納米技術(shù)在建筑材料中的發(fā)展與應(yīng)用

董彥君

山東正方建設(shè)項目管理有限公司銀川分公司 750003

摘要：近年來，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，由于其本身具有的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等特點(diǎn)，使得其能夠區(qū)別于傳統(tǒng)的材料。納米技術(shù)本身的理論價值比較深刻，且由于其獨(dú)特的性質(zhì)，獲得了廣泛的應(yīng)用。這也是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展逐漸產(chǎn)生的高薪技術(shù)。在當(dāng)前的社會中，納米技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到一些傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)中。在建筑材料中應(yīng)用納米技術(shù)，對建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有積極的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：納米技術(shù)；建筑材料；應(yīng)用

納米技術(shù)對未來社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的意義，納米技術(shù)對建筑材料的發(fā)展也是十分巨大的。在近年來，人們對建筑行業(yè)的要求越來越高，對建筑材料的要求也越來越嚴(yán)格。通過在建筑材料中應(yīng)用納米技術(shù)，對促進(jìn)建筑材料、建筑產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展有積極的促進(jìn)意義。

一、納米科技的內(nèi)涵、產(chǎn)生與發(fā)展

（一）納米技術(shù)的內(nèi)涵

納米本身是一個長度單位，1nm=10-9m。納米粒度是介于原子簇和宏觀物體交界之間的過渡區(qū)域的。所謂納米材料就是指該材料的幾何尺寸基本可以叨叨納米級，且該材料還具有特殊的性能。比較常見的納米材料包括納米結(jié)構(gòu)晶體或三維納米結(jié)構(gòu)、二維納米結(jié)構(gòu)或纖維狀納米結(jié)構(gòu)、一維納米結(jié)構(gòu)或?qū)訝罴{米結(jié)構(gòu)以及零維原子簇或簇組裝四大類[1]。因為納米材料自身的結(jié)構(gòu)比較獨(dú)特，因此還具有一些傳統(tǒng)的的材料不具備的性質(zhì)。

納米技術(shù)最早是在膠體化學(xué)出現(xiàn)后，在科學(xué)家對直徑1-100nm的微粒系統(tǒng)研究的過程中，物理學(xué)家在演講中提出了納米科技與納米技術(shù)的問題。隨后，就有學(xué)者將納米微粒作為結(jié)構(gòu)單元成功的合成了納米塊體材料。

（二）納米科技的發(fā)展

在上世紀(jì)末，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等以及原子操縱加工技術(shù)，能夠直接對物資表面的原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，這對納米科技的不斷發(fā)展貢獻(xiàn)出巨大的力量。學(xué)者與專家通過利用惰性氣體蒸發(fā)原位加熱法制出了具有清潔特性的納米晶體材料，這也就預(yù)示著納米技術(shù)從納米科技中逐漸分離出來。通過不斷促進(jìn)納米技術(shù)的發(fā)展，人類就可以根據(jù)自己的需求，對單個的原子與分子進(jìn)行操縱，這也是21世紀(jì)科學(xué)不斷發(fā)展的新課題。

二、納米技術(shù)在建筑材料中的具體應(yīng)用

隨著人們生活水平的逐漸提高面對建筑材料的要求越來越高。通過在建筑材料中應(yīng)用納米技術(shù)，能夠開發(fā)出具有更高價值與更多功能的建筑材料，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。將一些具有特殊功能的納米材料與建筑材料進(jìn)行復(fù)合作用，從而能夠使建筑材料具備新的功能。

