納米技術現在被廣泛的使用在各個領域，可是就我們所了解的畢竟只是很少的一部分，比如醫學，材料等，可是誰能具體的說出它還有多少領域？在這些領域中都起到什么樣的作用？

熱心網友

一、陶瓷增韌　　納米微粒顆粒小，比表面大并有高的擴散速率，因而用納米粉體進行燒結，致密化的速度快，還可以降低燒結溫度。 二、磁性材料　　1、巨磁電阻材料　　磁性金屬和合金一般都有磁電阻現象，所謂磁電阻是指在一定磁場下電阻改變的現象，人們把這種現象稱為磁電阻。所謂巨磁阻就是指在一定的磁場下電阻急劇減小，一般減小的幅度比通常磁性金屬與合金材料的磁電阻數值約高10余倍。 2．新型的磁性液體和磁記錄材料。　　油酸為表面活性劑，把它包覆在超細的Fe3O4微顆粒上(直徑約為l0m)，并高度彌散于煤油(基液)中，從而形成一種穩定的膠體體系。在磁場作用下，磁性顆粒帶動著被表面活性劑所包裹著的液體一起運動，因此，好像整個液體具有磁性，于是，取名為磁性液體。 用作磁記錄材料。近年來各種信息量飛速增加，需要記錄的信息量也不斷增加，要求記錄材料高性能化，特別是記錄高密度化。高記錄密度的記錄材料與超微粒有密切的關系。若以超微粒作記錄單元，使記錄密度大大提高。　　磁性納米微粒由于尺寸小，具有單磁疇結構，矯頑力很高的特性，用它制作磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖像質量。 3．納米微晶軟磁材料 納米微晶軟磁材料目前沿著高頻、多功能方向發展，其應用領域將遍及軟磁材料應用的各方面，如功率變壓器、脈沖變壓器、高頻高壓器、可飽和電抗器、互感器、磁屏蔽、磁頭、磁開關、傳感器等，它將成為鐵氧體的有力競爭者。 4、納米微晶稀土永磁材料 由于稀土永磁材料的問世，使永磁材料的性能突飛猛進。稀土永磁材料已經歷了SmCo5，Sm2CO17以及Nb2Fe14B3個發展階段；目前燒結Nd2Fel4B稀土永磁的磁能積已高達432kJ／m3(54MGOe)，接近理論值512kJ／m3(64MGOe)，并已進入規模生產，此外作為粘結永磁體原材料的快粹NbFeB磁粉，晶粒尺寸約為20~50nm為典型的納米微晶稀土永磁材料，美國GM公司快淬NbFeB磁粉的年產量已達4500t／a(噸／年)。 5．納米磁致冷工質 磁致冷發展的趨勢是由低溫向高溫發展，20世紀30年代利用順磁鹽作為磁致冷工質，采用絕熱去磁方式成功地獲得mk量級的低溫，20世紀80年代采用Gd3Ga5012(GGG)型的順磁性石榴石化合物成功地應用于1。5~15K的磁致冷，20世紀90年代用磁性Fe離子取代部分非磁性Gd離子，由于Fe離子與Cd離子間存在超交換作用，使局域磁矩有序化，構成磁性的納米團簇，當溫度大于15K時其磁梢變高于GGG，從而成為15~30K溫區最佳的磁致冷工質。　　1976年布朗首先采用金屬Gd為磁致冷工質，在7T磁場下實現了室溫磁致冷的試驗，由于采用超導磁場，無法進行商品化。20世紀80年代以來人們對磁致冷工質開展了廣泛的研究工作，但磁熵變均低于Gd。1996年在RmnO3鈣鈦礦化合物中獲得磁精變大于Gd的突破，1997年報道Gd5(Si2Ge2)化合物的磁熵變可高于金屬Gd-倍，高溫磁致冷正一步步走向實用化。據報道1997年美國已研制成以Gd為磁致冷工質的磁致冷機。