什么是納米涂層、納米防水涂層？

納米涂層指納米級(jí)先進(jìn)工藝制備的涂層材料，是一種科技含量高的納米涂層技術(shù)。這種高科技納米涂層不僅環(huán)保，還可以緩慢釋放出一種物質(zhì)，降解室內(nèi)甲醛、二甲苯等有害物質(zhì)，極細(xì)微的納米結(jié)構(gòu)還可以形成一層透氣保護(hù)膜，有效降低物體表面能量，如同荷葉表面一樣，可以達(dá)到超高疏水的效果，從而達(dá)到防水防腐蝕防油污的目的。納米防水涂層只是眾多納米類涂層中的一種存在形式，更多的是使用在電子產(chǎn)品PCB板，可以有效的疏水，防止水氣、汗水對(duì)電子元器件的侵蝕。

納米涂層的組成

根據(jù)納米涂層的組成將其分為三類：完全為一種納米材料體系、兩種(或以上)納米材料構(gòu)成的復(fù)合體系，稱0—0復(fù)合；添加納米材料的復(fù)合體系，稱為O—2復(fù)合。

完全的納米材料涂層離商業(yè)化尚有相當(dāng)一段距離，只有在軍事上有所應(yīng)用。但借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù)，添加納米材料，可使傳統(tǒng)涂層的功能得到飛躍提高，技術(shù)上勿需增加太大的成本。這種納米添加的復(fù)合體系涂層很快就可走向市場(chǎng)展示出強(qiáng)勁的應(yīng)用勢(shì)頭。比如現(xiàn)在的藍(lán)牙運(yùn)動(dòng)耳機(jī)、智能水杯、鍵盤、電子煙等產(chǎn)品已先知先覺可以批量應(yīng)用，各種材料的納米涂層也開始逐步涌現(xiàn)，比如深圳青山新材的TIS納米涂層在電路板防水防潮防腐蝕防鹽霧方面的已廣泛被使用。

利用現(xiàn)有的涂層技術(shù)，針對(duì)涂層的性能，添加納米材料，都可以獲得納米復(fù)合體系涂層。納米涂層的實(shí)施對(duì)象既可以是傳統(tǒng)材料基體，也可以是粉末顆粒或是纖維，用于表面修飾、包覆、改性或增添新的特性。

產(chǎn)生與功用

凡是傳統(tǒng)表面涂層技術(shù)，都可以用來或者稍加改造，實(shí)現(xiàn)納米材料復(fù)合涂層。

在硬度高的，耐磨涂層中添加納米相，可進(jìn)一步提高涂層的硬度和耐磨性能，并保持較高的韌性。

將納米顆粒加入到表面涂層中，可以達(dá)到減小摩擦系數(shù)的效果，形成自潤滑材料，甚至獲得超潤滑功能。在一些涂層中復(fù)合C60，巴基管等，制備出超級(jí)潤滑新材料。涂層中引入納米材料，可顯著地提高材料的耐高溫、抗氧化性。如，在Ni的表面沉積納米Ni-La203涂層，由于納米顆粒的作用，阻止了鎳離子的短路擴(kuò)散，改善了氧化層的生長機(jī)制和力學(xué)性質(zhì)。

納米材料涂層可以提高基體的腐蝕防護(hù)能力，達(dá)到表面修飾、裝飾目的。在油漆或涂料中加入納米顆粒，可進(jìn)一步提高其防護(hù)能力，能夠耐大氣，紫外線侵害，從而實(shí)現(xiàn)防降解，防變色等功效；另外，還可以在建材產(chǎn)品，如衛(wèi)生潔具、室內(nèi)空間、用具等中運(yùn)用納米材料涂層，產(chǎn)生殺菌、保潔效果。

納米材料涂層具有廣泛變化的光學(xué)性能。它的光學(xué)透射譜可從紫外波段一直延伸到遠(yuǎn)紅外波段。納米多層組合涂層經(jīng)過處理后在可見光范圍內(nèi)出現(xiàn)熒光，用于多種光學(xué)應(yīng)用需要，如傳感器等器件。在各種標(biāo)牌表面施以納米材料涂層，成為發(fā)光、反光標(biāo)牌；改變納米涂層的組成和特性，得到光致變色，溫致變色，電致變色等效應(yīng)，產(chǎn)生特殊的防偽，識(shí)別手段。80nm的氧化釔可作為紅外屏蔽涂層，反射熱的效率很高。在諸如玻璃等產(chǎn)品表面上涂納米材料涂層，可以達(dá)到減少光的透射和熱傳遞效果，產(chǎn)生隔熱作用；在涂料中加入納米材料，能夠起到阻燃，隔熱，起到防火作用。

