Nanocoatings ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการในอุตสาหกรรมต่าง ๆ นำเสนอประสิทธิภาพการป้องกันและการทำงานของพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น หัวใจสำคัญของการเคลือบขั้นสูงเหล่านี้คือสารเคมีนาโนซึ่งมีบทบาทสำคัญในการกำหนดคุณสมบัติและการประยุกต์ใช้ nanocoatings ในฐานะผู้จัดหาสารเคมีนาโนชั้นนำฉันรู้สึกตื่นเต้นที่จะเจาะลึกเข้าไปในโลกที่น่าสนใจของวิธีการใช้สารเคมีนาโนในนาโน
การทำความเข้าใจนาโนโคทิง
นาโนโคทิงเป็นฟิล์มบาง ๆ โดยทั่วไปแล้วจะมีความหนาน้อยกว่า 100 นาโนเมตรประกอบด้วยสารเคมีนาโนและสารเติมแต่งอื่น ๆ การเคลือบเหล่านี้สามารถนำไปใช้กับสารตั้งต้นที่หลากหลายรวมถึงโลหะพลาสติกแก้วและเซรามิกเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวของพวกเขา นาโนโคนมีข้อดีหลายประการมากกว่าการเคลือบแบบดั้งเดิมเช่นความแข็งที่เพิ่มขึ้นความต้านทานต่อรอยขีดข่วนความต้านทานทางเคมีและการไม่ชอบน้ำ
บทบาทของสารเคมีนาโนในนาโน
สารเคมีนาโนเป็นหน่วยการสร้างของ nanocoatings ให้คุณสมบัติและฟังก์ชันการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยสารเคมีทั่วไป ทางเลือกของสารเคมีนาโนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ต้องการของนาโนการผลิตเช่นความแข็งการนำไฟฟ้าหรือกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา นี่คือสารเคมีนาโนบางชนิดที่ใช้ในการนาโนและการใช้งานของพวกเขา:
ไทเทเนียมไนไตรด์ (TIN)CAS 25583-20-4 | ไทเทเนียมไนไตรด์
ไทเทเนียมไนไตรด์เป็นสารเคมีนาโนยอดนิยมที่ใช้ในการนาโนเนื่องจากความแข็งสูงความต้านทานการสึกหรอและสีทอง มันมักใช้ในการตัดเครื่องมือแม่พิมพ์และการตกแต่ง nanocoatings ดีบุกสามารถปรับปรุงอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของเครื่องมือเหล่านี้ได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ นอกจากนี้สีทองของดีบุกทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการเคลือบตกแต่งสำหรับเครื่องประดับนาฬิกาและองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรม
triiron tetraoxide (Fe₃o₄)CAS 1317-61-9 | triiron tetraoxide
Triiron tetraoxide หรือที่รู้จักกันในชื่อ Magnetite เป็นสารเคมีนาโนแม่เหล็กที่ใช้ใน nanocoatings สำหรับคุณสมบัติแม่เหล็กที่เป็นเอกลักษณ์ มันมักจะใช้ในสื่อการจัดเก็บแม่เหล็กเซ็นเซอร์และการใช้งานด้านชีวการแพทย์ Fe₃o₄ nanocoatings สามารถใช้ในการสร้างรูปแบบแม่เหล็กบนพื้นผิวซึ่งสามารถใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลหรือการตรวจจับการใช้งาน ในการใช้งานด้านชีวการแพทย์Fe₃o₄ nanocoatings สามารถใช้สำหรับการส่งยาเป้าหมายและการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI)
เซอร์โคเนียมซิลิไซด์ (zrsi₂)CAS: 12039-90-6 | ซิลิไซด์เซอร์โคเนียม
Zirconium Silicide เป็นสารเคมีนาโนวัสดุทนไฟที่ใช้ใน nanocoatings สำหรับจุดหลอมเหลวสูงความเสถียรทางเคมีและการนำไฟฟ้า มันมักจะใช้ในการใช้งานอุณหภูมิสูงเช่นส่วนประกอบการบินและอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ Zrsi₂ nanocoatings สามารถป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
การสังเคราะห์ nanocoatings
การสังเคราะห์ nanocoatings เกี่ยวข้องกับการสะสมของสารเคมีนาโนลงบนพื้นผิวโดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่นการสะสมไอทางกายภาพ (PVD), การสะสมไอเคมี (CVD) และกระบวนการโซลเจล แต่ละเทคนิคมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองและการเลือกเทคนิคขึ้นอยู่กับประเภทของสารเคมีนาโนสารตั้งต้นและคุณสมบัติที่ต้องการของนาโน
การสะสมไอทางกายภาพ (PVD)
PVD เป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสะสม nanocoatings ซึ่งเกี่ยวข้องกับการระเหยของวัสดุที่เป็นของแข็งในห้องสูญญากาศและการควบแน่นของไอต่อมาบนพื้นผิว PVD สามารถผลิต nanocoatings คุณภาพสูงด้วยการยึดเกาะที่ยอดเยี่ยมและความสม่ำเสมอ เทคนิค PVD ทั่วไป ได้แก่ การสปัตเตอร์การระเหยและการชุบไอออน
