淺談納米材料應(yīng)用及發(fā)展前景

1、淺談納米材料應(yīng)用及發(fā)展前景淺談納米材料應(yīng)用及發(fā)展前景淺談納米材料應(yīng)用及發(fā)展前景江蘇大學(xué)JiangsuUniversity淺談納米材料應(yīng)用及發(fā)展前景摘要納米材料展現(xiàn)了異常的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)特性、敏感特性和催化以及光活性，為新材料的發(fā)展開辟了一個(gè)嶄新的研究和應(yīng)用領(lǐng)域。納米技術(shù)在精細(xì)陶瓷、微電子學(xué)、生物工程、化工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的成功應(yīng)用及其廣闊的應(yīng)用前景使得納米材料及其技術(shù)成為目前科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，被認(rèn)為是世紀(jì)的又一次產(chǎn)業(yè)革命。納米材料

2、向國(guó)民經(jīng)濟(jì)和高新科技等各個(gè)領(lǐng)域的滲透以及對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步的影響是難以估計(jì)的。關(guān)鍵詞：納米材料；納米應(yīng)用；量子尺寸效應(yīng)1.前言納米材料和納米結(jié)構(gòu)無論在自然界還是在工程界都不是新生事物。在自然界存在大量的天然納米結(jié)構(gòu)，只不過在透射電鏡的應(yīng)用以前人們沒有發(fā)現(xiàn)而已。在工程方面，納米材料80年代初發(fā)展起來的，納米材料其粒徑范圍在1—100nm之間，故納米材料又稱超微晶材料。它包括晶態(tài)、非晶態(tài)、準(zhǔn)晶態(tài)的金屬、陶瓷和復(fù)合材料等。由于極細(xì)的晶粒和大量處

3、于晶界和晶粒缺陷中心的原子，納米材料的物化性能與微米多晶材料有著巨大的差異，具有奇特的力學(xué)、電學(xué)、瓷學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)及化學(xué)等多方面的性能，從而使其作為一種新型材料在電子、冶金、宇航、化工、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展不僅比表面積大，而且擴(kuò)散速度快，因而進(jìn)行燒結(jié)時(shí)致密化的速度就快，燒結(jié)溫度也低。目前這方面已有不少實(shí)驗(yàn)室成果。高強(qiáng)度鋁基陶瓷中添加的納米粉，可提高材料的彎曲強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。用做磁性滑動(dòng)觸頭的非磁性陶瓷中，添加的納米粉體，可使陶瓷具有與磁性

4、薄膜相同的熱膨脹系數(shù)和良好的選擇性。另外，陶瓷材料通常是宏觀脆性材料，當(dāng)其晶粒尺寸達(dá)到納米量級(jí)時(shí)，可變成宏觀塑性材料，可加工性能有明顯改善，有望用于航天飛行器。由于納米粒子的尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)使得納米復(fù)相材料的熔點(diǎn)和相轉(zhuǎn)變溫度下降在較低的溫度下即可得到燒結(jié)性能良好的復(fù)相材料。由納米顆粒構(gòu)成的納米陶瓷在低溫下出現(xiàn)良好的延展性。納米TiO2陶瓷在室溫下具有良好的韌性在180C下經(jīng)受彎曲而不產(chǎn)生裂紋[3]。納米復(fù)合陶瓷具有良好的室溫和高溫力學(xué)