納米材料的制備(2)(已修改)
2025-05-13 07:59 本頁面
【正文】 第九章 納米材料的制備 材料制備技術(shù) 2022128 材料制備技術(shù) 2022128 什么是納米？什么是納米科學(xué)？ 材料制備技術(shù) 2022128 納米的尺度究竟多小？ 材料制備技術(shù) 2022128 納米材料的提出 ? 1959年提出：“如果我們對(duì)微小規(guī)模上的排列加以某種控制的話，我們就能使物體得到大量的已乎尋常的特性，就會(huì)看到材料的性能產(chǎn)生豐富的變化。 ? 1965年，獲諾貝爾物理獎(jiǎng)。 ?納米科技之父。 材料制備技術(shù) 2022128 Xe on Ni CO Iron atom on copper 材料制備技術(shù) 2022128 納米科技包括了各個(gè)方面 納米化學(xué) 納米生物學(xué) 納米電子學(xué) ? 納米材料學(xué) 納米物理學(xué) ?納米材料學(xué)的研究主要包括兩個(gè)方面： ? 一是系統(tǒng)地研究納米材料的性能、微結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征，通過與常規(guī)材料對(duì)比，找出納米材料特殊的規(guī)律，建立描述與表征納米材料的新概念和新理論； ? 二是發(fā)展新型的納米材料。 材料制備技術(shù) 2022128 納米材料就在我們身邊 ?自然界的納米材料 ? 人體和獸類的牙齒。 ? 海洋中的生命粒子。 ? 蜜蜂的 “羅盤” ——腹部的磁性納米粒子。 ? 螃蟹的橫行 ——磁性粒子“指南針”定位作用的紊亂。 ? 海龜在大西洋的巡航 ——頭部磁性粒子的導(dǎo)航。 ?人工制備納米材料 ? 中國古代利用蠟燭燃燒之煙霧制成碳黑作為墨的原料和著色的染料。 ? 中國古代銅鏡表面的防銹層經(jīng)檢驗(yàn)也已證實(shí)為納米 SnO2顆粒構(gòu)成的薄膜。 材料制備技術(shù) 2022128 納米材料的定義 ?納米材料 又稱為超微顆粒材料，由納米粒子組成 , 一般是指 尺寸在 1～ 100nm間的粒子 ，是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域。 ?納米材料可分為兩個(gè)層次： 納米超微粒子 與 納米固體材料 。 ? 納米超微粒子是指粒子尺寸為 1100nm的超微粒子； ? 納米固體是指由納米超微粒子制成的固體材料。 ? 而人們習(xí)慣于把組成或晶粒結(jié)構(gòu)控制在 100納米以下的長度尺寸稱為納米材料。 材料制備技術(shù) 2022128 材料制備技術(shù) 2022128 1. 按照結(jié)構(gòu)分類 三維結(jié)構(gòu)通常是指立體的空間結(jié)構(gòu)。 納米粒子在三個(gè)方向上不規(guī)則的延伸； 形成具有精細(xì)特征的復(fù)雜的枝狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 二維結(jié)構(gòu)通常是指片狀的納米結(jié)構(gòu)。 納米粒子沿著兩個(gè)不同方向延伸至微米量級(jí)，而第三個(gè)方向仍保持?jǐn)?shù)十納米； 可以看做是獨(dú)立的薄皮。 按結(jié)構(gòu)分類 一維是指管狀或線狀的納米結(jié)構(gòu)。 其尺寸沿一維方向伸； 可視為分立的線。 指準(zhǔn)球形或球形的納米粒子。 其尺寸在空間上并無 特定的取向； 可視為離散的點(diǎn)。 材料制備技術(shù) 2022128 零維 一維 二維 三維 材料制備技術(shù) 2022128 2. 按形態(tài)分類 納米顆粒型材料 納米固體材料 按形態(tài)分類 A B 納米磁性液體 材料 D 納米薄膜材料 C 指尺寸小于 15nm的超微顆粒在高壓力下壓制成形，再經(jīng)一定熱處理工藝后所生成的致密型固體材料。 是由超細(xì)微粒包覆一層長鍵的有機(jī)表面活性劑，高度彌散于一定基液中，構(gòu)成穩(wěn)定的具有磁性的液體。 指應(yīng)用時(shí)直接使用納米顆粒的形態(tài)。 指將顆粒嵌于薄膜中所生成的復(fù)合薄膜。 材料制備技術(shù) 2022128 材料制備技術(shù) 2022128 材料制備技術(shù) 2022128 ? 1. 小尺寸效應(yīng) ? 2. 表面與界面效應(yīng) ? 3. 量子尺寸效應(yīng) ? 4. 介電限域效應(yīng) ? 5. 宏觀量子隧道效應(yīng) 材料制備技術(shù) 2022128 ?粒子尺寸與光的波長、單磁籌臨界尺寸、超導(dǎo)態(tài)的相關(guān)長度相當(dāng)或更小時(shí)，由于 顆粒尺寸變小 所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為 小尺寸效應(yīng) 。 ? 對(duì)超微顆粒而言，尺寸變小，同時(shí)其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)。 （ 1） 特殊的 光學(xué) 性質(zhì) （ 2） 特殊的 熱學(xué) 性質(zhì) （ 3） 特殊的 磁學(xué) 性質(zhì) （ 4） 特殊的 力學(xué) 性質(zhì) 超微顆粒的小尺寸效應(yīng)還表現(xiàn)在 超導(dǎo)電性、介電性能、聲學(xué)特性以及化學(xué)性能 等方面 。 1. 小尺寸效應(yīng) 材料制備技術(shù) 2022128 ?表面效應(yīng) 是指納米超微粒子的 表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比 隨著 納米粒子尺寸 的 減小而大幅度地增加 ，粒子的表面能及表面張力也隨著增加，從而引起納米粒子性能的變化。 ?納米粒子的表面原子所處的晶體場環(huán)境及結(jié)合能與內(nèi)部原子
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1