Nanotechnology Applications in Coatings pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Fernando, Raymond H. (EDT)/ Sung, Li-piin (EDT)

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2009-7

价格:$ 197.75

装帧:

isbn号码:9780841274488

丛书系列:

图书标签:

纳米技术
涂层
材料科学
表面工程
纳米材料
功能涂层
薄膜
应用
工程学
化学

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具体描述

Nanotechnology based coating products have shown remarkable growth in recent years. This book begins with an overview chapter on recent scientific and technological advancements in nanotechnology applications in this field. Subsequent chapters cover, in detail, a number of key applications of nanotechnology in coatings, along with the related fundamental science. Some contributions focus on issues related to inorganic/organic nanocomposite coating films, including dispersion of inorganic nanoparticles and nanoclays. Surface Functionalized nanoparticles, predispersed inorganic nanoparticles that can be mixed with existing organic coating formulations and organic/inorganic hybrid latexes are approaches discussed for preparation of nanocomposite coatings having improved scratch, corrosion, and UV resistance. Several chapters address nanostructure development approaches to impart specialized functionality and performance to coatings. Nanoporous adhesive microbial ink-jet ink for miniature biosensors and biocatalysts and nanostructured conjugated polymer networks are discussed. Characterization of nanostructure and nanoparticle dispersion in coatings is a difficult challenge, and this challenge is addressed in several chapters. Assessment of phopocatalytic activity of nanoparticles, use of atomic force microscopy, applications of Nano-Indentation for mechanical property measurements, and nano-thermal analysis are discussed. Size determination techniques suitable for nanoparticles are also reviewed. The highly multidisciplinary nature of the field is evident throughout the book.

《纳米科技在涂料中的应用》是一本深入探讨如何利用纳米材料革新传统涂料行业的权威著作。本书并非孤立地介绍纳米材料的特性，而是着重于将这些前沿科技巧妙地融入涂料配方和制备过程中，从而赋予涂料前所未有的功能和性能。通过本书，读者将了解到纳米技术如何从根本上改变涂料的物理、化学及光学特性，使其能够满足日益严苛的工业标准和消费者对高性能材料的需求。本书的开篇部分，我们将首先建立一个坚实的理论基础，深入剖析纳米材料的基本概念，包括其尺寸效应、表面效应以及由此产生的独特性能。这并非仅仅是罗列一些理论公式，而是通过具体的例子，比如金属纳米颗粒、氧化物纳米颗粒、碳纳米管以及量子点等，来阐释它们如何因为尺寸的微小而展现出与宏观材料截然不同的光学、电学、磁学和催化性能。我们将详细探讨这些纳米材料的制备方法，从经典的湿化学法到现代的物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）技术，并重点分析不同制备方法对纳米材料形貌、尺寸分布以及表面化学性质的影响，这些因素对于它们在涂料中的分散性和最终性能至关重要。随后，本书将聚焦于纳米材料在涂料中的具体功能化应用。我们将详细探讨如何利用纳米颗粒来提升涂料的机械强度和耐磨性。例如，引入纳米二氧化硅或纳米氧化铝可以显著提高涂层的硬度和抗刮擦能力，这对于汽车涂料、地板涂料以及工业防护涂料等领域具有极其重要的价值。我们还将深入研究纳米材料在增强涂料的耐候性和抗腐蚀性方面的潜力。通过在涂料中加入纳米锌氧化物或纳米钛氧化物，可以有效阻挡紫外线的穿透，减少涂层老化和变色，同时纳米层状结构的材料，如纳米黏土，则可以通过形成致密的屏障来阻止水分和腐蚀性物质的渗透，从而延长涂层的使用寿命。本书的另一大亮点在于其对纳米涂料在光学性能方面的革新进行了详尽的阐述。我们将详细介绍如何利用纳米材料来实现自清洁、抗菌、抗污以及变色等特殊光学效果。例如，纳米二氧化钛因其光催化活性，可以分解附着在涂层表面的有机污染物，实现自清洁功能，同时还能有效抑制细菌滋生，为医疗卫生、食品加工等领域提供创新的抗菌涂料解决方案。此外，我们还将探讨基于纳米颗粒的智能涂料，如响应温度、光照或湿度变化的变色涂料，这些材料在建筑、纺织以及显示技术等领域展现出广阔的应用前景。在本书的后续章节中，我们将深入探讨纳米技术在特种涂料领域的突破性进展。例如，在防锈涂料方面，引入纳米级的防锈颜料，如纳米磷酸锌或纳米铬酸盐（在符合环保法规的前提下），可以通过在金属表面形成致密、高效的防锈层，显著提升涂层的防腐蚀性能。对于导电涂料，我们将研究如何利用纳米金属颗粒（如银纳米线、铜纳米颗粒）或碳纳米材料（如石墨烯、碳纳米管）来制备具有良好导电性的涂层，这些涂层在电子设备、抗静电应用以及电磁屏蔽等方面具有重要意义。此外，本书还将重点关注纳米技术在环保型涂料开发中的作用。随着人们对环境和健康的日益关注，低VOC（挥发性有机化合物）和水性涂料已成为发展趋势。我们将探讨如何利用纳米分散技术，将纳米颗粒高效地分散在水性体系中，从而提升水性涂料的性能，使其在机械强度、耐候性以及耐化学品性等方面能够与溶剂型涂料相媲美。同时，我们还将讨论纳米材料在涂料中的生物降解性和低毒性方面的研究进展，为实现可持续涂料的发展提供理论指导。本书不仅仅是理论的探讨，更包含了大量的实践指导和案例分析。我们将详细介绍纳米涂料的制备工艺，包括纳米材料的预处理、在涂料基料中的分散、涂料的研磨、流变控制以及最终的施工方法。我们还将分享成功应用于各个行业的纳米涂料案例，如高性能汽车漆、环保建筑涂料、耐磨工业涂料、功能性纺织品涂料以及先进的电子封装涂料等。这些案例将帮助读者更好地理解纳米技术在实际应用中的挑战与机遇。为了确保读者能够全面理解纳米技术在涂料领域的应用，本书还包含了对相关的分析检测技术和安全考量的讨论。我们将介绍如何利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）以及X射线衍射（XRD）等先进表征技术来分析纳米涂料的微观结构和形貌。同时，我们还将详细探讨纳米材料在涂料生产和使用过程中可能存在的安全风险，以及相应的防护措施和法规要求，确保读者在追求技术创新的同时，能够充分保障人员和环境的安全。本书的受众群体广泛，包括但不限于材料科学家、化学工程师、涂料研发人员、产品设计师以及对纳米技术在涂料领域应用感兴趣的研究生和本科生。通过阅读本书，读者将能够深刻理解纳米技术如何赋予涂料前所未有的性能，并为开发新一代高性能、多功能和环保型涂料提供前沿的知识和技术支持。本书将成为您探索纳米科技在涂料领域无限可能性的宝贵参考。