文档介绍：纳米材料和纳米粒子纳米技术涉及的范围很广,纳米材料只是其中的一部分,但它却是纳米技术发展的基础。纳米材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。几种典型的纳米材料及应用:按照材料的形态,可将其分四种:纳米颗粒型材料纳米固体材料纳米膜材料纳米磁性液体材料纳米颗粒型材料:应用时直接使用纳米颗粒的形态称为纳米颗粒型材料。这种纳米颗粒型材料的表面积大大增加,表面结构发生较大的变化。与表面状态有关的吸附、催化以及扩散等物理化学性质有明显改变。纳米颗粒型材料在催化领域有很好的前景。录音带、录像带和磁盘等都是采用磁性颗粒作为磁记录介质。磁记录密度日益提高,促使磁记录用的磁性颗粒尺寸趋于超微化。目前用金属磁粉(20纳米左右的超微磁性颗粒)制成的金属磁带、磁盘,国外已经商品化,与普通磁带相比,它具有高密度、低噪音和高信噪比等优点。1991年春的海湾战争,美国执行空袭任务的F-117A型隐身战斗机,其机身外表所包覆的红外与微波隐身材料中亦包含有多种超微颗粒,它们对不同波段的电磁波有强烈的吸收能力。在火箭发射的固体燃料推进剂中添加l%重量比的超微铝或镍颗粒,每克燃料的燃烧热可增加l倍。此外,超细、高纯陶瓷超微颗粒是精密陶瓷必需的原料。因此超微颗粒在国防、国民经济各领域均有广泛的应用。纳米固体材料:纳米固体材料通常指由尺寸小于15纳米的超微颗粒在高压力下压制成型,或再经一定热处理工序后所生成的致密型固体材料。纳米固体材料的主要特征是具有巨大的颗粒间界面,如5纳米颗粒所构成的固体每立方厘米将含1019个晶界,原子的扩散系数要比大块材料高1014~1016倍,从而使得纳米材料具有高韧性。通常陶瓷材料具有高硬度、耐磨、抗腐蚀等优点,但又具有脆性和难以加工等缺点,纳米陶瓷在一定的程度上却可增加韧性,。例如含有20%超微钻颗粒的金属陶瓷是火箭喷气口的耐高温材料;金属铝中含进少量的陶瓷超微颗粒,可制成重量轻、强度高、韧性好、耐热性强的新型结构材料。超微颗粒亦有可能作为渐变(梯度)功能材料的原材料。例如,材料的耐高温表面为陶瓷,与冷却系统相接触的一面为导热性好的金属,其间为陶瓷与金属的复合体,使其间的成分缓慢连续地发生变化,这种材料可用于温差达1000°C的航天飞机隔热材料、核聚变反应堆的结构材料。渐变功能材料是近年来发展起来的新型材料,预期在医学生物上可制成具有生物活性的人造牙齿。人造器官,可制成复合的电磁功能材料、光学材料等。颗粒膜材料:颗粒膜材料是指将颗粒嵌于薄膜中所生成的复合薄膜,通常选用两种在高温互不相溶的组元制成复合靶材,在基片上生成复合膜,当两组份的比例大致相当时。就生成迷阵状的复合膜,因此改变原始靶材中两种组份的比例可以很方便地改变颗粒膜中的颗粒大小与形态,从而控制膜的特性。对金属与非金属复合膜,改变组成比例可使膜的导电性质从金属导电