การสะสมไอสารเคมี (CVD)
CVD เป็นอีกหนึ่งเทคนิคที่ได้รับความนิยมสำหรับการสังเคราะห์ nanocoatings ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของสารตั้งต้นของก๊าซบนพื้นผิวที่ร้อนเพื่อสร้างการเคลือบที่เป็นของแข็ง CVD สามารถผลิต nanocoatings ที่มีความบริสุทธิ์สูงและควบคุมองค์ประกอบและโครงสร้างที่ดีเยี่ยม เทคนิค CVD ทั่วไป ได้แก่ CVD ความร้อน, CVD ที่เพิ่มขึ้นพลาสมา (PECVD) และ CVD โลหะอินทรีย์ (MOCVD)
กระบวนการโซล-เจล
กระบวนการ Sol-gel เป็นเทคนิคทางเคมีแบบเปียกสำหรับการสังเคราะห์นาโนซึ่งเกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสและการควบแน่นของอัลคอกไซด์โลหะหรือสารตั้งต้นอื่น ๆ ในสารละลายเพื่อสร้างโซล จากนั้น SOL จะถูกนำไปใช้กับสารตั้งต้นและทำให้แห้งเพื่อสร้างเจลซึ่งต่อมาถูกทำให้ร้อนเพื่อสร้างการเคลือบที่เป็นของแข็ง กระบวนการ Sol-gel สามารถผลิต nanocoatings ด้วยความโปร่งใสและความพรุนที่ยอดเยี่ยมทำให้เหมาะสำหรับใช้ในการใช้งานแบบออพติคอลและตัวเร่งปฏิกิริยา
การประยุกต์ใช้ nanocoatings
นาโนการแข่งขันมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงยานยนต์การบินและอวกาศอิเล็กทรอนิกส์และการดูแลสุขภาพ นี่คือตัวอย่างของวิธีการใช้ nanocoatings ในอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน:
อุตสาหกรรมยานยนต์
การใช้งานนาโนที่ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทานของส่วนประกอบยานยนต์เช่นเครื่องยนต์การส่งสัญญาณและเบรก นาโนโคทิงสามารถลดแรงเสียดทานและการสึกหรอปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและเพิ่มความสวยงามของชิ้นส่วนยานยนต์
อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศจะใช้นาโนในการป้องกันส่วนประกอบของเครื่องบินจากอุณหภูมิสูงออกซิเดชันและการกัดกร่อน นาโนโคทิงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ของเครื่องบินโดยการลดการลากและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
การใช้งานนาโนที่ใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นสมาร์ทโฟนแท็บเล็ตและแล็ปท็อป นาโนโคทิงสามารถป้องกันความชื้นฝุ่นและรอยขีดข่วนและยังสามารถปรับปรุงการนำไฟฟ้าและการจัดการความร้อนของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์
อุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ
การใช้งานนาโนที่ใช้ในอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพสำหรับการใช้งานต่าง ๆ เช่นการปลูกถ่ายทางการแพทย์ระบบการจัดส่งยาและอุปกรณ์วินิจฉัย นาโนการศึกษาสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้ทางชีวภาพและการทำงานของการปลูกถ่ายทางการแพทย์ลดความเสี่ยงของการติดเชื้อและเพิ่มประสิทธิภาพของระบบการส่งยา
บทสรุป
โดยสรุปสารเคมีนาโนมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ nanocoatings ด้วยการจัดหาคุณสมบัติและฟังก์ชันที่ไม่ซ้ำกันสารเคมีนาโนช่วยให้การสังเคราะห์นาโนการศึกษาด้วยประสิทธิภาพการป้องกันและการทำงานที่เพิ่มขึ้น ในฐานะผู้จัดหาสารเคมีนาโนเรามุ่งมั่นที่จะให้บริการสารเคมีนาโนคุณภาพสูงและการสนับสนุนทางเทคนิคแก่ลูกค้าของเราในอุตสาหกรรมนาโน หากคุณมีความสนใจในการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสารเคมีนาโนของเราหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับนาโนตากอากาศโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเราสำหรับการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง
การอ้างอิง
- Bhushan, B. (ed.) (2013) คู่มือ Springer ของนาโนเทคโนโลยี สปริงเกอร์
- Cerny, RL, & Sheppard, CJR (2008) นาโนเทคโนโลยีด้านการแพทย์และชีววิทยา CRC Press
- Klabunde, KJ (2009) วัสดุระดับนาโนในเคมี ไวลีย์