepandin. 6. Materyalên proton-guhêzbar ên germahiya bilind ên ku 90% oksîda nano yttrium dihewînin ji bo hilberîna şaneyên sotemeniyê, şaneyên elektrolîtîk û sensorên gazê yên ku hewceyê çareseriya hîdrojenê ya bilind in xwedî girîngiyek mezin in. Wekî din, oksîda nano-yttrium di heman demê de wekî materyalek berxwedêr a spreykirina germahiya bilind, diluentê sotemeniya reaktorê atomî, lêzêdekirina materyalê mıknatîsê daîmî û getter di pîşesaziya elektronîkî de jî tê bikar anîn.

Ji bilî yên jorîn, oksîdên nano yên erdên kêm dikarin di materyalên cil û bergan de ji bo lênêrîna tenduristiya mirovan û parastina jîngehê jî werin bikar anîn. Ji yekîneyên lêkolînê yên heyî, hemî xwedî hin arasteyan in: dij-tîrêjên ultraviyole; Qirêjiya hewayê û tîrêjên ultraviyole meyla nexweşiyên çerm û penceşêrên çerm in; Pêşîlêgirtina qirêjiyê dibe sedema ku qirêjî li cil û bergan nezeliqin; Her wiha di aliyê parastina dij-germ de jî tê lêkolînkirin. Ji ber ku çerm hişk û bi hêsanî pîr dibe, di rojên baranê de herî zêde meyla küfê heye. Çerm dikare bi spîkirinê bi oksîda seryûmê ya nano ya erdên kêm were nerm kirin, ku bi hêsanî pîr nabe û küf çêdibe, û lixwekirina wê rehet e. Di salên dawî de, materyalên nano-pêçandinê jî di navenda lêkolîna nano-materyalan de ne, û lêkolîna sereke li ser pêçandinên fonksiyonel disekine. Y2O3 bi 80nm li Dewletên Yekbûyî dikare wekî pêçandina parastinê ya înfrared were bikar anîn. Karîgeriya refleksa germê pir zêde ye. CeO2 xwedan endeksa şikestinê ya bilind û aramiya bilind e. Dema ku oksîda îtrîyûmê ya nano erdên nadir, oksîda lantanumê ya nano û toza oksîda ceryumê ya nano li pêçanê têne zêdekirin, dîwarê derve dikare li hember pîrbûnê li ber xwe bide, ji ber ku pêçana dîwarê derve bi hêsanî pîr dibe û dikeve ji ber ku boyax demek dirêj di bin tîrêjên rojê û ultraviyole de dimîne, û piştî zêdekirina oksîda ceryumê û oksîda îtrîyûmê dikare li hember tîrêjên ultraviyole li ber xwe bide. Wekî din, mezinahiya perçeyên wê pir piçûk e, û oksîda ceryumê ya nano wekî vegirkera ultraviyole tê bikar anîn, ku tê payîn ku ji bo pêşîgirtina li pîrbûna hilberên plastîk ji ber tîrêjên ultraviyole, tank, otomobîl, keştî, tankên hilanîna petrolê, hwd. were bikar anîn, ku dikare çêtirîn panoyên reklamên mezin ên derve biparêze û ji bo pêçanên dîwarê hundurîn pêşî li qalib, şilbûn û qirêjiyê bigire. Ji ber mezinahiya perçeyên wê ya piçûk, toz ne hêsan e ku bi dîwêr ve were zeliqandin. Û dikare bi avê were paqijkirin. Hîn jî gelek karanînên oksîdên nano erdên nadir hene ku bêtir lêkolîn û pêşve bibin, û em bi dilsozî hêvî dikin ku ew ê pêşerojek geştir hebe.