纳米材料及其应用课件

纳米材料及其应用，C110631章上行，纳米材料，纳米材料在三维空间中至少处于1维纳米尺度范围(1-100纳米)，或构成它们的基本单位的物质，相当于约10-100个原子紧密排列的尺度。大小限制，物理化学性质发生重大变化的小粒子的大小在0.1微米以下(注1米=100厘米，1厘米=10000微米，1微米=1000nm，1纳米=10e)，也就是100nm以下。因此，粒子大小为1 100纳米的粒子称为超粒子材料，其大小接近光的波长，具有大表面的特殊效果的纳米材料，其熔点、磁性、光学、导热、导电等特性在整个状态下通常与该物质表现的特性不同。纳米技术的范围、纳米技术的广泛范围可能包括纳米材料技术和纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等。其中，纳米材料技术侧重于纳米功能材料的生产(超微粒、涂层、纳米晶材料等)，特性检测技术(化学成分、微结构、表面形态、材料、化学、电、磁、热和光学等)。纳米加工技术包括精密加工技术(能量梁加工等)和扫描探针技术。1，纳米磁性材料，实际使用的纳米材料大部分是人工制造的。纳米磁性材料具有非常特殊的磁性特性，纳米粒子体积小，具有单个磁球结构和矫顽力强的特性，利用它制作的磁性记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比-Fe2O3高几十倍。超顺磁性强磁性纳米粒子也可以制成电声装置、阻尼装置、旋转密封、润滑和选矿用的磁性液体。2，纳米陶瓷材料，传统陶瓷材料模具不容易滑动，材料脆，烧结温度高。纳米陶瓷具有粒度小、易于在其他晶粒上移动的晶粒，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度、高的韧性和优秀的延展性，通过这些特性，可以在室温或较低的高温下冷加工纳米陶瓷材料。3，纳米传感器，纳米氧化锆，氧化镍，二氧化钛等陶瓷对温度变化，红外，汽车尾气非常敏感。因此，可以利用它制造温度传感器、红外探测器、汽车尾气检测器，检测灵敏度远高于普通同类陶瓷传感器。4，纳米倾斜功能材料，宇宙氢氧发动机燃烧室内部表面需要高温，其外部表面必须与冷却剂接触。但是块状陶瓷和金属很难结合。制作时金属和陶瓷之间的成分逐步连续变化，为了烧结成型，金属和陶瓷纳米粒子含量逐渐变化的要求可以满足燃烧室内高温、外部导热性好的要求。5，纳米催化材料，纳米粒子是很好的催化剂，因为纳米粒子的体积小，表面体积大，表面的化学键状态和电子状态与粒子内部不同的表面原子配位不完全，表面的活性位置增加，具有作为催化剂的基本条件。镍或铜-锌化合物的纳米粒子对特定有机物的加氢反应是一种很好的催化剂，可以替代昂贵的铂或钯催化剂。纳米铂黑催化剂可以将乙烯的氧化反应温度从600 降低到室温。纳米粉体，也称为超微粒或超微粒粉末，纳米粉末是处于原子、分子和宏观物体之间中间状态的固体颗粒物质。可用：高密度磁记录材料；吸收隐身材料；磁流体材料；辐射防护材料；单晶硅和精密光学抛光材料；微芯片导热基板和布线材料；微电子封装材料；光电材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效燃烧助剂；敏感元件高韧性陶瓷材料(用于陶瓷引擎等的不易碎陶瓷)；人体修复材料；抗癌剂等。，生活应用，空调的纳米杀菌纳米领带不脏，纳米硅、钛、镁、银等物质早在日常生活中经常看到的东西，服装、鞋、手机显示屏，触摸屏，液晶电视，玻璃或有机玻璃(树脂)的光学装置，精密微电子产品水水，我不怕！这是传说中的纳米防水砂浆！真神奇，我们的国旗都是用纳米材料做铃铛的！纳米材料的体积效应，纳米粒子的大小与传导电子的德布罗意波相比，周期性边界条件被破坏，与磁性、内部压力、光吸收、热阻、化学活性、催化剂和熔点等普通粒子相比，纳米粒子的体积效应发生了巨大变化。纳米粒子的以下方面效应及其多方面应用都基于其体积效应。例如，纳米粒子的熔点可能远远低于为粉末冶金行业提供新技术的本体。利用随粒子大小变化的等离子共振移位改变粒子大小，控制吸收的位移，制造有用于电磁屏蔽、隐形飞机等的带宽的微波吸收纳米材料，纳