| 納米材料分為納米粉體材料、納米固體材料、納米組裝體系三類。納米粉體材料是納米材料中最基本的一類。納米固體是由分體材料聚集，組合而成。而納米組裝體系則是納米粉體材料的變形。
納米粉體也叫納米顆粒，一般指尺寸在1-100nm之間的超細(xì)粒子，有人稱它是超微粒子。它的尺度大于原子簇而又小于一般的微粒。按照它的尺寸計(jì)算，假設(shè)每個(gè)原子尺寸為1埃，那么它所含原子數(shù)在1000個(gè)-10億個(gè)之間。它小于一般生物細(xì)胞，和病毒的尺寸相當(dāng)。
細(xì)微顆粒一般不具有量子效應(yīng)，而納米顆粒具有量子效應(yīng)；一般原子團(tuán)簇具有量子效應(yīng)和幻數(shù)效應(yīng)，而納米顆粒不具有幻數(shù)效應(yīng)。
納米顆粒的形態(tài)有球形、板狀、棒狀、角狀、海綿狀等，制成納米顆粒的成分可以是金屬，可以是氧化物，還可以是其他各種化合物。
納米粉體材料的基本性質(zhì)
它的性質(zhì)與以下幾個(gè)效應(yīng)有很大的關(guān)系：
（1）.小尺寸效應(yīng)
隨著顆粒的量變，當(dāng)納米顆粒的尺寸與光波、傳導(dǎo)電子德布羅意波長以及超導(dǎo)態(tài)的相干長度或透射深度等物理尺寸特征相當(dāng)或更小時(shí)，周期邊界性條件將被破壞，聲、光、電、磁、熱、力等特性均會(huì)出現(xiàn)質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化成為小尺寸效應(yīng)。
?。?）.表面與界面效應(yīng)
納米微粒尺寸小、表面大、位于表面的原子占相當(dāng)大的比例。由于納米粒徑的減小，最終會(huì)引起表面原子活性增大，從而不但引起納米粒子表面原子輸送和構(gòu)型的變化，同時(shí)也引起表面電子自旋構(gòu)象和電子能譜的變化。以上的這些性質(zhì)被稱為“表面與界面效應(yīng)”。
?。?）量子尺寸效應(yīng)
當(dāng)粒子尺寸下降到某一值時(shí)，金屬費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)變成離散能級(jí)的現(xiàn)象成為量子尺寸效應(yīng)。
具體從各方面說來有以下特性：
?。?）熱學(xué)特性
納米微粒的熔點(diǎn)，燒結(jié)溫度比常規(guī)粉體要低得多。這是由于表面與界面效應(yīng)引起的。
比如：大塊的pb的熔點(diǎn)600k，而20nm球形pb微粒熔點(diǎn)降低288k，納米Ag微粒在低于373k時(shí)開始融化，常規(guī)Ag的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于1173k。還有，納米TiO2在773k加熱出現(xiàn)明顯致密化，而大晶粒樣品要出現(xiàn)同樣的致密化需要再升溫873k才能達(dá)到，這和燒結(jié)溫度有很大關(guān)系。
?。?）光學(xué)特性
寬頻帶強(qiáng)吸收 當(dāng)尺寸減小到納米顆粒時(shí)，幾乎成黑色，對(duì)可見光反射率急劇下降。
有些納米顆粒如同氮化硅，SiC及三氧化二鋁對(duì)紅外有一個(gè)寬頻帶強(qiáng)吸收譜。而ZnO、三氧化二鐵和二氧化鈦納米顆粒對(duì)紫外線有一個(gè)寬頻帶強(qiáng)吸收譜。
藍(lán)移和紅移 和大塊材料相比，納米微粒普遍吸收帶存在藍(lán)移，即吸收帶移向短波長方向；而在某些條件下粒徑減小至納米級(jí)時(shí)吸收帶向長波方向轉(zhuǎn)移，即紅移。
?。?）化學(xué)性質(zhì)
由于表面效應(yīng)，可以做催化劑，提高反應(yīng)活力。 |
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