纳米材料有哪些?(纳米材料)

2023-05-27 14:16:46 旅游攻略 投稿:无人街七号

纳米材料是指什么材料?

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~1000个原子紧密排列在一起的尺度。

由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。

并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

应用范围:

纳米磁性材料:在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质,纳米粒子尺寸小,具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性,用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好。

而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体,用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。

纳米陶瓷材料:传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动,材料质脆,烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小,晶粒容易在其他晶粒上运动,因此,纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性,这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。

如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形,然后做表面退火处理,就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性,而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。

纳米材料有哪些?

纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。

1、纳米陶瓷

纳米材料的分类有哪些?

纳米材料一般分为:纳米微粒、纳米薄膜(多层膜和颗粒膜)、纳米固体。

纳米微粒是纳米体系的典型代表,一般为球形或类球形(与制备 *** 密切相关),它属于超微粒子范围(1~1000nm)。由于尺寸小、比表面大和量子尺寸效应等原因,它具有不同于常规固体的新特性,也有异于传统材料科学中的尺寸效应。比如,当尺寸减小到数个至数十个纳米时,原来是良导体的金属会变成绝缘体,原为典型共价键无极性的绝缘体其电阻大大下降甚至成为导体,原为p型的半导体可能变为n型。常规固体在一定条件下其物理性能是稳定的,而在纳米态下其性能就受到了颗粒尺寸的强烈影响,出现幻数效应。从技术应用的角度讲,纳米颗粒的表面效应等使它在催化、粉末冶金、燃料、磁记录、涂料、传热、雷达波隐形、光吸收、光电转换、气敏传感等方面有巨大的应用前景。

纳米薄膜是由纳米晶粒组成的准二维系统,它具有约占50%的界面组元,因而显示出与晶态、非晶态物质均不同的崭新性质。比如,纳米晶Si膜具有热稳定性好、光吸收能力强、掺杂效应高、室温电导率可在大范围内变化等优点。据估计,纳米薄膜将在压阻传感器、光电磁器件及其它薄膜微电子器件中发挥重要作用。

纳米固体是由大量纳米微粒在保持表(界)面清洁条件下组成的三维系统,其界面原子所占比例很高,因此,与传统材料科学不同,表面和界面不再往往只被看成为一种缺陷,而成为一重要的组元,从而具有高热膨胀性、高比热、高扩散性、高电导性、高强度、高溶解度及界面合金化、低熔点、高韧性和低饱和磁化率等许多异常特性,可以在表面催化、磁记录、传感器以及工程技术上有广泛的应用。

总体而言,目前对纳米材料的研究主要有两个方面。一是探索新的合成 *** ,发展新型的纳米材料。二是系统地研究纳米材料的性能、微结构和谱学特征等,对照常规材料探究纳米材料的特殊规律,建立描述和表征纳米材料的新概念和新理论。

纳米材料的特性是什么?

纳米材料的特点:

(1)表面与界面效应。

主要原因就在于直径减少,表面原子数量增多。

(2)小尺寸效应。

当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出“新奇”的现象。

(3)量子尺寸效应。

当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料的量子效应,从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。

(4)宏观量子隧道效应。

微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应,它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化,这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。

纳米材料有哪些

包括纯金属、合金、复合材料和结构陶瓷,具有十分优异的机械、力学及热力性能。可使构件重量大大减轻。

2. 纳米催化、敏感、储氢材料:

?

*** 图片 侵删

用于制造高效的异质催化剂、气体敏感器及气体捕获剂,用于汽车尾气净化、石油化工、新型洁净能源等领域。

3. 纳米光学材料:

?

*** 图片 侵删

用于 *** 多种具有独特性能的光电子器件。如量子阱GaN型蓝光二极管、量子点激光器、单电子晶体管等。

4. 纳米结构的巨磁电阻材料:

?

*** 图片 侵删

磁场导致物体电阻率改变的现象称为磁电阻效应,对于一般金属其效应常可忽略。但是某些纳米薄膜具有巨磁电阻效应。在巨磁电阻效应发现后的第6年,1994年IBM公司研制成巨磁电阻效应的读出磁头,将磁盘记录密度一下子提高了17倍。这种材料还可以 *** 测量位移、角度的传感器,广泛应用于数控机床、汽车测速、非接触开关、旋转编码器中。

5. 纳米微晶软磁材料

?

*** 图片 侵删

用于 *** 功率变压器、脉冲变压器、扼流圈、互感器等。

6. 纳米微晶稀土永磁材料

?

*** 图片 侵删

将晶粒做成纳米级,可使钕铁硼等稀土永磁材料的磁能积进一步提高,并有希望制成兼备高饱和磁化强度、高矫顽力的新型永磁材料(通过软磁相与永磁相在纳米尺度的复合

纳米是什么材质 纳米材料

1、纳米指的是比微米还要小的单位,通常精密度比较高,用肉眼基本上是看不到的,而从广义上说,所谓的纳米材料,是为微观结构至少在一维方向上受纳米尺寸调制的各种液体超细材料。

2、国际上将正好处于1-100纳米尺寸范围内的AMD颗粒及其颗粒的聚集体,以及用纳米微晶所包含的材料,总称为纳米材料,其中包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。

什么是纳米材料?

纳米材料是一种尺寸范围在1-100纳米之间的材料。其尺寸与可见光波长相当,因此具有许多独特的性质和特征。纳米材料通常是由单个分子或原子组成的结构单元组成的,在这个尺度上,材料的物理、化学性质与量子效应密切相关。

纳米材料可以根据不同的形态分为三类:0D纳米粒子、1D纳米线和2D纳米片等。0D纳米粒子是球形或立方体的粒子,例如纳米金粒子和纳米氧化锌;1D纳米线主要是指纳米碳管和纳米线等;2D纳米片是平面状的材料,例如石墨烯和二维硼化物等。

但是,纳米材料也存在一些问题和挑战。由于纳米材料的特殊性质,其毒性和难以控制的自组装行为等也成为目前制备和应用过程中的关键问题。因此,纳米材料的安全性和环境友好性也需要得到重视和研究。

标签: # 纳米材料
声明:犀牛文库所有作品(图文、音视频)均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请联系admin@qq.com