纳米技术在建筑材料中的发展与应用

董彦君

山东正方建设项目管理有限公司银川分公司 750003

摘要：近年来，随着纳米技术的不断发展，由于其本身具有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等特点，使得其能够区别于传统的材料。纳米技术本身的理论价值比较深刻，且由于其独特的性质，获得了广泛的应用。这也是科学技术不断发展逐渐产生的高薪技术。在当前的社会中，纳米技术已经逐渐渗透到一些传统的产业中。在建筑材料中应用纳米技术，对建筑产业的发展有积极的应用。

关键词：纳米技术；建筑材料；应用

納米技术对未来社会经济的发展有重要的意义，纳米技术对建筑材料的发展也是十分巨大的。在近年来，人们对建筑行业的要求越来越高，对建筑材料的要求也越来越严格。通过在建筑材料中应用纳米技术，对促进建筑材料、建筑产业的进一步发展有积极的促进意义。

一、纳米科技的内涵、产生与发展

（一）纳米技术的内涵

纳米本身是一个长度单位，1nm=10-9m。纳米粒度是介于原子簇和宏观物体交界之间的过渡区域的。所谓纳米材料就是指该材料的几何尺寸基本可以叨叨纳米级，且该材料还具有特殊的性能。比较常见的纳米材料包括纳米结构晶体或三维纳米结构、二维纳米结构或纤维状纳米结构、一维纳米结构或层状纳米结构以及零维原子簇或簇组装四大类[1]。因为纳米材料自身的结构比较独特，因此还具有一些传统的的材料不具备的性质。

纳米技术最早是在胶体化学出现后，在科学家对直径1-100nm的微粒系统研究的过程中，物理学家在演讲中提出了纳米科技与纳米技术的问题。随后，就有学者将纳米微粒作为结构单元成功的合成了纳米块体材料。

（二）纳米科技的发展

在上世纪末，科学技术不断发展，出现了扫描隧道显微镜、原子力显微镜等以及原子操纵加工技术，能够直接对物资表面的原子结构进行观察，这对纳米科技的不断发展贡献出巨大的力量。学者与专家通过利用惰性气体蒸发原位加热法制出了具有清洁特性的纳米晶体材料，这也就预示着纳米技术从纳米科技中逐渐分离出来。通过不断促进纳米技术的发展，人类就可以根据自己的需求，对单个的原子与分子进行操纵，这也是21世纪科学不断发展的新课题。

二、纳米技术在建筑材料中的具体应用

随着人们生活水平的逐渐提高面对建筑材料的要求越来越高。通过在建筑材料中应用纳米技术，能够开发出具有更高价值与更多功能的建筑材料，从而促进建筑行业的不断发展。将一些具有特殊功能的纳米材料与建筑材料进行复合作用，从而能够使建筑材料具备新的功能。

（一）纳米技术在陶瓷材料的应用

在当前的建筑陶瓷材料中，应用纳米技术，使得传统的陶瓷材料逐渐向纳米陶瓷和纳米陶瓷基复合材料转变是主要的发展形势。因为传统的陶瓷材料质地较脆，且其韧性与强度都较差，这就使得其在建筑工程中的应用受到一定的限制。通过在陶瓷材料中应用纳米技术，及可以使传统的陶瓷材料中的晶粒细化，这也可以促使晶粒内的滑移实现，从而使材料更加具有可塑性[2]。同时，晶粒细化也可以有效的减少陶瓷材料中的缺陷与气孔。在陶瓷基体中加入纳米材料，还能有效的改善材料的强度、韧性及其高温性能。可以通过应用纳米SiC、Si3N、SiO2等制成的陶瓷材料，其硬度、强度与韧性都得到有效的提升，且具有低温超塑性等特点。这就使得纳米陶瓷作为具备耐热性、耐磨性等特性的新型材料，在建筑工程中获得更加广泛的应用。

（二）纳米技术在玻璃、塑料和橡胶制品的应用

纳米技术在玻璃、塑料以及橡胶等建筑材料领域也获得了较为广泛的应用，

纳米材料在玻璃、塑料和橡胶等领域都能发挥重要作用。在橡胶材料中加入纳米Al2O3和SiO2，可以使其介电性和耐磨性得到有效的提升，且与传统的用炭黑做填料的橡胶相比，其弹性也有明显的增强。在一些有机玻璃的生产中加入经过表面修饰的SiO2，不仅不会影响该玻璃材料的透明度，还能使该玻璃材料的韧性与强度得到提升，还能有效的屏蔽紫外线，其功能的完善性远远超出了传统的钢化玻璃与镀膜玻璃。通过在透明塑料的生产中加入Al2O3和SiO2，发挥其本身的可塑性强，粒度小和透光的特点，能够使塑料材料的透明度、强度和韧性得到较大的提高，同时还能减少外界紫外线对材料的损害，从而在建筑塑料中获得广泛的应用。

（三）纳米技术在粘合剂、密封胶和润滑剂方而的应用

在一些国家中已经大胆的将国外已将纳米SiO2作为添加剂的一种，将其加入到建筑用粘合剂和密封胶中，从而能够使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性能得到有效的改善与提高。主要是因为在SiO2外，即在其表面上形成并覆盖有机材料，该材料形成后就具有永久的功效，应用纳米技术将其添加到密封胶中，就可以形成纳米硅石结构，其胶体流动就会逐渐形成网络结构，其粘结效果得到有效的提升[3]。且因为使用纳米技术后，其颗粒更小，其密封性也就得到了进一步的提高。在一般的建筑工程施工时，大型的器械都会发出较大的噪音，通过使用纳米技术制成的润滑剂，因为在其表面已经形成了半永久性的固态膜，其润滑效果得到有效的提升，就可以使噪音得到控制与降低，同时也能使该设备的寿命延长。

结束语

纳米技术由于其独特的功能，在建筑材料中与传统的材料结合起来，获得了广泛的应用，使得传统的建筑材料产业得到了进一步的发展。且在近年来在建筑行业不断发展的基础上，越来越多的纳米技术应用其中，必将会对建筑材料、建筑行业的发展产生深远的影响为了能够进一步实现纳米技术与建筑材料的发展，还需要进一步开发具有新功能的纳米材料，并逐渐扩展纳米技术在建筑材料中的应用。

参考文献：

[1]张浩，刘秀玉.纳米技术在建筑涂料中的应用及发展前景[J].涂料工业，2012，05：72-74.79.

[2]张瑞锐，郭永聪，罗刚，刘雄伟.纳米材料在绿色建筑中的应用及其挑战[J].硅酸盐通报，2014，06：1408-1412.1417.

[3]梁慧刚，孙智波.纳米材料在建筑行业中的应用和安全性问题[J].新材料产业，2011，07：52-54.