文档介绍:纳米材料技术介绍
专 业: 机械设计制造及其自动化
学生姓名: 胡宇杨
学 号: 11202即所含电子数,N〕,于是0,即大粒子或宏观物体的能级间距几乎为零;而纳米微粒包含的原子数有限,N值很小,导致有一定的值,即能级间距发生分裂。块状金属的电子能谱为准连续能带,而当能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导的凝聚态能时,必须考虑量子效应,这就导致纳米微粒磁、光、声、热、电以及超导电性与宏观特性的显著不同,称为量子尺寸效应。
1.4物理特性
纳米材料的物理效应包括磁学、光学特性。
纳米材料的直径小,材料以离子键及共价键为主要结合力。与晶体相比,对光的吸收能力增强,表现出宽频带、强吸收、反射率低的特点。例如,尽管各种块状金属有不同颜色,但当其细化到纳米级的颗粒时所有金属都有呈现出黑色;有些物体还会出现新的发光现象,如硅本身属不发光的物体,但纳米硅具有发光现象。
由于纳米材料直径小,原子、分子更加裸露,磁性排更加随机,更加无规那么,因此,纳米材料具有超顺磁性。
l . 5化学特性
纳米材料的化学效应包括吸附及催化等特性。
纳米材料有着较大的比外表积.使得其对其他物质具有更强的吸附特性。
纳米材料可以用作高教催化剂。由于纳米微粒尺寸小,外表所占的体积百分数大,外表的键态、电子态与颗粒内部不同,外表原子配价不全等导致外表的活性位置增加,这就使它具备了作为催化剂的根本条件。纳米材料作为催化剂的作用主要有3个方面:
(1)改变反响速度,提高反响效率;
决定反响路径,有优良的选择性,如只进行氢化、脱氢反响,不发生氢化分解和脱水反响;
(3)降低反响温度。例如,以粒径小于0.3 nm的Ni和Cu—mon合金的超细微粒为主要成分制成的催化剂,可使有机物氢化的效率是传统镍催化剂的10倍;超细PL粉、WC粉是高效的氢化催化剂;超细的Feb、Ni与Fe02,混合轻烧结体可以替代贵金属作为汽车尾气净化剂;超细Aug粉可以作为乙炔氧化的催化剂。
2纳米材料的制备
纳米材料的制备方式有多种,根据制备过程中是否有明显的化学反响发生,可分为物理制备方法和化学制备方法。其中物理制备方法有机械研磨法、干式冲击法、共混法、高温蒸发法;化学制备法有溶胶一凝胶法、沉淀法、溶剂蒸发法。
3纳米材料在纺织领域中的应用
正是由于纳米微粒这些奇特的性质,为其广泛应用奠定了根底。例如,纳米微粒有特殊的抗紫外线、吸收可见光和红外线、抗老化、高的强度和韧性、良好的导电和静电屏蔽效应,强的抗菌消臭功能以及吸附能力等等。因此,通过把具有这些特殊功能的纳米微粒与纺织原料进行复合,可以制造纺织新原料、纳米浆料以及改善织物功能。
3.1抗紫外、耐日晒和抗老化纤维
所谓抗紫外纤维,即是指对紫外线有较强的吸收和反射性能的纤维,其制备和加工原理通常是对纤维添加能屏蔽紫外线物质,进行混合和处理,以提高纤维对紫外线的吸收和反射能力。这里的能屏蔽紫外线的物质指的是两类、即:起反射紫外线作用的物质、习惯上称为紫外线屏蔽剂;而对紫外线有强烈选择吸收,并能进行能量转换而减少它的透过量的物质,习惯上称为紫外线吸收剂