經(jīng)過納米復(fù)合的涂層，具有優(yōu)異的電磁性能，利用納米粒子涂料形成的涂層具有良好的吸波能力，能用于隱身涂層。納米氧化鈦、氧化鉻、氧化鐵和氧化鋅等具有半導(dǎo)體性質(zhì)的粒子，加入到樹脂中形成涂層，有很好的靜電屏蔽性能；80nm的欽酸鋇可作為高介電絕緣涂層，40nm的四氧化三鐵能用于磁性涂層；納米結(jié)構(gòu)的多層膜系統(tǒng)產(chǎn)生巨磁阻效應(yīng)，可望作為應(yīng)用于存儲(chǔ)系統(tǒng)中的讀出磁頭。

新型納米涂層

美國密歇根大學(xué)和空軍研究實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)出一種新型納米涂層材料，其中95%以上是空氣，能排斥上百種液體。用這種材料涂在紗網(wǎng)或織物上，其表面可形成一種對(duì)液體的彈力。用這種布料做成的衣物不僅超級(jí)抗污染，保護(hù)穿著者免受化學(xué)藥品傷害，還可能開發(fā)出用于船舶的先進(jìn)防水涂料，大大減少水流對(duì)船只的拖曳。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《美國化學(xué)協(xié)會(huì)雜志》上。 這種涂層排斥的一類液體叫做“非牛頓流體”，包括洗發(fā)劑、蛋奶醬、血液、油漆涂料、黏土、打印墨水等，這類液體的黏性取決于它們所受的力。而牛頓流體，如水等，其黏度與自身受力無關(guān)。

研究人員將這種納米涂層稱為“超全恐液面”，是一種叫做“聚二甲硅氧烷”的彈性塑料粒子混合物，能從立方納米的尺度對(duì)液體形成斥力。研究人員指出，這種材料的化學(xué)成分固然重要，但更重要的是它的紋理。無論用在什么物質(zhì)表面，它都能緊緊纏附在孔狀結(jié)構(gòu)上，由此就在這些孔中形成了更加精細(xì)的網(wǎng)。這種結(jié)構(gòu)也意味著涂層中95%—99%的部分形成了氣袋，所以接觸該涂層的任何液體，幾乎都無法觸及它的固體表面。由于液體只能接觸到織物涂層表面的細(xì)絲，因此大大減少了分子間的作用力?！爱?dāng)兩種材料靠得足夠近時(shí)，彼此會(huì)受對(duì)方所帶正電或負(fù)電荷的影響。如果是固液接觸，液體就會(huì)進(jìn)入固體并形成擴(kuò)散。這種納米涂層使固體表面和液滴之間的相互作用大大減小?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、密歇根大學(xué)材料科學(xué)與工程副教授阿妮斯·圖蒂亞說，“幾乎任何液體滴到上面都會(huì)立刻彈開，而不會(huì)形成浸潤。目前也有其他相似的防液材料，但把一些表面張力很低的液體如油、酒精、有機(jī)酸、有機(jī)堿和多種溶劑滴在上面，會(huì)有些黏附并四下流散，這種效果并不是我們想要的?！毖芯咳藛T實(shí)驗(yàn)了100多種液體，只有冰箱、空調(diào)中所用的兩種氯氟烴能滲透涂層。在實(shí)驗(yàn)室，他們演示了該涂層能排斥咖啡、醬油、植物油、鹽酸和硫酸，避免了衣物污染和皮膚燒傷。圖迪亞說，它還能排斥汽油和多種酒精，“迄今為止，還沒人演示過低表面張力非牛頓流體的彈性”。青山新材的電路板納米防水防腐蝕涂層材料也是源自日本，主要成份是氟素，主要應(yīng)用方向是PCBA電路板防水防鹽霧，性能遠(yuǎn)超同類納米涂層材料。

納米涂層制備工藝

納米涂層的制造方法主要包括氣相沉積、各類噴涂(含常溫噴涂、火焰噴涂和等離子噴涂等)、鍍覆(含電鍍和化學(xué)鍍)、浸泡等多種方法。

氣相沉積：采用化學(xué)或物理氣相沉積法可以在基體表面上形成納米薄膜或得到納米涂層。

納米噴涂：熱噴涂方法制備納米結(jié)構(gòu)涂層的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,涂層和基體選擇范圍大,涂層厚度變化范圍大,沉積率高,容易形成復(fù)合涂層等。

納米涂裝：在普通的涂料中,添加適當(dāng)?shù)募{米顆粒,可以大幅度提高涂料的懸浮穩(wěn)定性、耐水洗性、附著力、光潔度、抗老化性等,并可同時(shí)得到一些特殊性能如光催光、吸收電磁波、防靜電等。

浸泡涂裝：這種方式非常適合在PCB電路板上涂納米涂層，因?yàn)榻萃垦b會(huì)很均勻，而且涂層很完整，比如青山新材TIS納米防水涂層在涂完后甚至不影響連續(xù)器導(dǎo)電，浸泡5秒取出后自然晾干即可，深受用戶歡迎。