優(yōu)質(zhì)的表面涂層
由于納米陶瓷具有良好的耐磨性,、較高的強(qiáng)度及較強(qiáng)的韌性,,可用于制造刀具、包裝和食品機(jī)械的密封環(huán),、軸承等以提高其耐磨性和耐蝕性,。也可用于制作輸送機(jī)械和沸騰干燥床關(guān)鍵部件的表面涂層。
日本東京已有人在實(shí)驗(yàn)室研制成功自潔玻璃和自潔瓷磚,。其表面有一層薄納米TiO2,,在光的照射下,任何粘污在表面上的物質(zhì),,包括油污,、細(xì)菌,由于納米TiO2的催化作用,,使這些碳?xì)浠衔镞M(jìn)一步氧化變成氣體或者很容易被擦掉的物質(zhì),。TiO2可用于制作包裝容器、食品機(jī)械的箱體和應(yīng)用于生產(chǎn)車間等,。
德國一研究所以納米硅基陶瓷制成的特種不污染耐磨透明涂料,涂在玻璃,、塑料等物體上,,具有防污,、防塵、耐刮,、耐磨,、防火等功能�,?捎糜诎b和食品機(jī)械上與食品直接接觸的零部件的表面涂層,。
食品機(jī)械工作環(huán)境惡劣,對(duì)潤(rùn)滑劑要求較高,,而通常潤(rùn)滑劑易損耗,、易污染環(huán)境。磁性液體中的磁顆粒尺寸僅為10nm,,因此不會(huì)損壞軸承,,而基液亦可用潤(rùn)滑油,只要采用合適的磁場(chǎng)就可以將磁性潤(rùn)滑油約束在所需的部位,,保證了機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn),。
良好的吸收能力
納米SiC、Si3N4在較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)紅外線有較強(qiáng)的吸收,,可用作紅外吸波和透波材料,,做成功能性薄膜或纖維,納米Si3N4非晶塊具有從黃光到近紅外光的選擇性吸收,,也可用于特殊窗口材料,,以納米SiO2
做成的光纖對(duì)600nm以上波長(zhǎng)光的傳輸損耗小于10dB/km,以納米SiO2
和納米TiO2制成的微米級(jí)厚的多層干涉膜,,透光性好且反射紅外線能力強(qiáng),,與傳統(tǒng)的鹵素?zé)粝啾龋晒?jié)省15%的電能,。這些特性可用在食品機(jī)械的紅外干燥和紅外殺菌設(shè)備上,。
經(jīng)研究證明,將30~40nm的TiO2分散到樹脂中制成薄膜,,成為對(duì)400nm
波長(zhǎng)以下的光有強(qiáng)烈吸收能力的紫外線吸收材料,,可作為食品殺菌袋和保鮮袋最佳原料。
納米SiO2光催化降解有機(jī)物水處理技術(shù)無二次污染,,除凈度高,,其優(yōu)點(diǎn)是:具有巨大的比表面積,可將有機(jī)物最大限度地吸附在其表面,;具有更強(qiáng)的紫外線吸收能力,,因而具有更強(qiáng)的光催化降解能力,可快速將吸附在其表面的有機(jī)物分解掉,。這對(duì)污水處理量較大的食品企業(yè)提供了有力的技術(shù)支持,。
介孔固體和介孔復(fù)合體是近年來納米材料科學(xué)領(lǐng)域引人注目的研究對(duì)象,,由于這種材料較高的孔隙率(孔洞尺寸為2~50nm)和較高的比表面,因而在吸附,、過濾和催化等方面有重要的應(yīng)用前景,。對(duì)純凈水、軟飲料等膜過濾和殺菌設(shè)備又提供了一個(gè)廣闊的發(fā)展空間,。
強(qiáng)效的磁制冷工質(zhì)
磁制冷發(fā)展的總體趨勢(shì)是由低溫向高溫發(fā)展,,構(gòu)成磁性的納米團(tuán)簇,所以當(dāng)溫度大于15K時(shí),,其磁熵變高于GGG(Gd3Ga5012),,成為15~30K溫區(qū)最佳的磁制冷工質(zhì)。1997年,,美國利用自旋系統(tǒng)磁熵變的制冷方式,,研制成Cd為磁制冷工質(zhì)的磁制冷機(jī)。它與通常的壓縮氣體式制冷方式相比較,,具有效率高,、功耗低、噪聲小,、體積小,、無污染等優(yōu)點(diǎn)。這為食品冷凍和冷藏設(shè)備又開辟了新的途徑,。
橡膠和塑料是包裝和食品機(jī)械應(yīng)用較多的原材料,。但通常的橡膠是靠加入炭黑來提高其強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性的,,制品為黑色,,不適宜用在食品機(jī)械上。納米材料的問世使這一問題迎刃而解,。新的納米改性橡膠各項(xiàng)指標(biāo)均有大幅度提高,,尤其抗老化性能可提高3倍,使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年以上,,且色彩艷麗,,保色效果優(yōu)異。普通塑料產(chǎn)量大,、應(yīng)用廣,、價(jià)格低,但性能遜于工程塑料,,而工程塑料雖性能優(yōu)越,,但價(jià)格高,限制了其在包裝和食品機(jī)械上的大范圍應(yīng)用,。用納米材料對(duì)普通塑料聚丙烯進(jìn)行改性,,達(dá)到工程塑料尼龍—6的性能指標(biāo),,且工藝性能好,、成本低,,可大量采用。
以上僅在幾個(gè)方面列舉了納米材料在包裝與食品機(jī)械上的應(yīng)用,,但已充分顯示出納米技術(shù)和材料舉足輕重的地位,。相信在包裝與食品工業(yè)行業(yè)技術(shù)人員的努力探索和開發(fā)下,納米材料的明天將更加燦爛奪目,。