如將磁致冷工質納米化，可能用來展寬致冷的溫區。 6．納米巨磁阻抗材料　　巨磁阻抗效應是磁性材料交流阻抗隨外磁場發生急劇變化物特性，這種現象在軼磁衍料很容易出現，例如Co基非品、鐵基納米微晶以及NiFe坡莫合金均觀察到強的巨磁阻抗效應磁場較低，工作溫度為室溫以上，這對巨磁阻抗材料的應用十分有利，加上鐵基納米品成本低，因而利用納米材料巨磁阻抗效應制成的磁傳感器已在實驗室問世。例如，用鐵基納米晶巨磁阻抗材料研制的磁敏開關具有靈敏度高，體積小，響應快等優點，可廣泛用于自動控制、速度和位置測定、防盜報警系統和汽車導航、點火裝置等。 三、納米微粒的活性及其在催化方面的應用　　納米微粒由于尺寸小，表面所占的體積百分數大，表面的鍵態和電子態與顆粒內部不同，表面原子配位不全等導致表面的活性位置增加，這就使它具備了作為催化劑的基本條件。最近，關于納米微粒表面形態的研究指出，隨著粒徑的減小，表面光滑程度變差，形成了凸凹不平的原子臺階，這就增加了化學反應的接觸面。有人預計超微粒子催化劑在下一世紀很可能成為催化反應的主要角色。盡管納米級的催化劑還主要處于實驗室階段，尚未在工業上得到廣泛的應用，但是它的應用前途方興未艾。　　催化劑的作用主要可歸結為三個方面：一是提高反應速度，增加反應效率；二是決定反應路徑，有優良的選擇性，例如只進行氫化、脫氫反應，不發生氫化分解和脫水反應；三是降低反應溫度。納米粒子作為催化劑必須滿足上述的條件。 1． 金屬納米粒子的催化作用　　貴金屬納米粒子作為催化劑已成功地應用到高分子高聚物的氫化反應上，例如納米粒子姥在經氫化反應中顯示了極高的活性和良好的選擇性。烯短雙鏈上往往與尺寸較大的官能團-短基相鄰接，致使雙鏈很難打開，加上粒徑為lnm的銠微粒，可使打開雙鏈變得容易，使氫化反應順利進行。表11。1列出了金屬佬粒子的粒徑對各種短的氫化催化活性的影響。由表中可看出，粒徑愈小，氫化速度愈快。　　2．帶有襯底的金屬納米粒子催化劑　　這種類型催化劑用途比較廣泛，一般采取化學制備法，概括起來有以下幾種： 　　浸入法。將金屬的納米粒子(醇－醛－酸－CO2，完成了對有機物的降解。具有這種光催化半導體的能隙既不能太寬，也不能太窄，對太陽光敏感的具有光催化特性的半導體能隙一般為1。9~3。1eV。納米半導體比常規半導體光催化活性高得多，原因在于： 　　由于量子尺寸效應使其導帶和價帶能級變成分立能級，能隙變寬，導帶電位變得更負，而價帶電位變得更正。這意味著納米半導體粒子具有更強的氧化和還原能力。　　納米半導體粒子的粒徑小，光生載流子比粗顆粒更容易通過擴散從粒子內遷移到表面，有利于得或失電子，促進氧化和還原反應。　　常用的光催化半導體納米粒子有TiO2(銳鐵礦相)、Fe2O3，CdS，ZnS，PbS，PbSe，ZnFe2O4等。主要用處：將在這類材料做成空心小球，浮在含有有機物的廢水表面上，利太陽光可進行有機物的降解。美國、日本利用這種方法對海上石油泄露造成的污染進行處理。采用這種方法還可以將粉體添加到陶瓷釉料中，使其具有保潔殺菌的功能，也可以添加到人造纖維中制成殺菌纖維。銳鈦礦白色納米TiO2粒子表面用Cu+，Ag+離子修飾，殺菌效果更好。這種材料在電冰箱、空調、醫療器械、醫院手術室裝修等方面有著廣泛的應用情景。鉛化的TiO2！