纳米技术在新型建筑材料中的应用
2020-12-08孙晓
孙晓
(驻马店职业技术学院,河南 驻马店 463700)
纳米技术出现在上世纪八十年代,并且发展速度不断加快,逐渐变成了新兴技术中的佼佼者。纳米技术指的就是通过在0.1-100nm这个范围中来研究物质体系内的原子、分子以及电子的相互运用,来达到人们能够操控原子、分子、电子的目标,并根据人们的需求研发出相应的成品。纳米技术中还包含多项技术,比如纳米化学、纳米材料学、纳米力学等,随着技术的发展与进步,现在纳米技术在通讯、建筑、医学等行业中的应用已经十分普遍。建筑行业是我国重要的支柱型行业,纳米技术的出现为新型建筑材料的发展与应用创造良好条件,大大提高了建筑质量水平,因此加强对纳米技术在新型建筑材料中的应用路径研究具有重要意义。
一、纳米技术在防护、保温材料中的应用
基于科学技术不断发展的时代背景下,人们对物质生活与精神生活的要求也逐渐多元化,居住环境作为影响人类生活质量的重要组成部分,所以建筑的安全性能以及实用性等都将成为现代建筑重点考虑的元素。建筑材料是建筑行业的关键组成部分,例如在日常生活中,漏水、潮湿等是很多房子容易出现的问题,这是因为施工方选择了防腐性较差的防水材料,只有提高建筑材料的防水性,才能有效避免这一问题。某建筑院所研制的纳米防水卷材能够很好的应对这一问题,纳米技术的应用大大提高了防水建材的稳定性与韧性,在防水和防腐方面表现优异。此外,在提倡节能减排的当今社会,作为建筑行业常用的保温材料应该具备良好的保温功能,从而能够促进环保工作效率提升。但是因为我国的技术水平和能源资源还有很大局限性,导致很多保温材料在使用过程中会释放有害物质,严重威胁着人体健康,例如石棉、纤维制品等材料中都有一定的致癌物质,长期使用则会对人体产生危害。不过以纳米技术为基础的新型保温材料能够有效解决这一难题,基料通过提炼后就变成绿色、健康的材料,对人体没有健康威胁,因此纳米技术也逐渐受到大众的青睐。
二、纳米技术在玻璃、陶瓷中的应用
随着社会的发展,大众对于建筑的建设要求趋于多元化,除了要具备良好的安全性能外,还有很多人会考虑建筑的艺术性、美观性,实践表明,像玻璃、陶瓷等建筑材料能够起到良好的装饰作用,因此玻璃、陶瓷等建筑材料的运用范围也越来越广。但是普通的玻璃在使用的过程中容易吸附一些有机物,然后变成难以除去的污垢。而且,在遇到下雨天气时,玻璃表面还极易形成水雾,来削弱玻璃的反光功能。但是以纳米技术为基础制作的玻璃却不会出现此类问题,纳米玻璃不仅坚硬结实,还有良好的透光性,也可以有效节约清洗玻璃耗费的人力、物力、财力。另外,通过 Ti O2 纳米薄膜形成的纳米玻璃,还可以在阳光照射的情况下起到除去甲醛的作用,这样能够有效保护人体与环境的健康、安全,同时也是普通玻璃并不具备的优势。陶瓷相较于玻璃,抗腐蚀性和耐高温性很强,所以陶瓷也成为了建筑领域中经常使用的建筑材料。但是陶瓷不够坚实,容易碎掉,这也是陶瓷的短板所在。不过,随着纳米技术的发展,由纳米 Si C、Si3N、Zn O、Si O2、Ti O2、A12O3 制成的陶瓷材料可以有效避免这一缺陷,不仅十分坚硬,还特别耐磨,在使用过程中不易发生碎裂的情况。现在纳米陶瓷也被运用到航天领域中,比如火箭喷气口选用的耐高温材料就是纳米金属陶瓷,由此看来将纳米技术应用到陶瓷这一建筑材料中,能够有效增强陶瓷的耐高温性能、防腐性能等,对大众来说,不仅有效满足了所需的防腐耐热功能要求,还具有一定的美观性,所以纳米陶瓷也将有更加广阔的应用市场,从而能够带来更大的经济效益。
三、纳米技术在涂料、水泥中的应用
在建筑领域,涂料主要用来粉刷内墙和外墙,所以涂料的光洁度、稳定性等就是决定涂料是否合格的关键。很多传统的涂料产品在光洁度和稳定性方面的表现较差,使粉刷效果大打折扣。但是纳米技术的出现,能够有效解决传统涂料中存在的缺陷,比如纳米粉体技术的使用,可以让涂料具备良好抗老性能以及抗辐射功能,这样新型建筑涂料的应用价值也会有所提高。除此之外,水泥也是十分重要的建筑材料,普通水泥存在着柔性小、刚性大的缺陷,那么在使用时就容易出现开裂现象,严重影响施工质量,还需要进行后续修补工作。实践表明,可以将纳米技术运用到水泥生产中,使水泥具有一定柔性,这样水泥出现开裂的几率也会有所降低,既能够确保施工质量,也可以让大众的日常生产和生活得到安全保障。
四、结语
综上所述,纳米技术作为一种创新型科学技术,在多个领域内提供了强大助力,且具有很大的发展潜力和应用空间。对建筑材料来说,应用纳米技术之后,可以有效满足大众的多元化需求,并能够确保建筑工程质量,加快了建筑行业的发展步伐,有助于防止建筑材料在潮湿环境或者光照下释放有害物质。未来,纳米技术还会有更广阔的应用空间,且会拉近与大众日常生活的距离,比如现在服装、化妆品等中也都有纳米技术的存在,从而人们对纳米技术也会有更加全面的认识。