當(dāng)前定義納米材料尺寸范圍為0.1-100納米。現(xiàn)代材料和物理學(xué)家所稱的納米材料是指固體顆粒小到納米尺度的超微粒子(也稱之為納米粉)和晶粒尺寸小到納米量極的固體和薄膜。納米粒子具有常規(guī)微細(xì)粉末所不具備的四大效應(yīng),即量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、和宏觀量子隧道效應(yīng),從而表現(xiàn)出許多奇特的光學(xué)、表面活性、填充特性、磁學(xué)、力學(xué)、物理、化學(xué)性能。

由于納米納米材料獨(dú)特的光、電、磁性能,將其應(yīng)用于涂料中后,除了可以起到改性作用外,更為重要的是可以制備出各種功能涂料,如抗輻射、耐老化、抗菌殺菌、隱身等特殊功能。納米材料在涂料中應(yīng)用主要為兩種:①納米材料經(jīng)特殊處理后,添加到傳統(tǒng)涂料分散后制成的納米復(fù)合涂料。將納米離子應(yīng)用于涂料中所得到的一類具有抗輻射、耐老化、具有某種特殊功能的涂料稱為納米復(fù)合涂料。②完全由納米粒子和有機(jī)膜材料形成的納米涂層材料。

由于納米二氧化鈦晶體的粒徑大約是普通鈦白粉的1/10,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)(390~780納米),本身具有透明性,又對(duì)可見(jiàn)光具有一定程度的遮蓋,透射光在鋁粉表面反射跟在納米二氧化鈦表面反射產(chǎn)生了不同的視覺(jué)效果,形成汽車漆變色龍效果。無(wú)機(jī)納米材料一個(gè)很成功的應(yīng)用例子就是制備軍事隱身涂料,這要?dú)w因于納米超細(xì)粉體具有較大的比表面積,有極好的吸收特性,能吸收電磁波,同時(shí)又因?yàn)榧{米粒子粒徑小于紅外和雷達(dá)波長(zhǎng),由它制成的涂層在很寬的頻帶范圍內(nèi)可以逃避雷達(dá)的偵察,同時(shí)也有紅外隱身作用。納米粒子的耐老化性是利用了其對(duì)光的散射和吸收的特殊功能。提出了以紫外線透過(guò)率、吸收系數(shù)、紫外線當(dāng)量衰減率和太陽(yáng)光防護(hù)效果為指標(biāo)考察UV屏蔽能力,并測(cè)試納米TiO2的紫外線屏蔽能力。
日本石原是全球早期研發(fā)生產(chǎn)納米鈦白粉的企業(yè)之一。它的TTO-55D和TTO-55S已經(jīng)在市場(chǎng)上得到了廣泛的使用。這兩款都是金紅石型鈦白粉,粒徑在30到50納米。由于它的超微粒徑讓它具有可見(jiàn)光透明性,紫外線遮蓋力和優(yōu)越的表面平滑性等特點(diǎn),可以用于各種功能涂料。用戶可以根據(jù)用途選擇合適的材料,而且還可以開(kāi)發(fā)新用途。
