现代涂料和涂层技术是要符合环保的要求，我国每年因磨损、腐蚀、氧化等引起部件失效造成钢材和合金材料损失达数百亿元 。开发纳米涂层材料和纳米涂层技术既延长了材料寿命和节约大量资金，又符合环保要求 。
纳米涂层要求涂层能够抗腐蚀，美观，与基体共同起到结构和功能作用 。纳米材料在涂层中的应用方式分为两种：一种是纳米粒子在传统有机涂料中分散后形成纳米复合涂料，再喷涂到基体材料上生成涂层，目的是通过添加纳米粒子对传统涂料进行改性，工艺简单，工业上的可行性好；另一种是完全由纳米粒子组成的纳米涂层材料，目的是将纳米涂层涂料直接与固体物件的制备联系在一起 。纳米涂层将为涂层技术带来一场新的技术革命，因此，我国非常重视纳米涂层材料的开发及其在涂层中应用的推广[1] 。
1 纳米涂层材料类型
【防护纳米涂层的市场前景如何呢】纳米涂层就其作用看，分为功能涂层和结构涂层 。功能涂层是赋予基体所不具备的性能，从而获得传统涂层没有的功能 。例如消光、光反射和光选择吸收的光学涂层，导电、绝缘和具有半导体特性的电学涂层以及氧敏、湿敏和气敏的敏感特性涂层等 。结构涂层是指超硬和耐磨涂层，抗氧化、耐热和阻燃涂层，耐腐蚀和装饰涂层等 。从整个概念而言，纳米结构涂层也属于功能涂层，很难准确地将纳米涂层归属于上述两类中的哪一类 。目前人们还是按材料类型分为两大类：无机/无机涂层以及有机/无机涂层 。这两类是功能性与结构性较强的材料[2] 。
1.1 无机/无机纳米涂层材料
1.1.1 陶瓷/陶瓷纳米涂层材料 。该种涂层被分为碳、氮、硼等纳米化合物涂层、纳米氧化物涂层（包括纳米稀土氧化物涂层）以及复合基三种 。美国用得最多的一种陶瓷/陶瓷纳米涂层材料是碳化物、硼化物、氮化物复合涂层材料 。它们之间组合成纳米复合基涂层，如B4C/SiC,B4C/HfC,TiC/TiB2,TiN/TiB2,TiC/TiN等 。B4C/SiC,HfC/SiC和HfC/B4C几种纳米涂层常用于刀具，以起到表面高温氧化保护作用 。美国科研人员将100~300nm的SiC颗粒加入到三氧化二铝和氧化镁纳米粉末中，把它制做成纳米涂层，使其常温和高温性能获得很大提高[3-4] 。
美国第二种陶瓷涂层是普通金属纳米氧化物涂层，例如纳米氧化锆、氧化铁、氧化钛、氧化镉和氧化锌等涂层 。其中纳米ZrO2/陶瓷结构涂层技术引起了关注 。它是把纳米氧化锆涂层粉体涂到各种陶瓷上，可使涂层的性能比传统涂层更优良 。氧化锆纳米涂层主要用于热屏蔽、抗高温、耐腐蚀和抗磨耗 。氧化锆纳米涂层比传统氧化锆涂层具有低热导率、高热膨胀系数，纳米氧化锆改性陶瓷的力学性能也很好[5-6] 。美国研制出的纳米微粒Fe2O3,TiO2,Cr2O3和ZnO既具有良好静电屏蔽功能，又具有半导体特性 。这四种纳米氧化物粒子在室温下的导电特性比常规氧化物高 。此外，把白色的TiO2和SiO2纳米粒子、绿色的Cr2O3纳米粒子和褐色的Fe2O3粒子通过复合，还可控制静电屏蔽涂料的颜色，从而克服了传统静电屏蔽涂层颜色的单调性[1,7] 。
美国第三种陶瓷涂层是纳米稀土氧化物涂层 。它是添加Y2O3到ZrO2中，在低温下烧结成氧化锆陶瓷，再把氧化锆陶瓷涂到金属刀具和耐磨部件上，以形成涂层，具有很高的强度和韧性 。例如（ZrO2）019（Y2O3）011便是一种应用广泛的陶瓷材料 。也有的科研单位添加CeO2或La2O3,以防止ZrO2高温相变或变脆 。美国采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件进行改性有明显的效果[8-9] 。
1.1.2 金属/陶瓷纳米涂层材料 。NanophaseTechnologies公司生产的无机纳米涂层材料氧化铟锡和氧化锑锡等应用于军事领域，如在海军舰艇的金属部件上涂装这种涂料涂层后，耐磨蚀性可以成倍地增加，极大地提高了这些需长期经受磨损和腐蚀考验的金属部件的寿命 。AltairTechnologies公司与Nanopowder公司二者合作生产的先进功能纳米涂层材料TiO2（粒径为30~50nm），用于金属基体表面上，在800e下氧化l00h晶型不发生变化，很适于在涂料中应用[10-11] 。
推荐阅读
- 盆栽矮化苹果树种植方法，苹果树怎么矮化做盆栽
- 大葱用什么复合肥 大家可以了解一下
- 孔子最著名的5句名言
- 家常酸辣粉的做法 这样做最好吃
- railway怎么读 railway怎么读英语单词
- 急求店名休闲饮品吧
- 老榆木家具的保养方法 桦木家具日常保养技巧
- 决战平安京兵佣怎么加点 兵佣技能加点顺序攻略
- 民用船 – 中国最大民用船