納米粒子的光催化可以使丙炔與水蒸氣反應，生成可燃性的甲烷、乙烷和丙烷；鉑化的TiO2納米粒子，通過光催化使醋酸分解成甲烷和CO2。還有一個重要的應用是，納米TiO2光催化效應可以用來從甲醇水合溶液中提取H2。　　近年來，納米TiO2的光催化在污水有機物降解方面得到了應用。為了提高光催化效率，人們試圖將納TiO2組裝到多孔固體中增加比表面，或者將鐵酸錚與TiO2復合提高太陽光的利用率。利用準一維納米Ti烏絲的陣列提高光催化效率已獲得成功，有推廣價值，方法是利用多孔有序陣列氧化鋁模板，在其納米柱形孔洞的微腔內合成銳鐵礦型納米TiO2絲陣列，再將此復合體系粘到環氧樹脂襯底上，將模板去后，在環氧樹脂襯底上形成納米TiO2絲陣列。由于納米絲表面積大，比同樣平面面積的TiO2膜的接受光的面積增加幾百倍，最大的光催化效率可以高300多倍，對雙酚、水楊駿和帶苯環一類有機物光降解十分有效。　　4．納米金屬、半導體粒子的熱催化　　金屬納米粒子十分活潑，可以作為助燃劑在燃料中使用。也可以摻雜到高能密度的材料，如炸藥，增加爆炸效率；也可以作為引爆劑進行使用。為了提高熱燃燒效率，金屬納米粒子和半導體納米粒子摻雜到燃料中，提高燃燒的效率，因此這類材料在火箭助推器和煤中作助燃劑。目前，納米Ag和Ni粉已被用在火箭燃料作助燃劑。 　　四、光學應用　　納米微粒由于小尺寸效應使它具有常規大塊材料不具備的光學特性，如光學非線性、光吸收、光反射、光傳輸過程中的能量損耗等都與納米微粒的尺寸有很強的依賴關系。研究表明，利用納米微粒的特殊的光學特性制備成各種光學材料將在日常生活和高技術領域得到廣泛的應用。目前關于這方面研究還處在實驗室階段，有的得到推廣應用。下面簡要介紹一下各種納米微粒在光學方面的應用。　　1．紅外反射材料　　納米微粒用于紅外反射材料上主要制成薄膜和多層膜來使用。　　結構上，導電膜最簡單，為單層膜，成本低。金屬-電介質復合膜和電介質多層膜均屬于層膜，成本稍高。在性能上，金屬-電介質復合膜紅外反射性能最好，耐熱度在2000C以下。電介質多層膜紅外反射性良好并且可在很高的溫度下使用(<900℃)。導電膜雖然有較好的耐熱性能，但其紅外反射性能稍差。　　納米微粒的膜材料在燈泡工業上有很好的應用前景。高壓鈉燈以及各種用于拍照、攝影的碘弧燈都要求強照明，但是電能的69％轉化為紅外線，這就表明有相當多的電能轉化為熱能被消耗掉，僅有一少部分轉化為光能來照明。同時，燈管發熱也會影響燈具的壽命。如何提高發光效率，增加照明度一直是亟待解決的關鍵問題，納米微粒的誕生為解決這個問題提供了一個新的途徑。20世紀80年代以來，人們用納米SiO2和納米TiO2微粒制成了多層干涉膜，總厚度為微米級，襯在有燈絲的燈泡罩的內壁，結果不但透光率好，而且有很強的紅外線反射能力。有人估計這種燈泡亮度與傳統的鹵素燈相同時，可節省約15％的電。　　2．優異的光吸收材料　　納米微粒的量子尺寸效應等使它對某種波長的光吸收帶有藍移現象。納米微粒粉體對各種波長光的吸收帶有寬化現象。納米微粒的紫外吸收材料就是利用這兩個特性。通常的納米微粒紫外吸收材料是將納米微粒分散到樹脂中制成膜，這種膜對紫外有吸收能力依賴于納米粒子的尺寸和樹脂中納米粒子的摻加量和組分。目前，對紫外吸收好的幾種材料有：30~40nm的TiO2納米粒子的樹脂膜；Fe2O3納米微粒的聚固醇樹脂膜。