纳米陈剑试题.ppt

纳米材料 纳米肌肉 介电材料 又称电介质，是电的绝缘材料。主要用于制造电容器。要求材料的电阻率高，介电常量大。种类很多，重要的有金红石（TiO2）瓷，含二氧化钛的复合氧化物陶瓷，如钛酸钙、钛酸镁、钛酸钡等。云母具有层状结构，易剥离成薄片，适于用作叠层型电容器。六方氮化硼耐高温、导热系数大，是理想的高温导热绝缘材料。白宝石（α-Al2O3）、尖晶石（MgO·Al2O3）等可作电子器件的衬底材料，可在它上面生长单晶硅膜。 电容全称为：固态铝质电解电容。它与普通电容（即液态铝质电解电容）最大差别在于采用了不同的介电材料，液态铝电容介电材料为电解液，而固态电容的介电材料则为导电性高分子。固态电容具备环保、低阻抗、高低温稳定、耐高纹波及高信赖度等优越特性，是目前电解电容产品中最高阶的产品。由于固态电容特性远优于液态铝电容，固态电容耐温达摄氏 260度，且导电性、频率特性及寿命均佳，适用于低电压、高电流的应用，天敏工程师在设计方案时考虑到电视盒的使用环境和使用时间比较特殊必须使用寿命更长安全系数更高的固态电容，新机主板中仅设计了一颗固态电容。 压电材料 定义：受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。 压电效应 压电效应的机理是：具有压电性的晶体对称性较低，当受到外力作用发生形变时，晶胞中正负离子的相对位移使正负电荷中心不再重合，导致晶体发生宏观极化，而晶体表面电荷面密度等于极化强度在表面法向上的投影，所以压电材料受压力作用形变时两端面会出现异号电荷。反之，压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。 导电材料 传感器 电子浆料 电子浆料是制造厚膜元件的基础材料，是一种由固体粉末和有机溶剂经过三辊轧制混合均匀的膏状物（可联想成牙膏、油漆等样子）。 按用途不同，分为介质浆料、电阻浆料和导体浆料：按基片种类分为陶瓷基片、聚合物基片、玻璃基片和金属绝缘基片电子浆料等；按烧结温度不同，可分为高温、中温和低温烘干电子浆料；按用途不同，可分为通用电子浆料（制作一般性的厚膜电路）和专用电子浆料（不锈钢基板电子浆料、热敏电阻浆料）；按导电相的价格分为贵金属电子浆料（银钯、钌系和金浆等）和贱金属电子浆料（钼锰浆料）。 发展历程 60年代以来，美国先后有ESL、Englehard、Cermalley、Ferro、EMCA、Heraeus、IBM、蕾切斯、通用电气等20多个公司开发，制造，销售各类电子浆料。欧洲生产销售浆料及原材料的公司，著名的有德固萨、菲利浦等。 80年代后，日本逐渐发展成世界上主要的浆料生产国，是唯一能与美国抗衡的浆料大国。著名的浆料公司有住友金属矿山、昭荣化学、田中贵金属所、村田制作所、太阳诱电、日立化学、东芝化学、福田金属粉、三菱金属、NEC、TDK等。 我国涉足电子浆料比较晚，主要在80年代后期，以昆明贵金属和4310厂为代表。 我国电子浆料的应用上主要以导体浆料（银浆、铝银浆）为主，其他浆料应用上还不到位，这主要是我国追求低成本的原因。 电子浆料作为一种新型材料，远远优异于传统电路器材（如电阻丝、电热管等），且具有环保、高效和节能等特点，其成本也与传统材料接近，无疑将是将来的主要应用方向。 当前，我国国内对新的高性能的电子浆料的需求越来越大，因此，在借鉴国际上电子浆料发展的经验，钨浆料和钼锰浆料等新的电子浆料也已经进入到国内市场，并且国内也有部分厂家能够生产这两种高性能的电子浆料。 钨浆料钨浆料广泛运用在高温共烧和陶瓷金属化上。例如：MCH陶瓷发热片，SMD陶瓷基座，陶瓷封装等。 * * 应化131 陈剑 这项研究主要由美国空军科学研究办公室资助，其他资助方包括美国海军研究办公室、罗伯特·A·韦尔奇基金、中国科技部“973计划”、中国国家自然科学基金委员会、韩美空军合作项目等。 肌肉通过收缩产生力量，这种人工肌肉就是模仿肌肉的机理。它由两部分组成：一部分为碳纳米管纤维，另一部分为体积能够变化的物质如石蜡。将石蜡嵌入碳纳米管纤维中，通过直接加热、电加热，或者使用一道闪光，石蜡就会发生体积膨胀，从而使整个“肌肉”膨胀。但由于碳纳米管纤维特殊的结构，“肌肉”的长度会同时发生收缩，产生力量。 同一种材料，当颗粒达到纳米级时，它的电阻、电阻温度系数都会发生变化。 如银是良导体，但是10-15nm大小的银颗粒的电阻会突然升高，失去金属的特征；对于典型的绝缘体氮化硅、二氧化硅等，当其颗粒尺寸小到15-20nm 时，电阻却大大下降使它们具有导电性能。 纳米材料的电学特性 1880年，法国物理学家P. 居里和J.居里兄弟发现，把重物放在石英晶体上，晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例。这一现象被称为压电效应。随即，居里兄弟又发现了逆压电效应，即在外电场作用下压电体会产生形变。 * *