納米技術在建筑材料中的發展與應用

董彥君

山東正方建設項目管理有限公司銀川分公司 750003

摘要：近年來，隨著納米技術的不斷發展，由于其本身具有的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應等特點，使得其能夠區別于傳統的材料。納米技術本身的理論價值比較深刻，且由于其獨特的性質，獲得了廣泛的應用。這也是科學技術不斷發展逐漸產生的高薪技術。在當前的社會中，納米技術已經逐漸滲透到一些傳統的產業中。在建筑材料中應用納米技術，對建筑產業的發展有積極的應用。

關鍵詞：納米技術；建筑材料；應用

納米技術對未來社會經濟的發展有重要的意義，納米技術對建筑材料的發展也是十分巨大的。在近年來，人們對建筑行業的要求越來越高，對建筑材料的要求也越來越嚴格。通過在建筑材料中應用納米技術，對促進建筑材料、建筑產業的進一步發展有積極的促進意義。

一、納米科技的內涵、產生與發展

（一）納米技術的內涵

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構晶體或三維納米結構、二維納米結構或纖維狀納米結構、一維納米結構或層狀納米結構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構比較獨特，因此還具有一些傳統的的材料不具備的性質。

納米技術最早是在膠體化學出現后，在科學家對直徑1-100nm的微粒系統研究的過程中，物理學家在演講中提出了納米科技與納米技術的問題。隨后，就有學者將納米微粒作為結構單元成功的合成了納米塊體材料。

（二）納米科技的發展

在上世紀末，科學技術不斷發展，出現了掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等以及原子操縱加工技術，能夠直接對物資表面的原子結構進行觀察，這對納米科技的不斷發展貢獻出巨大的力量。學者與專家通過利用惰性氣體蒸發原位加熱法制出了具有清潔特性的納米晶體材料，這也就預示著納米技術從納米科技中逐漸分離出來。通過不斷促進納米技術的發展，人類就可以根據自己的需求，對單個的原子與分子進行操縱，這也是21世紀科學不斷發展的新課題。

二、納米技術在建筑材料中的具體應用

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用納米技術，能夠開發出具有更高價值與更多功能的建筑材料，從而促進建筑行業的不斷發展。將一些具有特殊功能的納米材料與建筑材料進行復合作用，從而能夠使建筑材料具備新的功能。

（一）納米技術在陶瓷材料的應用

在當前的建筑陶瓷材料中，應用納米技術，使得傳統的陶瓷材料逐漸向納米陶瓷和納米陶瓷基復合材料轉變是主要的發展形勢。因為傳統的陶瓷材料質地較脆，且其韌性與強度都較差，這就使得其在建筑工程中的應用受到一定的限制。通過在陶瓷材料中應用納米技術，及可以使傳統的陶瓷材料中的晶粒細化，這也可以促使晶粒內的滑移實現，從而使材料更加具有可塑性[2]。同時，晶粒細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度、韌性及其高溫性能?？梢酝ㄟ^應用納米SiC、Si3N、SiO2等制成的陶瓷材料，其硬度、強度與韌性都得到有效的提升，且具有低溫超塑性等特點。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用。

（二）納米技術在玻璃、塑料和橡膠制品的應用

納米技術在玻璃、塑料以及橡膠等建筑材料領域也獲得了較為廣泛的應用，

納米材料在玻璃、塑料和橡膠等領域都能發揮重要作用。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，且與傳統的用炭黑做填料的橡膠相比，其彈性也有明顯的增強。在一些有機玻璃的生產中加入經過表面修飾的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度得到提升，還能有效的屏蔽紫外線，其功能的完善性遠遠超出了傳統的鋼化玻璃與鍍膜玻璃。通過在透明塑料的生產中加入Al2O3和SiO2，發揮其本身的可塑性強，粒度小和透光的特點，能夠使塑料材料的透明度、強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用。

（三）納米技術在粘合劑、密封膠和潤滑劑方而的應用

在一些國家中已經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材料，該材料形成后就具有永久的功效，應用納米技術將其添加到密封膠中，就可以形成納米硅石結構，其膠體流動就會逐漸形成網絡結構，其粘結效果得到有效的提升[3]。且因為使用納米技術后，其顆粒更小，其密封性也就得到了進一步的提高。在一般的建筑工程施工時，大型的器械都會發出較大的噪音，通過使用納米技術制成的潤滑劑，因為在其表面已經形成了半永久性的固態膜，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，同時也能使該設備的壽命延長。

結束語

納米技術由于其獨特的功能，在建筑材料中與傳統的材料結合起來，獲得了廣泛的應用，使得傳統的建筑材料產業得到了進一步的發展。且在近年來在建筑行業不斷發展的基礎上，越來越多的納米技術應用其中，必將會對建筑材料、建筑行業的發展產生深遠的影響為了能夠進一步實現納米技術與建筑材料的發展，還需要進一步開發具有新功能的納米材料，并逐漸擴展納米技術在建筑材料中的應用。

參考文獻：

[1]張浩，劉秀玉.納米技術在建筑涂料中的應用及發展前景[J].涂料工業，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用及其挑戰[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中的應用和安全性問題[J].新材料產業，2011，07：52-54.