（一）納米技術(shù)在陶瓷材料的應(yīng)用

在當(dāng)前的建筑陶瓷材料中，應(yīng)用納米技術(shù)，使得傳統(tǒng)的陶瓷材料逐漸向納米陶瓷和納米陶瓷基復(fù)合材料轉(zhuǎn)變是主要的發(fā)展形勢。因為傳統(tǒng)的陶瓷材料質(zhì)地較脆，且其韌性與強(qiáng)度都較差，這就使得其在建筑工程中的應(yīng)用受到一定的限制。通過在陶瓷材料中應(yīng)用納米技術(shù)，及可以使傳統(tǒng)的陶瓷材料中的晶粒細(xì)化，這也可以促使晶粒內(nèi)的滑移實(shí)現(xiàn)，從而使材料更加具有可塑性[2]。同時，晶粒細(xì)化也可以有效的減少陶瓷材料中的缺陷與氣孔。在陶瓷基體中加入納米材料，還能有效的改善材料的強(qiáng)度、韌性及其高溫性能。可以通過應(yīng)用納米SiC、Si3N、SiO2等制成的陶瓷材料，其硬度、強(qiáng)度與韌性都得到有效的提升，且具有低溫超塑性等特點(diǎn)。這就使得納米陶瓷作為具備耐熱性、耐磨性等特性的新型材料，在建筑工程中獲得更加廣泛的應(yīng)用。

（二）納米技術(shù)在玻璃、塑料和橡膠制品的應(yīng)用

納米技術(shù)在玻璃、塑料以及橡膠等建筑材料領(lǐng)域也獲得了較為廣泛的應(yīng)用，

納米材料在玻璃、塑料和橡膠等領(lǐng)域都能發(fā)揮重要作用。在橡膠材料中加入納米Al2O3和SiO2，可以使其介電性和耐磨性得到有效的提升，且與傳統(tǒng)的用炭黑做填料的橡膠相比，其彈性也有明顯的增強(qiáng)。在一些有機(jī)玻璃的生產(chǎn)中加入經(jīng)過表面修飾的SiO2，不僅不會影響該玻璃材料的透明度，還能使該玻璃材料的韌性與強(qiáng)度得到提升，還能有效的屏蔽紫外線，其功能的完善性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的鋼化玻璃與鍍膜玻璃。通過在透明塑料的生產(chǎn)中加入Al2O3和SiO2，發(fā)揮其本身的可塑性強(qiáng)，粒度小和透光的特點(diǎn)，能夠使塑料材料的透明度、強(qiáng)度和韌性得到較大的提高，同時還能減少外界紫外線對材料的損害，從而在建筑塑料中獲得廣泛的應(yīng)用。

（三）納米技術(shù)在粘合劑、密封膠和潤滑劑方而的應(yīng)用

在一些國家中已經(jīng)大膽的將國外已將納米SiO2作為添加劑的一種，將其加入到建筑用粘合劑和密封膠中，從而能夠使粘合劑的粘結(jié)效果和密封膠的密封性能得到有效的改善與提高。主要是因為在SiO2外，即在其表面上形成并覆蓋有機(jī)材料，該材料形成后就具有永久的功效，應(yīng)用納米技術(shù)將其添加到密封膠中，就可以形成納米硅石結(jié)構(gòu)，其膠體流動就會逐漸形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其粘結(jié)效果得到有效的提升[3]。且因為使用納米技術(shù)后，其顆粒更小，其密封性也就得到了進(jìn)一步的提高。在一般的建筑工程施工時，大型的器械都會發(fā)出較大的噪音，通過使用納米技術(shù)制成的潤滑劑，因為在其表面已經(jīng)形成了半永久性的固態(tài)膜，其潤滑效果得到有效的提升，就可以使噪音得到控制與降低，同時也能使該設(shè)備的壽命延長。

結(jié)束語

納米技術(shù)由于其獨(dú)特的功能，在建筑材料中與傳統(tǒng)的材料結(jié)合起來，獲得了廣泛的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的建筑材料產(chǎn)業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。且在近年來在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，越來越多的納米技術(shù)應(yīng)用其中，必將會對建筑材料、建筑行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響為了能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)與建筑材料的發(fā)展，還需要進(jìn)一步開發(fā)具有新功能的納米材料，并逐漸擴(kuò)展納米技術(shù)在建筑材料中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張浩，劉秀玉.納米技術(shù)在建筑涂料中的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].涂料工業(yè)，2012，05：72-74.79.

[2]張瑞銳，郭永聰，羅剛，劉雄偉.納米材料在綠色建筑中的應(yīng)用及其挑戰(zhàn)[J].硅酸鹽通報，2014，06：1408-1412.1417.

[3]梁慧剛，孫智波.納米材料在建筑行業(yè)中的應(yīng)用和安全性問題[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2011，07：52-54.