前者對400nm波長以下的紫外光有極強的吸收能力，后者對600nm以下的光有良好的吸收能力，可用作半導體器件的紫外線過濾器。　　最近發現，納米Al2O3粉體對250nm以下的紫外光有很強的吸收能力，這一特性可用于提高日光燈管使用壽命上。我們知道，日光燈管是利用水銀的紫外譜線來激發燈管壁的熒光粉導致高亮度照明。一般來說，185nm的短波紫外光對燈管的壽命有影響，而且燈管的紫外線泄漏對人體有損害，這一關鍵問題一直是困擾日光燈管工業的主要問題。如果把幾個納米的Al2O3粉摻合到稀土熒光粉中，利用納米紫外吸收的藍移現象有可能吸收掉這種有害的紫外光，而且不降低熒光粉的發光效率，在這方面的試驗工作正在進行。 　　目前，用納米微粒與樹脂結合用于紫外吸收的例子是很多的。例如，防曬油、化妝品中普遍加入納米微粒。我們知道，大氣中的紫外線主要是在300-400nm波段，太陽光對人體有傷害的紫外線也是在此波段。防曬油和化妝品中就是要選擇對這個波段有強吸收的納米微粒。最近研究表明，納米TiO2、納米ZnO、納米SiO2、納米Al2O3、納米云母、趨式化鐵都有在這個波段吸收紫外光的特征。這里還需要強調一下，納米添加時顆粒的粒徑不能太小，否則會將汗毛孔堵死，不利于身體健康。而粒徑太大，紫外吸收又會偏離這個波段。為了解決這個問題，應該在具有強紫外吸收的納米微粒表面包敷一層對身體無害的高聚物，將這種復合體加入防曬油和化妝品中既發揮了納米顆粒的作用，又改善了防曬油的性能。塑料制品在紫外線照射下很容易老化變脆，如果在塑料表面涂上一層含有納米微粒的透明涂層，這種涂層對300－400nm范圍有較強的紫外吸收性能，這樣就可以防止塑料老化。汽車、艦船的表面上都需涂上油漆，特別是底漆主要是由氯丁橡膠、雙酚樹脂或者環氧樹脂為主要原料，這些樹脂和橡膠類的高聚物在陽光的紫外線照射下很容易老化變脆，致使油漆脫落，如果在面漆中加入能強烈吸收紫外線的納米微粒就可起到保護底漆的作用。因此研究添加納米微粒使之具有紫外吸收功能的油漆是十分重要的。　　紅外吸收材料在日常生活和國防上都有重要的應用前景。一些經濟比較發達的國家已經開始用具有紅外吸收功能的纖維制成軍服供部隊使用，這種纖維對人體釋放的紅外線有很好的屏蔽作用。眾所周知，人體釋放的紅外線大致在4-6mm的中紅外頻段，如果不對這個頻段的紅外線進行屏蔽，很容易被非常靈敏的中紅外探測器所發現，尤其是在夜間人身安全將受到威脅，從這個意義上來說，研制具有對人體紅外線進行屏蔽的衣服是很有必要的。而納米微粒小很容易填充到纖維中，在拉纖維時不會堵噴頭，而且某些納米微粒具有很強的吸收中紅外頻段的特性。納米Al2O3、、納米TiO2、納米SiO2和納米Fe2O3的復合粉就具有這種功能。納米添加的纖維還有一個特性，就是對人體紅外線有強吸收作用，這就可以增加保暖作用，減輕衣服的重量。有人估計用添加紅外吸收納米粉的纖維做成的衣服，其重量可以減輕30％。　　3、隱身材料　　“隱身”這個名詞，顧名思義就是隱蔽的意思。“聊齋”故事中就有“隱身術”的提法，它是指把人體偽裝起來，讓別人看不見。近年來，隨著科學技術的發展，各種探測手段越來越先進。例如，用雷達發射電磁波可以探測飛機；利用紅外探測器也可以發現放射紅外線的物體。