納米材料
納米材料是指由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超細(xì)顆粒構(gòu)成的具有小尺寸效應(yīng)的零維(顆粒)、一維(納米管或纖維)、二維(薄膜)、三維(納米塊體)材料的總稱。
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納米結(jié)構(gòu)
納米結(jié)構(gòu)是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ),按一定規(guī)律構(gòu)筑或營(yíng)造的一種新體系。
1.納米陣列體系
已有的研究結(jié)果對(duì)納米陣列體系的研究集中在由金屬納米微粒或半導(dǎo)體納米微粒在一個(gè)絕緣的襯底上整齊排列所形成的二位體系上
2.介孔組裝體系
納米微粒與介孔固體組裝體系由于微粒本身的特性,以及與界面的基體耦合所產(chǎn)生的一些新的效應(yīng),也使其成為了研究熱點(diǎn),按照其中支撐體的種類可將它劃分為無(wú)機(jī)介孔復(fù)合體和高分子介孔復(fù)合體兩大類,按支撐體的狀態(tài)又可將它劃分為有序介孔復(fù)合體和無(wú)序介孔復(fù)合體。
3.薄膜嵌鑲體系
在薄膜嵌鑲體系中,對(duì)納米顆粒膜的主要研究是基于體系的電學(xué)特性和磁學(xué)特性而展開(kāi)的。美國(guó)科學(xué)家利用自組裝技術(shù)將幾百只單壁納米碳管組成晶體索“Ropes”,這種索具有金屬特性,室溫下電阻率小于0.0001Ω/m;將納米三碘化鉛組裝到尼龍-11上,在X射線照射下具有光電導(dǎo)性能,利用這種性能為發(fā)展數(shù)字射線照相奠定了基礎(chǔ)。
技術(shù)指標(biāo)
熔點(diǎn) | 沸點(diǎn) | 相對(duì)密度(水=1) |
2010℃-2050 ℃ | 2980 ℃ | 3.97-4.0 |
制備方法
- (1)惰性氣體下蒸發(fā)凝聚法。通常由具有清潔表面的、粒度為1-100nm的微粒經(jīng)高壓成形而成,納米陶瓷還需要燒結(jié)。國(guó)外用上述惰性氣體蒸發(fā)和真空原位加壓方法已研制成功多種納米固體材料,包括金屬和合金,陶瓷、離子晶體、非晶態(tài)和半導(dǎo)體等納米固體材料。我國(guó)也成功的利用此方法制成金屬、半導(dǎo)體、陶瓷等納米材料。
- (2)化學(xué)方法:1、水熱法,包括水熱沉淀、合成、分解和結(jié)晶法,適宜制備納米氧化物;2、水解法,包括溶膠-凝膠法、溶劑揮發(fā)分解法、乳膠法和蒸發(fā)分離法等。
- (3)綜合方法。結(jié)合物理氣相法和化學(xué)沉積法所形成的制備方法。其他一般還有球磨粉加工、噴射加工等方法。