（中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）納米粒子具有極大的比表面積，這使其具有許多優(yōu)異的性能。在涂層中加入納米粒子，研究人員開(kāi)發(fā)出了熱致變色金屬帶，既可用于建筑的節(jié)能保溫，又可用于產(chǎn)品的防偽。
涂有熱致變色納米顆粒的金屬帶。在溫度高于30攝氏度時(shí)，涂層是透明的，并且下方的金屬會(huì)反射熱量 合理利用熱變色納米涂層有助于減少能源使用，節(jié)約資源。涂層是吸收熱量還是反射熱量取決于它們的溫度。研究人員將在漢諾威展會(huì)上通過(guò)帶有該涂層的金屬試條來(lái)論證這一現(xiàn)象。
小尺寸，大影響
納米顆粒具有很大的比表面積，這使它們非常有效且易發(fā)生反應(yīng)，微小的使用量就足以產(chǎn)生較大影響。在卡爾斯魯厄附近的普芬茨塔爾內(nèi)，弗勞恩霍夫化學(xué)技術(shù)研究所的研究人員正在利用納米粒子的這一特性來(lái)創(chuàng)造新涂料。他們將有效的納米材料應(yīng)用于聚合物體系，這些體系會(huì)像油漆或清漆一樣容易使用。
聚合物中精細(xì)分散的納米粒子
“不過(guò)，只有顆粒不結(jié)塊避免團(tuán)聚，納米復(fù)合材料的特殊性能才能顯現(xiàn)出來(lái)，”弗勞恩霍夫研究所的赫爾穆特施密德解釋說(shuō)。因此科學(xué)家和研究所的同事們共同開(kāi)發(fā)出了將納米顆粒均勻分布在聚合物基質(zhì)中的方法。“此外，將納米粒子融入塑料體系提供了額外的安全性：兩者之間的結(jié)合力防止了個(gè)別納米粒子的非受控釋放，”施密德解釋道。 “我們可以利用能夠探測(cè)到極其微量物質(zhì)的分析技術(shù)來(lái)證明這一點(diǎn)。”
該過(guò)程適用性高，適合于處理多種納米材料。此外，環(huán)境友好的水基塑料體系中僅含有少量物質(zhì)，該種塑料幾乎不釋放任何揮發(fā)性有機(jī)物。這些涂層無(wú)需底漆即可直接使用，專家稱此屬性為“直接對(duì)金屬”性。“此外，這些涂層隔絕氧氣，從而防止腐蝕”。
通過(guò)顏色變化降低能耗
弗勞恩霍夫研究所的研究人員與行業(yè)合作伙伴共同開(kāi)展一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目是由德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部（BMBF）資助的關(guān)于金屬線、帶材新納米涂層的研究工作。專家們?cè)谝豁?xiàng)目中研發(fā)出了根據(jù)自身溫度改變顏色的熱致變色涂層。該涂層吸熱或變得透明，并可發(fā)生反射。“當(dāng)金屬帶材以這種方式涂覆時(shí)具有非常特殊的性質(zhì)。如果溫度低于30攝氏度（約86°F），黑色涂層會(huì)吸收熱量。如果溫度升高，顏色會(huì)發(fā)生改變。已變?yōu)橥该鞯那迤峥墒辜t外輻射被反射，”施密德解釋道。像這樣被涂覆的帶狀和線狀材料在建筑應(yīng)用中十分有用。它們可互相交織，用作墻壁和立面的外部自調(diào)節(jié)熱包層來(lái)幫助冷卻建筑物，從而降低操作成本。研究人員正在繼續(xù)開(kāi)發(fā)其他的納米體系，如涂料的發(fā)光性。這些效應(yīng)對(duì)安全標(biāo)記和標(biāo)志十分有用。該涂料還有助于明確區(qū)分正版產(chǎn)品和盜版產(chǎn)品，因?yàn)楸I版產(chǎn)品在其處理過(guò)程中沒(méi)有此類發(fā)光的納米涂層。
顆粒和粉末的金屬及碳納米涂層
研究人員及不倫瑞克弗勞恩霍夫表面工程薄膜研究所的等離子和光子學(xué)應(yīng)用中心都參與了納米技術(shù)的研究。他們用諸如碳或金屬納米涂層來(lái)設(shè)計(jì)具有良好性能表面的粒子。由1-2nm碳納米涂層包覆的特定顆粒導(dǎo)電性更好，這使得鋰離子電池的性能增強(qiáng)。
納米涂覆的微小顆粒還具有其它優(yōu)點(diǎn)：例如，若在不銹鋼顆粒中應(yīng)用氮化鈦或銅，物質(zhì)將不再團(tuán)聚。然后以這種方式處理過(guò)的粉末可用于金屬化溫度敏感材料如塑料或紙。但是如何使薄金屬層均勻應(yīng)用于平整的三維表面？表面工程薄膜研究所的科學(xué)家采用等離子噴涂來(lái)達(dá)到此目的。例如，用常壓等離子體處理來(lái)熱活化納米狀的不銹鋼顆粒，作為金屬薄膜沉積于被包覆材料上。
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