文档介绍：第 28卷第 3期济宁师范专科学校学报 2007年 6月
Vol. 28 No. 3 Journal of J ining Teachers’College Jun. 2007
文章编号: 1004—1877 (2007) 03—0010—02
纳米材料的分类及其物理性能
李淑娥 1 ,唐润清 1 ,刘汉忠 2
(1. 山东省济宁第九中学; 2. 山东省济宁学院物理系,山东曲阜 273155)
摘要:本文归纳总结了纳米材料的不同分类,简要阐述了纳米材料与体材料物理性能的不同,并对其作
了简要分析。
关键词:纳米材料;物理性能;表面效应;量子效应
中图分类号: TB383 文献标识码: A
变,出现了构筑它们的基石达到纳米尺度[5 ] 。例如铜的纳
1 纳米材料的分类米晶体硬度是微米尺度的 5倍,脆性的陶瓷成为易变形的
纳米材料,半导体量子阱、量子线和量子点器件的性能要
以“纳米”来命名的材料是在 20世纪 80年代,它作为
比体材料的性能好得多;当晶体小到纳米尺寸时,由于位
一种材料的定义把纳米颗粒限制到 1 - 100纳米[1 ] 。在纳
错的滑移受到边界的限制而表现出比体材料高很多的硬
米材料发展初期,纳米材料是指纳米颗粒和由它们构成的
度;纳米光学材料会有异常的吸收;体表面积的变化使得
纳米薄膜和固体。广义地,纳米材料是指在 3维空间中至
纳米材料的灵敏度比体材料要高得多;当多层膜的单层厚
少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成度达到纳米尺寸时会有巨磁阻效应等。纳米材料之所以
[2 ]
的材料。如果按维数,纳米材料的基本单元可以分为 3 能具备独到的特性,是当组成物质中的某一相的某一维的
类: (1) 0维,指在空间 3维尺度均在纳米尺度,如纳米尺尺度缩小至纳米级,物质的物理性能将出现根本不是它的
度颗粒,原子团簇等; ( 2) 1维,指在空间有两维处于纳米任一组分所能比拟的改变。
尺度,如纳米丝、纳米棒、纳米管等; ( 3) 2维,指在 3维空材料的光学性能[6 ]是由其对太阳光的反射性能或吸收
间中有 1维在纳米尺度,如超薄膜,多层膜,超晶格等。性能所决定的。如绿色的树叶表明它吸收了其他波长的光
按化学组成可分为[3 ] :纳米金属、纳米晶体、纳米陶而反射出绿色的特征波。红色的颜料表明它吸收了其他波
瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料。按材料物性长的光而反射出红色的特征波。纳米微粒由于其尺寸小到
可分为:纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性光学材几个纳米或十几个纳米而表现出奇异的小尺寸效应和表面
料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料等。按应用界面效应,因而其光学性能也与常规的块体及粗颗粒材料
可分为纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材不同。纳米金属粉末对电磁波有特殊的吸收作用,可作为
军用高性能毫米波隐形材料、红外线隐形材料和结构式隐
料、纳米敏感材料、纳米储能材料等。
形材料,以及手机辐射屏蔽材料。比如,玻璃是一种绝缘
纳米材料大部分都是用人工制备的,属于人工材料,
体,它无法把吸收到的电磁波释放出去,但是重金属汽化后
但是自然界中早就存在纳米微粒和纳米固体。例如天体
生成的纳米材料却有极