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第103章 纳米技术概览

纳米材料是指物质的颗粒尺寸小于100nm的超微粉末,它晶界处的原子数比率高达15~50%,纳米材料的结构是有序排列还是无序排列还在研究讨论。一些科学家认为,纳米材料不同于晶态与非晶态,是物质的第三态固体材料,其种类很多,可分为金属、陶瓷、有机与无机、复合纳米材料等。

纳米材料的特殊性能由于纳米材料的特殊结构,使之产生四大效应,即小尺寸效应、量子效应(含宏观量子隧道效应)、表面效应和界面效应,从而具有传统材料所不具备的物理、化学性能。如Tio2纳米材料具有奇特韧性,在180℃经受弯曲不断裂CaF2纳米材料在80~180℃温度下,塑性提高100%。

纳米材料的制造方法比较多,一些制取超细微粉的方法可以用来制纳米微粒。但是,高效率低成本获取优质纳米材料的技术,仍然是各国科学家研究的重点。目前,已经报道的工艺方法主要是以下几种:物理气相沉积法(PVD)、化学气相沉积法(CVD)、等离子体法、激光诱导法、真空成型法、惰性气体凝聚法、机械合金熔合法、共沉淀法、水热法、水解法、微孔液法、溶胶—凝胶法等等。

纳米材料标志着人们对材料性能的发掘达到了新的高度,这项技术大范围地改造了传统材料,又源源不断地创造出新的材料,开辟了广阔的应用领域。