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Perspectiva de aplicación de materiales nanocristalinos

El material nanocristalino es un cristal con al menos una dimensión en escala nanométrica en la escala espacial tridimensional. Su tamaño de grano es de aproximadamente 1-250 nanómetros. Una característica notable de este material es que la mayoría de sus átomos se encuentra en el área límite del grano. Esta característica estructural única hace que los nanocristales se conviertan en un nuevo material diferente de los sólidos policristalinos y amorfos ordinarios. La interfaz se ha convertido en un componente no despreciable.

Los materiales nanocristalinos se pueden dividir en materiales monofásicos o multifásicos de cristal único o multicristalino. En un solo material de cristal, cualquier región tiene la misma dirección reticular, mientras que el material policristalino está compuesto de muchas regiones o granos con diferentes direcciones reticulares. Los límites de grano están separados por límites de grano. Debido al pequeño tamaño de grano de los materiales nano policristalinos, el contenido de la interfaz interna de los límites de grano, límites de fase o límites de dominio es muy alto, lo que afecta significativamente las propiedades físicas y mecánicas de los nanocristales. Estas características lo hacen tener las excelentes características que los materiales tradicionales no tienen. Con el material de grano grueso tradicional (rango de tamaño de grano de 10-300 micras) en comparación con nanomateriales con propiedades físicas, mecánicas y químicas es muy excelente, como alta resistencia o dureza, buena estabilidad térmica, propiedades de difusión mejoradas y propiedades térmicas.

La tecnología de preparación y síntesis de nanocristales ha sido un importante campo de investigación del material de nanocristales. En la actualidad, los métodos de preparación de materiales nanocristalinos son los siguientes: síntesis de presión externa (método de prensado en frío de polvo ultrafino, método de molienda mecánica), método de síntesis de deposición (como varios métodos de deposición), método de formación de interfaz de cambio de fase (como método amorfo de cristalización), etc.

Los materiales nanocristalinos se pueden aplicar en muchos campos. Por ejemplo, no solo pueden emitir luz, sino que también absorben muchos colores de luz. Esto ayuda a formar píxeles emisores de luz en la pantalla de visualización de alta resolución o a crear un nuevo tipo de célula solar de amplio espectro y alta eficiencia. Al mismo tiempo, este material también se puede usar para desarrollar un detector de alta sensibilidad para un pequeño número de biomoléculas específicas, como un sistema de detección de toxinas o un equipo de prueba médica. Por ejemplo, los materiales nanocristalinos pueden compensar la escasez de acero de silicio y materiales de ferrita. Esta característica puede mejorar la calidad y la eficiencia de todo tipo de productos electrónicos, y el efecto de ahorro de energía es obvio. Actualmente, los materiales nanocristalinos se pueden usar como material central de transformadores, reactores, sensores y filtros. Su rango de aplicación también involucra a nuestro la vida cotidiana de los electrodomésticos, medidores inteligentes, aire acondicionado inversor DC, interruptor de protección contra fugas, medición de transmisión y transformación de potencia, distribución de potencia, sensor de sensor remoto, etc. Se aplican materiales no cristalinos al aire acondicionado de la locomotora, fuente de alimentación del inversor de la locomotora de ferrocarril, detección de señales ferroviarias, etc. También se puede utilizar en proyectos aeroespaciales, de aviación, de navegación y otros proyectos militares y nacionales de alta tecnología.

En el futuro, los materiales nanocristalinos se mejorarán activamente y es probable que reemplacen los materiales tradicionales. Mejorará la calidad y el rendimiento de los productos. En la tecnología de preparación, debemos comprometernos con el desarrollo de productos de alto rendimiento, micro y ecológicos.

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