浅析纳米稀土在铝材中的工业应用

1、浅析纳米稀土在铝材中的工业应用纳米稀土铝材（又名稀土纳米铝材）是一种新型的型材材料。通过水解法、醇盐法、热分解法、爆炸法、均相沉淀法、络合沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液法等方式把稀土元素材料制备成纳米粒子（即把稀土元素材料变成平均粒径1100nm的纳米粒子，经过喷镀、增压、溶醇等过程使铝材具有稀土的具有特殊的光、电、磁等性质。简介随着纳米技术的广泛应用，把稀土纳米化并应用到铝材产生上,使铝材具有耐高温、抗碱抗酸能力。由于稀土具有独特的电导架构，性能多样性等优点,通过技术制备使同一结构或体系的稀土材料可以具有两种以上的物理和化学特性。此外,稀土纳米化后,具有比表面大并有高的扩散速率的特点,使得铝型材

2、表面具有超塑性,高断裂韧性,能降低烧结温度和提高烧结速度。因此,经过纳米稀土处理的铝型材具有较强的抗腐蚀性和耐候性并且具有耐高温、防火、自洁等功能，而且十分环保。技术利用纳米技术开发的纳米稀土铝材是在铝材的显微结构中，晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平（11O0nm）,使得材料的强度、耐磨性、耐高温性及抗腐蚀性大幅度提高，克服了目前铝材表面处理中存在易褪色、易腐蚀、易燃烧等的不足,让铝材的应用开拓了新领域。制备纳米稀土铝材的制备工艺主要包括纳米稀土粉体的制备、喷镀、增压、溶醇和成型。目前对纳米稀土材料的制备方法多种多样，其中比较普遍的方式是把ZrOCl2-（YNO3）3根据需要以适当的

3、比例混合成一定浓度的溶液，滴入PH=9.。土0.2的氨水溶液中，PH的控制采用氨水进流滴定的方法，把沉淀物经多次水洗和醇洗及离心洗涤后,在真空干燥器中干燥成干粉料，在440c加热退火处理就获得了具有立方莹石结构（ZrO2）0.9（Y203）0.1样品。如在合成时加入聚乙烯醇有利于制取更小的纳米颗粒。而常规的固相合成法要在1600C长时间加热才能完成。另外，日本采用水热合成法生产出Y2O:部分稳定的Zr02,系以ZrOC12和YC13为原料，加入尿素为沉淀剂，在高压釜内进彳T水热合成，制得的微粒之平均粒径为30nmo把纳米稀土材料通过喷镀、增压、溶醇等工艺过程对铝材表面进行熔铸、成型处理，除去材

4、料的孔隙，使其在铝材表面以形成致密表层，从而使铝材具有稀土特殊的耐高温性、抗腐蚀性、固色性、耐磨性。特性序号项目特性要求1硬度3H2耐冲击性受冲击后有微小裂纹，但粘胶带上没有沾落的涂层3耐磨性1.7L/”4耐盐酸性（15分钟）表面尢气泡及其他明显变化5耐小酸性（1小时）表面尢气泡及其他明显变化6耐砂浆性表面无脱落及其他明显变化7耐溶剂型表面尢软化及其他明显变化8耐洗涤剂性（72小时）表面无气泡、脱落或其他明显变化9耐高温性（1000C,15分钟）表面尢任何PJ见性破坏、尢任何挥发性气体产生应用及前景由于纳米稀土铝材具有的独特性能,如做幕墙材料具有自清洁、防雾、隔热等功能；如做门窗型材则具有防火

5、、耐腐蚀等功能。随着高技术的不断出现，人们对纳米稀土铝材寄予很大希望,纳米稀土铝材的应用领域将不断拓展。目前，纳米稀土铝材的生产地主要集中在广东佛山地区，其中较为知名的品牌有今豪铝材、晋翔铝材、豪晴铝材等品牌。随着技术的普及,未来将有更多厂商参与到纳米稀土铝材的研发和生产的队伍中。纳米稀土铝材以其耐候特性和优势,必将取代传统铝材甚至其他建材。参考资料.倪嘉绩，洪广言.稀土新材料及新流程，M.北京：科学出版社，1998.Gaponenko,N.V.;Sergeev,O.V.;Borisenko,V.E.;Pivin,J.C.;Skeldon,P.;Thompson,G.E.;Hamilton,B.;Misiewicz,J.;Bryja,L.;Kudrawiec,R.;Stupak,A.P.;Stepanova,E.A.Terbiumphoto1uminescenceinpo1ysiloxanefil