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展望納米材料在鋁門窗幕墻領域的應用

來源:中國幕墻網收集整理　作者:龍文志　日期:2006-1-18 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【投稿】【評論】

　　已成為歷史的二十世紀，中國鋁門窗幕墻發(fā)展迅猛，面臨新的二十一世紀，步入WTO大門的中國鋁門窗幕墻向哪里去？這是鋁門窗幕墻領域每個企業(yè)和每個企業(yè)家面臨的重大課題。答案只有一個：這就是朱總理在今年三月人代會所作的“十五”計劃綱要中所指出的那樣：我國產業(yè)結構的調整和升級，要突出高新技術和先進適用的技術改造和提升傳統(tǒng)產業(yè)。針對鋁門窗幕墻行業(yè)來講：傳統(tǒng)產業(yè)就是當前的各種系列的平開、推拉、隱形鋁門窗，明框、隱框、金屬板、石材、單元式和點支式等建筑幕墻及其相關的建材、配件等產業(yè)。目前能夠突出應用于鋁門窗幕墻的高新技術是計算機智能控制技術和納米技術，本文僅展望納米材料在鋁門窗幕墻領域內的應用。
　　納米是長度單位。1納米是一米的十億分之一。相當10個氫原子緊挨著排列起來的長度。
　　人類對客觀世界的認識是不斷發(fā)展的，從認識直接用肉眼能看到事物開始，逐漸發(fā)展到以原子、分子為對象的微觀領域的認識，然而在宏觀和微觀之間，存在著一塊近年來才引起人們極大興趣的處女地，即所謂“介觀”領域。物質在納米“介觀”領域內，由于小尺寸、量子隧道，比表面、界面四大效應，在電、磁、光、熱、力學，催化和生物等方面，產生了許多奇異的嶄新的特性，從而使納米技術在電子、機械、生物、醫(yī)藥、材料等領域都得到了應用。納米技術已成為二十一世紀的基礎技術，它在高技術發(fā)展中的影響深度和廣度，要超過計算機技術，可以說是一場新的技術單命。納米技術將成為21世紀科技發(fā)展的制高點，現在正是發(fā)展納米產業(yè)的千載難逢的機會，因此目前世界各國正紛紛掄占納米產業(yè)這個巨大市場。美國去年投入近五億美元，曰本也投入4.2億美元，德國決定投資3.7億美元，去年朱镕基總理會見中科院副院長白春禮表示，中國每年要投資5億元人民幣進行相關研究。今年一月中旬中國成立了“國家納米科技協調指導委員會”，并組織專家起草了發(fā)展納米科技綱要。綱要提出，除了支持現有納米項目外，還要推動若干個納米專項和核心實驗室，在全國布局若干個納米技術工程示范中心，建立若干個示范產業(yè)，輻射若干個相關產業(yè)。中國將全方位把納米技術投向傳統(tǒng)產業(yè)的各個領城，并和21世紀的高技術相結合，建立以納米技術為主的一些納米產業(yè)及產業(yè)鏈。
　　納米技術的基礎是納米材料，其中比較成熟、產業(yè)化和商品化程度較高的是：納米粒子和一些傳統(tǒng)材料復合(雜化)而成的納米材料，它們在鋁門窗幕墻領域內的應用可展望如下：
(1)在玻璃中加入的納米粒子后，玻璃韌性變好、強度提高、不影響透光性，并具有屏蔽紫外線和短波輻射功能，有可能替代傳統(tǒng)的鋼化玻璃和某些鍍膜玻璃。
(2)等材料的納米粉可以做成耐磨、耐腐蝕、耐老化，并且具有疏水、疏油、抗臟的自清潔涂層。它可能是當前的氟碳、聚胺脂、電泳、靜電粉末等涂層的改良升級換代產品。
(3)傳統(tǒng)陶瓷的脆性，是工業(yè)應用的障礙，添加等材料的納米粉到微米或次微米陶瓷粉中，所復合而成的納米結構陶瓷，其強度和韌性比傳統(tǒng)陶瓷提高2～5倍，而且具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫的特殊性能，比重僅為鋼的2/5，納米結構陶瓷和納米微晶玻璃在建筑幕墻領域，可能是天然石材和傳統(tǒng)陶瓷的替代產品。
(4)在鋁中加入1% 等材料納米粒子，會使鋁的強度和韌性提高一倍，可能是建筑鋁型材和鋁板生產企業(yè)提高產品性能的重要技術。
(5)納米復合塑料的強度和韌性可與鋼比美，而且易於加工、有抗靜電、抗紫外線、不易老化等性能。納米塑料的建筑型材，可能是傳統(tǒng)塑料建筑型材的替代產品。
(6)添加納米的新型橡膠材料不僅具有優(yōu)越的力學性能，還可以根據需要設計具有特殊性能的新型功能橡膠。例如，通過控制顆粒時，可以制備對不同波段光敏感性不同的橡膠，既可以抗紫外線輻射，又可具有紅外反射功能。
(7)通用塑料產量大、應用廣、價格低，但性能遜于工程塑料。工程塑料的性能雖然優(yōu)越，其價格較高。在通用塑料中加入納米粒子能使其達到工程塑料的性能。如采用納米技術對聚丙烯進行改性，其性能可達到尼龍6的性能指標，而成本卻降低1/3，這樣的產品如果實現工業(yè)化生產，將取得好的經濟效益。
(8)納米作為添加劑加入到粘合劑和密封膠中，使粘合劑的粘結效果和密封性都大大提高。其作用機理是在納米的表面包覆一層有機材料，使之具有親水性，將它添加到密封膠中很快形成一種硅石結構，即納米形成網絡結構的膠體流動，固化速度加快，提高粘接效果，由于顆粒尺寸小，更增加了膠的密封性。

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