纳米金属合金 - 材料未来欧洲杯足球竞彩

在纳米技术领域的最新进展集中于开发新的和有用的特性的材料的关注。欧洲杯足球竞彩特别地，存在设计的纳米复合材料为thermites自蔓延高温合成（SHS）应用的兴趣。该复合材料由作为近原子尺度接近但从反应约束直到触发纳米尺度颗粒。欧洲杯猜球平台一旦启动，该反应将成为自我维持和新的金属间合金产品将产生¹．

这些材料由含欧洲杯足球竞彩有纳米金属、金属氧化物和/或有机和无机聚合物粘合剂的混合物组成，用于材料合成等重叠技术¹当地能源发电的应用²．例如，当一种反应物混合物被点燃以产生一种新材料时，燃烧合成的产品可以用作生物材料^3.也可以对反应物进行定制，合成耐腐蚀的高温金属合金⁴．当反应显着放热并导致火焰快速传播时，反应物混合物可以定制为工业、民用或军事应用产生能量⁵．

这篇简短的文章集中在纳米结构金属合金的未来机会的例子，但有一个相对大的文献基础报告的独特行为的观察纳米与微米(传统尺寸)颗粒欧洲杯猜球平台^{1 - 15}．

虽然纳米颗粒的一些基本独特的观察结果现在才刚刚实现，但这些进展可以用来帮助研究人员解决当前的关键问题，如能源发电应用、用于骨植入和骨骼修复欧洲杯猜球平台的生物材料，以及传染性细菌和霉菌的传播和转移。欧洲杯足球竞彩

当单个燃料和氧化剂颗粒接近纳米尺寸时，纳米颗粒的热和燃烧行为是独特的，欧洲杯猜球平台因为启动反应所需的能量实际上可以在颗粒中存储和积聚。这些储能配方由燃料金属纳米颗粒与金属或金属氧化物纳米颗粒结合而成，被称为纳米充电器欧洲杯猜球平台¹⁶．

纳米充电器在粒子处于惰性状态时存储能量，当触发时，发生的缓慢无气体反应由物质欧洲杯猜球平台传输和反应物相互扩散所需的能量控制。点火导致缓慢的、可控的、自蔓延的、高温的化学能转化为热能。纳米颗粒独特的热、力化学和燃烧特性是这一创新概念的基础:在纳米充电器中使用纳米颗粒燃料和氧化剂复合材料作为反应物，可根据需要存储和传递能量。欧洲杯猜球平台

图1显示了红外相机拍摄的经过时间标记的静止帧图像，表明纳米样品存储的能量比微米复合材料长46秒。纳米充电器可以被描述为电池和熔融盐的混合体。反应物具有与熔盐相似的热惯性特性(可储存)，但能量传递是基于化学反应，更类似于电池。长时间储存热能可能对某些形式的可再生能源有用，例如太阳热能。通过这种方式，白天储存在纳米充电器内的热能可以很容易地在晚上没有阳光的时候传输¹⁶．

图1：用于冲压的Al /锰组成的纳米颗粒的混合物和微米颗粒的混合物的红外热图像的时间。（从[16]改编）。

在燃烧合成领域，通过向反应物基体中添加发泡剂来生成多孔性已经做了大量的工作，Moore等人对这方面的许多文献进行了综述^17-18．当含有少量气化剂(GA)的温和含能复合材料时，可以生成泡沫型产品。在反应过程中，气化剂产生促进气泡形成的成核位点。当反应波通过时，气泡内的气穴逸出，留下多孔结构。

在以前的燃烧合成研究中，气化剂可以作为单独的反应物添加，通常以粉状或粒状物质的形式添加¹⁹．这种方法在合成生物陶瓷材料方面是非常成功的欧洲杯足球竞彩¹⁵．然而，将发泡剂掺入合成金属合金尚未被广泛追求尚未被广泛追求使用纳米颗粒可行欧洲杯猜球平台¹⁵．控制最终产品的性能，如孔隙率，可以通过调整反应物组成来实现。2006年，采用燃烧合成的方法合成了多孔的镍铝化物，结果表明，最终产物的孔隙率是反应物中气化剂的百分比的函数¹⁵．

今天，这项工作扩展到理解合成多孔钛铝化物(AlTi)合金的力学，以创建轴向梯度孔隙分布。通过自蔓延高温反应合成了具有可定制材料特性的高多孔固体金属合金。纳米级铝和纳米级钛颗粒与气化剂如全氟烷基羧酸(C欧洲杯猜球平台₁₃F₂₇聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)(C₂F₄粒子)欧洲杯猜球平台。当它们被压成球团并用激光点燃时，就会产生一种反应产物，这种反应产物由一种具有高度多孔结构的AlTi合金组成。

通过这种方法，燃烧合成可用于生成功能梯度多孔AlTi合金，并确定产物的微观结构与反应物中气化剂的类型和数量等参数之间的关系。照片数据可以解释反应的传播，而最终产品的表征表明孔隙度和形态。这些纳米结构的金属合金可能在生物材料开发中有应用，通过裁剪孔隙率贯穿整个基体。图2为该AlTi合金的扫描电镜(SEM)。

图2: AlTi纳米结构金属合金的扫描电镜。

医院、食品工业和公共环境中的细菌污染造成了重大的公共卫生问题。尽管进行了大量的研究和开发工作，与生物医学设备和食品制备有关的污染问题仍然存在。传统的清洁方法，如喷雾消毒剂或湿巾，效果有限。通过产生具有表面化学性质的材料来减轻细菌定植是非常必要的欧洲杯足球竞彩^{20 - 22}和表面粗糙度^23-25这不利于细菌附着和生长。白银已经使用了多年，因为其强大的毒性范围广泛的微生物的杀菌许多应用^20-27．

研究表明，银的杀菌性能与尺寸有关，只有纳米颗粒与细菌直接相互作用欧洲杯猜球平台²²．二氧化钛(TiO₂)也成为一种常用的细菌中和剂。已经开发了几种含有TiO纳米颗粒的商业产品欧洲杯猜球平台₂对于抗菌应用程序²⁸．

通过燃烧合成可以制造出高孔、抗菌的固体金属合金(或泡沫)。通过纳米级氧化银(Ag₂O）或TiO₂该欧洲杯猜球平台反应可以产生自传播的热波，将合成由只有纳米宽的孔隙构成的金属泡沫，本质上具有抗菌性能。这些泡沫具有非常高的表面积，为中和细菌提供了一个极好的平台。这些新合成的合金为细菌中和提供了一种新方法。

图3显示了纳米结构金属合金在24和48小时的细菌生长试验。细菌的生长用一个白色圆圈突出显示。图3D显示了曝光前后的对照样品。

图3:铝基泡沫金属暴露后2O;b . nano TiO2；c .微米Ag)2O;D.控制。

五个重要的结论可以从这些结果可以得出。

1. 燃烧合成可以用来制造具有抗菌性能的纳米结构金属合金。
2. 细菌生长动力学是反应物颗粒尺寸的函数。
3. 纳米级反应物在中和细菌方面更有效。
4. TiO₂颗欧洲杯猜球平台粒可以延缓，但不能阻止细菌的生长;
5. 由纳米级铝和银组成的金属纳米泡沫₂Ø防止细菌的生长。

这些纳米结构金属合金可以通过燃烧合成轻易地制成结构材料或金属涂层，并在可再生能源、食品服务和医疗行业具有深远的应用。纳米结构金属合金确实是未来的材料。

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