當前，世界各國為了適應現代化戰爭的需要，提高在軍事對抗中的實力，也將隱身技術作為一個重要研究對象，其中隱身材料在隱身技術中占有重要的地位。1991年海灣戰爭中，美國第一天出動的戰斗機就躲過了伊拉克嚴密的雷達監視網，迅速到達首都巴格達上空，直接摧毀了電報大樓和其他軍事目標，在歷時42天的戰斗中，執行任務的飛機達1270架次，使伊軍95％的重要軍事目標被毀，而美國戰斗機卻無一架受損。這場高技術的戰爭一度使世界震驚。為什么伊拉克的雷達防御系統對美國戰斗機束手無策？為什么美國的導彈擊中伊拉克的軍事目標如此準確？空對地導彈擊中伊拉克的坦克為什么有極高命中率？一個重要的原因就是美國戰斗機F117A型機身表面包覆了紅外與微波隱身材料，它具有優異的寬頻帶微波吸收能力，可以逃避雷達的監視。而伊拉克的軍事目標和坦克等武器沒有防御紅外線探測的隱身材料，很容易被美國戰斗機上靈敏紅外線探測器所發現，通過先進的激光制導武器很準確地擊中目標。　　美國F117A型飛機蒙皮上的隱身材料就含有多種超微粒子，它們對不同波段的電磁波有強烈的吸收能力。為什么超微粒子，特別是納米粒子對紅外和電磁波有隱身作用呢？主要原因有兩點：一方面由于納米微粒尺寸遠小于紅外及雷達波波長，因此納米微粒材料對這種波的透過率比常規材料要強得多，這就大大減少波的反射率，使得紅外探測器和雷達接收到的反射信號變得很微弱，從而達到隱身的作用；另一方面，納米微粒材料的比表面積比常規粗粉大3~4個數量級，對紅外光和電磁波的吸收率也比常規材料大得多，這就使得紅外探測器及雷達得到的反射信號強度大大降低，因此很難發現被探測目標，起到了隱身作用。　　目前，隱身材料雖在很多方面都有廣闊的應用前景，但當前真正發揮作用的隱身材料大多使用在航空航天與軍事有密切關系的部件上。對于上天的材料有一個要求是重量輕，在這方面納米材料是有優勢的，特別是由輕元素組成的納米材料在航空隱身材料方面應用十分廣泛。有幾種納米微粒很可能在隱身材料上發揮作用，例如納米氧化鋁、氧化鐵、氧化硅和氧化鈦的復合粉體與高分子纖維結合對中紅外波段有很強的吸收性能，這種復合體對這個波段的紅外探測器有很好的屏蔽作用。納米磁性材料，特別是類似鐵氧體的納米磁性材料放人涂料中，既有優良的吸波特性，又有良好的吸收和耗散紅外線的性能，加之比重輕，在隱身方面的應用上有明顯的優越性。另外，這種材料還可以與駕駛艙內信號控制裝置相配合，通過開關發出干擾，改變雷達波的反射信號，使波形畸變，或者使波形變化不定，能有效地干擾、迷惑雷達操縱員，達到隱身目的。納米級的硼化物、碳化物，包括納米纖維及納米碳管在隱身材料方面的應用也將大有作為。　　五、在其他方面的應用　　納米材料在其他方面也有廣闊的應用前景。美國、英國等國家已制備成功納米拋光液，并有商品出售。常規的拋光液是將不同粒徑的無機小顆粒放入基液制成拋光劑，廣泛用于金相拋光、高級照像鏡頭拋光、．高級晶體拋光以及巖石拋光等。最細的顆粒尺寸一般在微米到亞微米級。隨著高技術的飛快發展，要求晶體的表面有更高的光潔度，這就要求拋光劑中的無機小顆粒越來越細，分布越來越窄。納米微粒為實現這個目標提供了基礎。據報道，目前已成功制備出納米A1O3，納米CrO3、納米SiO2的懸浮液，并用于高級光學玻璃、石英晶體及各種寶石的拋光，納米拋光液發展的前景方興未艾。　　納米靜電屏蔽材料用于家用電器和其他電器的靜電屏蔽具有良好的作用。