纳米涂料的应用趋势与发展

纳米涂层是纳米材料和涂层的复合材料。由于纳米材料在尺寸上至少具有从1nm到100nm（纳米级）的一维尺寸，因此由于它们的尺寸和尺度特性，它们具有与普通材料不同的特性，这使得涂层性能有了显着改善和新特性。近年来，纳米涂料的应用变得越来越广泛，并且已逐步取代传统涂料在电子，能源，食品包装，建筑，造船，军事防御，汽车制造，航空航天和医疗等行业中的应用。此外，纳米涂料的新功能，尤其是自清洁，防污，防水，抗菌，防腐和减摩，开拓了更大的市场空间。除了用于装饰之外，产品的表面还需要具有不同的特殊功能以增加产品的功能特性，包括表面具有良好的触感并可以长时间保持良好的外观，易于维护，而且不容易被损坏。它被弄脏了，不容易留下水渍或指印。纳米超疏水涂料与纳米结构的无机粉末混合，主要成分是二氧化硅，使固体涂料的水接触角大于150，在°表面形成超疏水效果，并提供防污性，防水和自洁效果。

纳米抗菌涂料抗菌涂料的研究与开发是纳米涂料的主要应用方向之一。纳米抗菌涂层的纳米颗粒被添加了抗菌剂。当涂层与细菌，病毒或真菌接触时，它们会穿透其外膜并迅速破坏它们，从而使涂层具有抑制微生物和病原体生长和繁殖的功能。纳米抗菌涂层被用于诊所，医院，实验室甚至房屋以及医疗设备领域中，以预防和减少细菌感染。当前，二氧化钛，有机硅烷，碳纳米管和其他纳米颗粒被用于抗菌涂层。然而，由于某些纳米材料的高反应性，需要对这些材料用于抗菌涂料的能力进行更多的研究。

防腐蚀应用根据NACE International的研究，全球每年的腐蚀成本达2.5万亿美元，约占全球GDp的3.4％。如果实施防腐工作，则可以节省全球成本的15％至35％（或37至8750亿美元）。因此，防腐蚀涂料一直是挑战腐蚀的重要工具之一。全世界各个行业对防腐涂料的需求巨大，这也促进了防腐涂料技术的不断进步。现代新材料需要越来越复杂的涂料来提高性能和耐腐蚀性。例如：石墨烯被用作新的表面涂层。石墨烯具有超薄，超轻，坚硬，可表面改性，高耐腐蚀性，高耐磨性等优点，可以在恶劣的环境条件下提供最大程度的保护。金属腐蚀。将纳米微胶囊技术混入涂料中，使涂料具有修复功能；如果涂层破裂，胶囊破裂并释放出修复液，毛细作用流入裂缝，防止裂缝进一步膨胀，从而修复裂缝，并有效提供防腐功能。减摩和摩擦学应用润湿效果术语“固体”是指当液体与固体接触时固体的表面能降低的现象。长期以来，润湿一直是物理学家和材料工程师的主要研究课题。从物理的角度来看，润湿过程本质上是界面性质和界面能量的变化。理解这种机制并使用纳米技术构造表面来控制润湿可用于我们日常生活的许多方面，例如：粘锅，发动机零件的低摩擦涂层，隐形眼镜的舒适性等美国俄亥俄州的研究人员在衬里（番茄酱）的内壁上使用了含有驱虫缓冲剂的衬里，以使液体快速流出（不是由于瓶子内壁上的一层没用完而被浪费掉了）。市场研究公司联合市场研究公司（Allied Market Research）的一份报告显示，到2022年，全球纳米涂料市场预计2016年至2022年的总价值将达到130.94亿美元，复合年增长率为21.0％。随着纳米技术和纳米材料的发展和应用越来越普及，纳米涂料在高新技术领域的应用也越来越广泛（尤其是在航空航天和医学领域），并逐渐取代了传统的涂料应用市场。 。