21世纪材料发展的方向_纳米材料_刘冰.pdfVIP

第 13 卷第 3 期 青岛大学学报 VOL 13 NO 3 2000 年 7 月 JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY July 2000 文章编号 1006-1037 2000 03-0091-05 ? ? 世纪材料发展的方向 纳米材料? ? 刘 冰 任兰亭 石油大学应用物理系 东营?257062 ? 摘要 本文主要综述了纳米材料的奇异性质 简介了它的结构和分类 对该材料的应用 进行了介绍和展望 关键词 纳米材料 性质 应用 中图分类号 O4 文献标识码 ? 前言 两次诺贝尔奖金获得者 著名的美国物理学家 Richard Feynmen 在 60 年代曾经预 言 如果我们能控制细微物体的排序 将获得很多具有特殊性能的物质 纳米科学技术 的诞生将使这个美好的梦想成为现实 纳米材料是现代材料科学的一个重要的发展方向 纳米材料是指由微细晶粒组成 特征维度尺寸在纳米量级 1~100nm 的固态材料 由 于微细的晶粒 大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效应 小尺寸效应 界面表面效应和宏观量子隧道效应等 纳米材料与普通材料相比 具有许 多奇异的性能 因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点 ?? 纳米材料? ???纳米材料的内涵及判据?? “制造 和 应用 是材料的永恒的内涵 应用与特性相对应 因此 新材料具有 的首要性质应是新特性 作为新材料的一个独立分支 纳米材料区别于其它材料的唯一 标志是表征材料的某一几何尺寸及尺寸效应赋予的新特性 因此尺寸 材料的某一尺寸 处在纳米量级即 10-9~10-7 米 和新特性 在尺寸为纳米量级时材料的特性优于块状材料 性能或具有新的性质 是纳米材料判据的两个必要条件 一般来说 各种物质其尺寸小 到 1~100nm 之间都具有同常规材料不同的性质 因此 对纳米材料的微粒尺寸划为 1~100nm 较为合适 近年来文献上关于纳米材料的报道大多采用这个范围 ???纳米材料的结构和分类? 目前 纳米材料普遍称为纳米结构材料 NSM 其主要由晶粒和晶界组成