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关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。
1纳米材料的研究进展
11纳米材料和纳米技术什么是纳米材料?纳米1(
m是长度单位,一纳米是十亿分之一米,对宏观物
质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为70008000
m,人体红细胞的直径一般为30005000
m,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1100
m之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
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f所谓的纳米技术是指:用纳米材料制造新型产品的科学技术。它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理学、分子生物学、化学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术、合成技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。在新的世纪,纳米将带给人们更多功能超常的生产生活工具,把人们带向一个从未见过的生活环境。
纳米科学技术使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。其最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。这可能改变几乎所有产品的设计和制造方式,实现生产方式的飞跃。因而纳米科技将对人类产生深远的影响,甚至改变人们的思维方式和生活方式。纳米技术涉及的范围很广,其中纳米材料是纳米技术发展的基础。12纳米材料的制备方法
纳米材料的制备方法分为物理方法和化学方法。物理方法有三种2。第一种是真空冷凝法。用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体,然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控,但技术设备要求高。第二种是物理粉碎法。通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。第三种是机械球磨法。采用球磨方法,控制适当的条件得到纯元素纳米粒子、合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。化学方法有五种。第一种是气相沉积法。利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品r
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