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cailixia1017

[交流] 求助有关纳米材料的知识(10个金币)

我见文献中看到有的材料说是低维材料,
有的说是一维
还有二维的
三维的有没有我记不清了
还有的是纳米薄膜材料
他们有什么区别和联系吗
怎么区分它们
什么材料是一维、什么情况下可以称为为二维
薄膜材料是几维的
哪个高手能帮忙指点一下
给一个具体点的答案
在下将不甚感激


[ Last edited by zzgyb on 2009-1-17 at 09:20 ]
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jhydyhm

木虫 (职业作家)

〖牛 气 冲 天〗

★ ★ ★ ★ ★ ★
cailixia1017(金币+6,VIP+0):谢谢你的帮助,学习了,呵呵
纳米材料广义的定义为:在三维空间中至少有一维处于纳米尺度,即 1~100nm的范围。须再次强调,此定义的上下限并不是绝对的,而是相当模糊的。纳米科技的许多问题涉及单个原子分子的尺度,即 0 1nm的数量级;但定义纳米材料时,若用料的特征,因此,多数科学家将 1~100nm定义为纳米材料的特征尺度。

假若材料有 i维处于纳米尺度范围,则称此材料为 3—i维纳米材料。按照广义纳米材料的定义,只能取 i=3、2、1,分别对应于零维、一维和二维纳米材料。

①零维纳米材料,指该材料在空间三维上尺寸均为纳米尺度,即是纳米颗粒,原子团簇等。

②一维纳米材料,指该材料在空间二个维度上尺寸为纳米尺度,即是纳米丝、纳米棒、纳米管等,或统称纳米纤维。

③二维纳米材料,指该材料只在空间一个维度上尺寸为纳米尺度,即是超薄膜、多层膜、超晶格等,超薄的织物可视为二维纳米材料,已经由静电纺织制得纳米纤维组成的无纺布就是一个实例。

各种化学类别不同材料。包括金属材料,无机非金属材料和有机材料(尤其是高分子材料),都可以制成零维、一维和二维纳米材料。

目前研究和生产最多的纳米材料是零维材料,即纳米微粒 -例如纳米银粉、纳米碳酸钙等。由单相纳米微粒构成的固体材料,称为纳米相材料(nanophasematerials)。从材料科学与工程的角度来看,由不同纳米材料之间或与其他非纳米固体材料相结合,可以产生名目繁多的纳米复合材料(nanocompositematerials)。众所周知,固体材料的维度可以取 d=3、2、1、0,分别对应于大块固体、薄膜、纤维和微粒。因此纳米复合材料可以包括许多类别的复合方式,按照纳米材料及与复合团体材料的维度,理论上可以有以下组合。

① 零维纳米材料与不同维度(零维至三维)固体复合,如有 0-0、0-1、0-2和 0-3复合,其中以 0-0和 0-3纳米复合材料较为常见。通常,目前生产的纳米复合纤维,从材料本质上看,均属于 0-3纳米复合纤维。

②一维纳米材料也可以与固体材料产生不同形式的复合,即形成 1-0、1-1、1-2、1-3纳米复合材料。许多天然及合成材料中都有大量原纤(fibril),这是一种纳米纤维的结构单元,因此这些材料应属于这里的 1-3纳米复合材料。若纳米纤维本身含有更小的纳米微粒或原纤,则属于这里的 1-0和 1-1纳米复合材料。
2楼2008-12-24 18:04:39
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wgs5

铁虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★
cailixia1017(金币+4,VIP+0):我终于有点明白了,谢谢你的帮助!
sanko211(金币+2,VIP+0):感谢热心的虫子^_^斑竹奖励
纳米材料就是具有纳米尺度的粉末、纤维、膜或块体。科学实验证实,当常态物质被加工到极其微细的纳米尺度时,会出现特异的表面效应、体积效应和量子效应,其光学、热学、电学、磁学、力学乃至化学性质也就相应地发生十分显著的变化。因此纳米材料具备其它一般材料所没有的优越性能,可广泛应用于电子、医药、化工、军事、航空航天等众多领域,在整个新材料的研究应用方面占据着核心的位置。
  纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟,是生产其他三类产品的基础。
  纳米粉末: 又称为超微粉或超细粉,一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒,是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于:高密度磁记录材料;吸波隐身材料;磁流体材料;防辐射材料;单晶硅和精密光学器件抛光材料;微芯片导热基片与布线材料;微电子封装材料;光电子材料;先进的电池电极材料;太阳能电池材料;高效催化剂;高效助燃剂;敏感元件;高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷,用于陶瓷发动机等);人体修复材料;抗癌制剂等。
  纳米纤维: 指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于:微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料;新型激光或发光二极管材料等。
  纳米膜: 纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于:气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。
  纳米块体: 是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为:超高强度材料;智能金属材料等。
  专家指出,对纳米材料的认识才刚刚开始,目前还知之甚少。从个别实验中所看到的种种奇异性能,说明这是一个非常诱人的领域,对纳米材料的开发,将会为人类提供前所未有的有用材料。
假若材料有 i维处于纳米尺度范围,则称此材料为 3—i维纳米材料。按照广义纳米材料的定义,只能取 i=3、2、1,分别对应于零维、一维和二维纳米材料。

①零维纳米材料,指该材料在空间三维上尺寸均为纳米尺度,即是纳米颗粒,原子团簇等。

②一维纳米材料,指该材料在空间二个维度上尺寸为纳米尺度,即是纳米丝、纳米棒、纳米管等,或统称纳米纤维。

③二维纳米材料,指该材料只在空间一个维度上尺寸为纳米尺度,即是超薄膜、多层膜、超晶格等,超薄的织物可视为二维纳米材料,已经由静电纺织制得纳米纤维组成的无纺布就是一个实例。
3楼2008-12-24 19:02:48
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