米乐 M6米乐米乐 M6米乐新型材料---纳米材料关键词:纳米材料,纳米材料的生产制备,材料性能,应用纳米是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。纳米技术对我们既是严峻的挑战,又是难得的机遇,必须加倍重视纳米技术和纳米基础理论的研究,为我国在21世纪实现经济腾飞奠定坚实的基础。整个人类社会将因纳米技术的发展和商业化而产生根本性的变革。研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的源泉。纳米材料的生产制备物理制备方法机械法---机械法有机械球磨法、机械粉碎法以及超重力技术。机械球磨法无需从外部供给热能,通过球磨让物质使材料之间发生界面反应,使大晶粒变为小晶粒,得到纳米材料。气相法---气相法包括蒸发冷凝法、溶液蒸发法、深度塑性变形法等。蒸发冷凝法是在真空或惰性气体中通过电阻加热、高频感应、等离子体、激光、电子束、电弧感应等方法使原料气化或形成等离子体并使其达到过饱和状态,然后在气体介质中冷凝形成高纯度的纳米材料。此外还有磁控溅射法与等离子体法。化学制备方法溶胶,凝胶法---溶胶—凝胶法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中,然后经过水解反应生成活性单体,活性单体进行聚合,开始成为溶胶,进而生成具有一定空间结构的凝胶。金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化,再经低温热处理而生成纳米粒子。其特点反应物种多,产物颗粒均一,过程易控制,适于氧化物和Ⅱ~Ⅵ族化合物的制备。离子液法---离子液作为一种特殊的有机溶剂,具有独特的物理化学性质,如粘度较大、离子传导性较高、热稳定性高、低毒、流动性好以及具有较宽的液态温度范围等。此外还有溶剂热法和微乳法等等。纳米材料的性能力学性能---高温、高硬、高强是结构材料开发的永恒主题,纳米结构材料的硬度(或强度)与粒径成反比。材料晶粒的细化及高密度界面的存在,必将对纳米材料的力学性能产生很大的影响。在纳米材料中位错密度非常低,位错滑移和增殖采取Frand-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以在纳米材料中位错的滑移和增殖不会发生,此即纳米晶强化效应。光学性能---纳米粒子的粒径(10~100nm)小于光波的波长,因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下,可得到易吸收光的黑色金属超微粒子,称为金属黑,这与金属在真空镀膜时形成的高反射率光泽面成强烈对比。由于量子尺寸效应,纳米半导体微粒的吸收光泽普遍存在蓝移现象,纳米材料因其光吸收率大的特色,可应用于红外线感测器材料。电学性能---由于纳米材料晶界上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导,金属向绝缘体转变,在磁场中材料电阻的减小非常明显。电学性能发生奇异的变化,是由于电子在纳米材料中的传输过程受到空间维度的约束从而呈现出量子限域效应。在纳米颗粒内,或者在一根非常细的短金属线内,由于颗粒内的电子运动受到限制,电子动能或能量被量子化了。纳米材料的电学性能决定于其结构。此外还有磁学性能,热学性能等。纳米材料