高三物理纳米材料及其应用 .ppt

一、工艺方法很多。常见的有激光诱导化学气相沉积法（LICVD）、低温等离子体增强化学气相沉积法（LPECVD）、溅射法、低气压蒸法、流动液面上真空蒸镀法和液相法等。1、例如，利用连续输出的二氧化碳激光辐射四氢化硅气体分子，四氢化硅气体分子很容易热解。热解生成的气相硅在一定温度和压力条件下成核和生长，生成纳米硅。低温等离子体增强化学气相沉积技术主要有射频等离子体增强化学气相沉积法（RF—PECVD）、直流等离子体增强化学气相沉积法（DC—PECVD）、微波等离子体增强化学气相沉积法（W—PECVD）和微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积法（ECR——PECVD）。例如，制备四氮化三硅氮米薄膜时，以四氢化硅和氮气作为反应气体，经双路流量计送入等离子体反应室内，反应气体在等离子体的激活下，进行化学反应，在基片上沉积出纳米四氮化硅薄膜。2、电离密度高，反应粒子活性高，大体积均匀，易于形成多电荷和原子自由基团。5、减少了高能离子对沉积物质或基片表面的辐射损伤。液相法包括沉积法、喷雾法、水热法、溶胶—凝胶和化学共沉淀法。量子——最初的意思就是不连续。实验研究表明，此时的纳米Ag（银）的确是绝缘体。纳米粒子的这些小尺寸效应为实用技术开拓了新领域。例如，纳米尺度的强磁性颗粒（Fe—Co合金，氧化铁等），当颗粒尺寸为单磁畴临界尺寸时，具有很高的矫顽力，可以制成磁性信用卡、磁性钥匙、磁性车票等，还可以制成磁性液体，广泛地用于电声器件、阻尼器件、旋转密封、润滑、选矿等领域。利用等离子共振频率随颗粒尺寸变化这一性质，通过改变粉体材料颗粒的尺寸，控制吸收边的位移，制造具有一定频宽的微波吸收纳米材料，可以用于电磁波屏幕、隐形飞机等。例如，大块铅的熔点为600K，而20nm球形铅微粒的熔点降为288K。纳米银微粒在低于373K开始熔化，而常规银的熔点远高于1273K。居里温度也是描述物质磁性的一个重要参数。对于纳米微粒，由于小尺寸效应和表面效应而导致纳米粒子的本征和内禀的磁性变化，因此具有较低的居里温度。人们观察大块金属表面时，可以看到不同颜色的光泽。这表明金属对可见光范围各种颜色的反射和吸收能力不同。宽频带吸收的原因：纳米粒子平均配位数下降，不饱和键和悬键增多，没有一个单一的、择优的键振动模，而是存在一个较宽的键振动模的分布，在红外光场作用下，它们对红外吸收的频率也就存在一个较宽的分布。大块硅不发光，是因为它的结构存在平移对称性，由平移对称性产生的选择定则使得大尺寸硅不可能发光，当硅粒径小到某一程度时，平移对称性消失，因此出现发光现象。1、旋转轴密封是磁密封用途的代表。这种轴密封的优点是完全密封、无线漏、无磨损、不发热、轴承寿命长、不污染环境，构造简单。主要用于防尘密封和真空密封的高精尖设备及航天器等。2、磁液扬声器是将四氧化三铁磁流体注入音圈气隙成为高档扬声器。其优点有提高扬声器效率；减少互调节器失真和谐波失真（阻尼效应急提高了音质；可以承受较高功率；能使音圈自动调心，减少废品等。磁记录纳米材料是近年来发展得最快的一种应用材料。近此圻来，各种登信息量的飞速增加，需要记录的信息量也不断增加，要求记录材料高性能化，特别是记录高密化。超微粒子是实现高记录密度的重要材料。例如，在1平方厘米上实现记录1000万条以上信息，就要求一条信息被记录在1—10平方微米中，这样至少需要有300阶段分层次的记录。因此，在1——10平方微米中至少要有300个记录单位。若以超微粒作为记录单元，将使记录密度大提高。由于磁性纳米微粒尺寸小，具有单磁畴结构，矫顽力很高的特性，用它制作磁记录材料可以提高声噪比，改善图像质量。纳米技术从真正意义上影响人们的生活，可能还需要10—20年时间，但是这项技术有着非常广阔的应用前景。比如，随着纳米技术的发展，计算机信息存储蕊片越来越小，而存储量却越来越大，信息容量比现有光盘高100万倍，到那时，整个美国国会图书馆的图书都能存储在一个糖块大小的芯片中，这该是多么令人惊奇的事！第1页，共28页，星期日，2025年，2月5日第四篇纳米材料及其应用更多资源第2页，共28页，星期日，2025年，2月5日第四篇纳米材料及其应用纳米材料科学——对介于团簇和亚微米级体系之间1—100nm微小体系的制备及其特性的研究的一个分支学科。1990年7月在美国巴尔基摩召开的国际第一届纳米科学技术学术会议上，正式把纳米材料科学作为材料科学的一个分支公布于世。纳米材料科学的诞生标志着材料科学已经