一般的電器外殼都是由樹脂加碳黑的涂料噴涂而形成的一個光滑表面，由于碳黑有導電作用，因而表面的涂層就有靜電屏蔽作用。如果不能進行靜電屏蔽，電器的信號就會受到外部靜電的嚴重干擾。例如，人體接近屏蔽效果不好的電視機時，人體的靜電就會對電視圖像產生嚴重的干擾。為了改善靜電屏蔽涂料的性能，日本松下公司已研制成功具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有Fe2O3，TiO2，Cr2O3，ZnO等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，同時氧化物納米微粒的顏色不同，TiO2，SiO2納米粒子為白色，Cr2O3為綠色，Fe2O3為褐色，這樣就可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色。這種納米靜電屏蔽涂料不但有很好的靜電屏蔽特性，而且也克服了碳黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性化纖衣服和化纖地毯由于靜電效應在黑暗中摩擦產生的放電效應很容易被觀察到，同時很容易吸附灰塵，給使用者帶來很多不便。從安全的角度提高化纖制品的質量最重要的是要解決靜電問題，金屬納米微粒為解決這一問題提供了一個新的途徑，在化纖制品中加入少量金屬納米微粒，就會使靜電效應大大降低。德國和日本都制備出了相應的產品。化纖制品和紡織品中添加納米微粒還有除味殺菌的作用。把Ag納米微粒加入到襪子中可以清除腳臭味，醫用紗布中放人納米Ag粒子有消毒殺菌作用。 　　導電漿料是電子工業重要的原材料，導電涂料和導電膠應用非常廣泛。德國不來梅應用物理所已申請了一項專利，即用納米Ag代替微米Ag制成了導電膠，可以節省Ag粉50％，用這種導電膠焊接金屬和陶瓷，涂層不需太厚，而且涂層表面平整，倍受使用者的歡迎。近年來，人們已開始嘗試用納米微粒制成導電糊、絕緣糊和介電糊等，在微電子工業上正在發揮作用。超微顆粒的熔點通常低于粗晶粒物體。例如銀的熔點約為9000C，而超細的銀粉熔 點可以降低到1000C。因此用超細銀粉制成導電漿料，可以在低溫進行燒結，此時基片不一定采用耐高溫的陶瓷材料，甚至可采用塑料等低溫材料。 　　納米微粒還是有效的助燃劑。例如在火箭發射的固體燃料推進劑中添加約1wt％超細鋁或鐮微粒，每克燃料的燃燒熱可增加1倍；超細硼粉-高鉻酸鍍粉可以作為炸藥的有效助燃劑；納米鐵粉也可以作為固體燃料的助燃劑。有些納米材料具有阻止燃燒的功能，可以作為阻燃劑加入到易燃的建筑材料中，提高建筑材料的防火性。　　納米微粒也可用作印刷油墨。1994年美國馬薩諸塞州XMX公司獲得一項生產用于印刷油墨的、顆粒均勻的納米微粒的專利。XMX公司正準備設計一套商業化的生產系統，不再依靠化學顏料而是選擇適當體積的納米微粒來得到各種顏料。 　　納米粒子在工業上的初步應用也顯示出了它的優越性。美國把納米A12添加到橡膠中提高了橡膠的耐磨性和介電特性。日本把A12O3納米顆粒加入到普通玻璃中，明顯改善了玻璃的脆性。 　　我國科技工作者在制備Al合金時加入了A12O3納米粒子，結果晶粒大大細化，強度和韌性都有所提高。無機納米顆粒有很好的流動性，利用這種特性可以制備固體潤滑劑。。