纳米材料成型与制备课程讲义课件.ppt

纳米材料成型与制备 主讲教师：孙宏飞 联系电话电子邮件：sunhf@hit.edu.cn 课程目录 第一讲：纳米科学与技术总论 第二讲：纳米科技的基本理论 第三讲：团簇 第四讲：纳米颗粒 第五讲：纳米纤维 第六讲：纳米薄膜 第七讲：纳米块体材料 第八讲：纳米复合材料 第九讲：纳米结构 第十讲：纳米材料综合制备方法及其实例 纳米科学与技术总论 前言 纳米材料的基本概念 纳米材料的基本发展阶段 纳米科学与技术的必威体育精装版研究进展 纳米材料的分类 纳米材料成型与制备课程参考书 张立德 牟季美 ．纳米材料和纳米结构．科学出版社．2001.2 王世敏　许祖勋．纳米材料制备技术．化学工业出版社．2002.2 张志焜　崔作林．纳米技术与纳米材料．国防工业出版社．2000．3 曹茂盛，李大勇等. 纳米材料学. 哈尔滨工业大学出版社. 2002. 7 纳米材料成型与制备课程参考书 Guokui liu. Nanoscience and nanotechnology in prepective. Tsinghua university press. 2002.6 Zhonflin Wang.Handbook of nanophase and nano structured materials-systems and applications(1,2). Tsinghua university press. 2002.6 Zhonflin Wang.Handbook of nanophase and nano structured materials-synthesis. Tsinghua university press. 2002.6 Zhonflin Wang.Handbook of nanophase and nano structured materials-characterization. Tsinghua university press. 2002.6 课程需要掌握的检索数据库 图书中文数据库：超星图书馆 期刊中文数据库：中国期刊网 英文期刊数据库：Elsevier Science 英文摘要数据库：EI、SCI 纳米材料的概念(*) 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1～100nm）或者由他们作为基本构成单元的材料 1nm=10-9m 纳米材料研究的三个发展阶段 第一阶段（1990年以前）主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体（包括薄膜），研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在20世纪80年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相（nanocrystalline or nanophase）材料。 纳米材料研究的三个发展阶段 第二阶段（1998年前）人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料，通常采用纳米微粒与纳米微粒复合（0—0复合），纳米微粒与常规块体复合（0—3复合）及发展复合纳米薄膜（0—2复合），国际上通常把这类材料称为纳米复合材料。这一阶段纳米复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。 纳米材料研究的三个发展阶段 第三阶段（从1998年到现在）纳米组装体系（nanostructured assembling system）、人工组装合成的纳米结构的材料体系或者称为纳米尺度的图案材料（patterning materials on the nanometre scale）越来越受到人们的关注。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系，纳米颗粒、丝、管可以有序地排列。其中包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。 纳米科学与技术的新进展 扫描探针显微技术 超精密加工和原子级加工 纳米材料 微型机械和微机电系统 微型机械的加工技术 纳米材料的分类 维度分类： 0维； 1维； 2维； 3维 维度分类 ①零维，指其在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒、原子团簇、人造超原子、纳米尺寸的孔洞等； ②一维，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管等； ③二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜材料等。 实体分类 团簇（0维） 纳米粉末(0维) 纳米纤维(1维) 纳米膜(2维) 纳米块体(3维) 纳米复合材料 纳米结构 第二讲 团簇 团簇及其制备成形方法 实体分类－－团簇 原子分子团簇，简称团簇(cluster)或微团簇(micro