納米科學與技術是21世紀的三大高科技之一，納米科學與技術将對其他學科、産業和社會産生深遠的影響。所謂納米材料，一般指尺寸從1~100nm之間，處于原子團簇和宏觀物體交接區域内的粒子。

納米氧化鋁除了具備普通氧化鋁高硬度、高強度、耐腐蝕、抗磨損、耐高溫、高絕緣性、高抗氧化性等許多優良的特性以外，憑借強的體積效應、量子尺寸效應、表面效應和宏觀量子隧道效應，比普通氧化鋁有着更為優異的物理化學特性。同時，納米氧化鋁還與橡膠、塑料等具有良好的相容性，故在航天、國防、化工、微電子等衆多領域都有着重要應用，成為當今社會不可或缺的功能材料和結構材料。

陶瓷材料

氧化鋁陶瓷在力學、耐高溫和化學穩定性等方面具有良好的綜合性能，是目前世界上應用最為廣泛的陶瓷材料之一，納米級的氧化鋁可以提高材料的強度、韌性和超塑性，并使材料的性能得到大大的改善。

此外，在其他陶瓷基體中加入少量的納米級氧化鋁，可以使材料的力學性能得到成倍的提高，同時降低燒結溫度。如在ZrO2 陶瓷中添加一定量高彈性模量和高硬度的Al2O3可抑制微裂紋的生長及串接，對基體強度有益。納米氧化鋁常作為許多結構材料的彌散相，以增強基體材料的強度。當彌散相含量一定時，粒子越小，粒子數就越多，而粒子間距也就越小，對材料屈服強度的提高就越有利。因此，納米氧化鋁複合陶瓷材料中具有廣闊的應用前景。

催化劑及其載體

氧化鋁載體是指白色粉末狀或已成型的氧化鋁固體，是一類使用最廣泛的催化劑載體，約占工業上負載型催化劑的70%。氧化鋁作為催化劑載體，因其多孔，具有高比表面積，硬度好，耐磨，化學性質穩定，能夠将一些活性物質組分分散于其表面和孔中，已廣泛應用于石油加工，催化裂化，異丁烷氧化脫氫制異丁稀和丁二稀的制備等方面。

材料表面防護

納米Al2O3有良好的化學穩定性和相對較強的吸附能力，與各種基體具有良好的親和能力。納米氧化鋁基塗料可在多種金屬及陶瓷材料表面形成結合相對牢固和緻密的防護塗層，塗層有效止焊及防護高溫，塗層具有良好的易去除性，對所塗敷器件無不利影響；同時利用氧化鋁的熔點高、硬度高、耐磨性能好等優點也可提高表面的硬度、耐腐性、耐磨性，可用于機械、刀具、化工管道等表面防護；納米Al2O3具有優良的抗原子氧剝蝕能力，用在有機塗料中，能明顯提高塗料的抗氧化性，且在塗層遇到冷熱交變的環境中可以傳遞應力從而降低裂紋的産生。

聚合物改性

由于納米氧化鋁在近些年來發展迅速，人們用其對不同聚合物（如水性聚氨酯、聚丙烯、線性低密度聚乙烯、環氧樹脂、聚四氟乙烯等）進行改性，以滿足使用要求。

吸附材料

徐偉明等對除甲醛活性劑改性過的活性氧化鋁進行測試，結果表明其淨化效能超過了活性炭。氧化鋁材料來源廣，成本低，加工工藝簡單，可以量産用于除甲醛。王夢凡等把氧化鋁分散液通過懸浮粒子浸塗法浸塗到蜂窩陶瓷基體上，燒結後得到超濾氧化鋁薄膜，可用于廢水處理等領域。

新能源方向

金屬氧化物改性是新能源材料常用的改性手段，李潔等用納米氧化鋁對尖晶石錳酸锂進行包覆改性，結果表明模拟電池在充放電循環過程中容量衰減降低，僅為0.06%/次，性能得到提高。

複合材料

通過對納米氧化鋁材料的耐高溫優勢探究，相關學者發現其在複合材料制作過程中可以發揮極大的作用。我國相關學者在研究中發現通過納米氧化鋁材料可以制作相應的納米氧化鋁複合膜，其高溫電性能、分解濕度以及拉伸強度得到了有效的優化。國外學者通過研究發現，納米氧化鋁填充不飽和聚酯的納米複合材料，拉伸強度和沖擊強度性能較為卓越。

在磨具、研具鑄造時，以納米Al2O3粉體作為變質形核，可顯著提高耐磨性。酚醛樹脂材料加入5%的納米Al2O3，酚醛樹脂材料的熱衰退和耐磨性都有很大的提高。

傳感器的應用

國外研究學者在研究過程中發現，采用納米氧化鋁薄膜材料所制作的傳感器可以對鼠類所釋放的一氧化氮進行有效的檢測，可以在實踐應用過程中加強對工業生産的一氧化氮檢測，實現安全生産。

光學材料

納米氧化鋁對紅外有良好的消光作用，可用作納米隐身塗料、紅外消光劑以及紅外吸波材料，在抗紅外煙幕和紅外僞裝等軍事領域獲得廣泛應用。納米Al2O3同時也是優良的抗紫外線吸收劑，在緊湊型熒光燈中加入納米γ-Al2O3粉體可降低燈管光衰，提高燈管合格率。

小結

在實際應用中，防止納米氧化鋁團聚是一項重要工作。一般可通過改變幹燥和洗滌方式、使用超聲波、改變沉澱劑、添加表面活性劑等方法實現。随着科學技術的迅猛發展，納米氧化鋁的應用領域會得到更大的拓展，市場需求量也會日益增大，應用前景非常廣闊。

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