什么是纳米涂层材料 纳米材料涂层的功能与相关应用有哪些

涂层材料在我们生活中随处可见，当然最常见的还是日常生活中的，比如墙面漆、木器涂层等。但是说到纳米涂层材料，可能我们都不甚了解，不知道纳米是什么，也不知道纳米材料是什么。下面让我们来全面的了解一下吧。

什么是纳米？

纳米是一种长度单位，原称”毫微米”，就是10亿分之一米。纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。

什么是纳米材料？

纳米材料是指由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的零维、一维、二维、三维材料的总称。纳米材料的概念形成于80年代中期，由于纳米材料会表现出特异的光、电、磁、热、力学、机械等性能，纳米技术迅速渗透到材料的各个领域，成为当前世界科学研究的热点。

纳米涂层材料的定义是什么？

纳米涂层材料示意图

外文名：Nanocomposite Coating

分类：复合材料

特点：无毒无味

可降解：二甲苯、甲醛

Coating既可以指涂料，又可以指涂层。

纳米涂层材料必须满足的条件：

1）至少有一相尺寸在1~100nm；

2）因为纳米相的存在而使涂料的性能有明显提高或有新功能。

科学地讲，纳米涂层材料应称为纳米复合涂料(Nano Coating)，因为涂料本身就是复合材料的一种，之所以叫纳米涂层材料，正如纳米塑料、纳米陶瓷等一样，只是一个习惯叫法而已，严格地说，也应称为纳米复合塑料、纳米复合陶瓷。 有关纳米涂料的定义和叫法需要进一步指出的是： 首先，并不是用了纳米材料的涂料都是纳米涂料; 其次，并不是性能很好就是纳米涂料; 最后，纳米复合涂料的叫法更科学，但作为习惯，叫纳米涂层材料也未偿不可。 例如，我们平时称的丙烯酸乳胶漆、水性木器漆，大多数情况下我们向客户介绍它们都是是环保涂料。因此，某种涂料确实满足了纳米涂料的两个条件，我们可以称之为纳米涂料。

纳米材料涂层的组成与体系是什么？

根据纳米涂层材料的组成将其分为三类：完全为一种纳米材料体系、两种(或以上)纳米材料构成的复合体系，称0—0复合;添加纳米材料的复合体系，称为O—2复合。

传统涂层技术添加纳米材料，可使传统涂层的功能得到飞跃提高，技术上勿需增加太大的成本。这种纳米添加的复合体系涂层很快就可走向市场展示出强劲的应用势头。

利用现有的涂层技术，针对涂层的性能，添加纳米材料，都可以获得纳米复合体系涂层。纳米涂层的实施对象既可以是传统材料基体，也可以是粉末颗粒或是纤维，用于表面修饰、包覆、改性或增添新的特性。

纳米材料涂层的功能与相关应用有哪些？

1、高硬度和耐磨性

在硬度高的，耐磨涂层中添加纳米相，可进一步提高涂层的硬度和耐磨性能，并保持较高的韧性。

2、超润滑、耐高温、抗腐蚀和抗氧化

将纳米颗粒加入到表面涂层中，可以达到减小摩擦系数的效果，形成自润滑材料，甚至获得超润滑功能。涂层中引入纳米材料，可显著地提高材料的耐高温、抗氧化性。如，我司的纳米二氧化硅涂层，涂层固化后具有优秀的耐候性，出色的屏蔽效果，优良的耐酸性及耐腐蚀性，优秀的抗刮性。

3、耐候性、杀菌保洁功能

纳米材料涂层可以提高基体的腐蚀防护能力，达到表面修饰、装饰目的。在油漆或涂料中加入纳米颗粒，可进一步提高其防护能力，能够耐大气，紫外线侵害，从而实现防降解，防变色等功效；另外，还可以在建材产品，如卫生洁具、室内空间、用具等中运用纳米材料涂层，产生杀菌、保洁效果。

4、纳米材料涂层具有广泛变化的光学性能

它的光学透射谱可从紫外波段一直延伸到远红外波段。纳米多层组合涂层经过处理后在可见光范围内出现荧光，用于多种光学应用需要，如传感器等器件。在各种标牌表面施以纳米材料涂层，成为发光、反光标牌;改变纳米涂层的组成和特性，得到光致变色，温致变色，电致变色等效应，产生特殊的防伪，识别手段。在诸如玻璃等产品表面上涂纳米材料涂层，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热作用;在涂料中加入纳米材料，能够起到阻燃，隔热，起到防火作用。

5、经过纳米复合的涂层材料，具有优异的电磁性能

利用纳米粒子涂料形成的涂层具有良好的吸波能力，能用于隐身涂层。纳米氧化钛、氧化铬、氧化铁和氧化锌等具有半导体性质的粒子，加入到树脂中形成涂层，有很好的静电屏蔽性能。

由于纳米涂层材料的功能强大，相对应的，应用也就广泛。对于名字你会陌生，但是当你深入研究其中，你会发现它的强大，就像你会诧异为什么水会在荷叶上形成水珠，展现给我们的都是美好的。

纳米涂料有哪些优点：

1、自洁功能

纳米涂料由于其油漆表面活性增多，因此可提高它的化学催化和光催化，在紫外线和氧气的作用下让涂料拥有自洁功能。

2、耐划伤

纳米涂料表面活性与成膜物质的结合，可大大增加涂层的强度，因此涂层具有很好的耐划性，同时纳米涂料表面经过改性具有防水和防油的特性，不管是用在内墙，还是外墙，都能提高墙面的抗污性和耐候性。

3、防辐射

纳米涂料中粒径小于100nm的涂料，对Y射线有着吸收和散射作用，因此可以提高涂层防辐射的能力。

4、面漆光亮度高、透光率高

若将纳米涂料用于底漆，不仅可以增加底漆与基材粘结力，还能提高机械强度，同时因纳米涂料经过了专业设计，在喷涂后能够在表层形成微薄的膜层，这样透光率大大提升，达到百分之七十。使用在家居中不仅视野更加宽阔，使用起来也更加便捷。

5、杀菌防毒，耐老化

纳米涂料的二氧化硅，不仅能使墙面更加的耐擦洗，还能使将乳胶漆的耐候性和耐老化都大大的提高。当然纳米涂料中的纳米氧化锌也起到屏蔽紫外线、吸收红外线、杀菌防毒的作用。这也是纳米涂料为什么受到这么多消费者热捧的原因。

6、节能环保、安全健康

纳米涂料具有隔热效果，可以调节室内与室外的温度差，从而可以达到节能的效果。加上纳料涂料属于水性涂料，因此不会含甲醛、铅等有害物质。非常的绿色环保性。