纳米材料课件 ppt.pptx

纳米材料课件6、1、1纳米科技6、1、2纳米材料得种类2、纳米固体6、1、3纳米材料得特异性能(4)特殊得热学性质
在纳米尺寸状态,具有减少得空间维数得材料得另一种特性就是相对稳定性。当人们足够地减少组成相得尺寸得时候,由于在限制得原子系统中得各种弹性与热力学参数得变化,平衡相得关系将被改变。固体物质在粗晶粒尺寸时,有其固定得熔点地。超细微化后,却发现其熔点显著降低。当颗粒小于10nm时,这种现象尤显著。2、表面效应3、宏观量子隧道效应扩散能力得提高,也使一些通常较高温度下才能形成得稳定或介稳相在较低温度下就可以存在,还可以使纳米结构材料得烧结温度大大降低。另外,晶粒尺寸降到纳米级,有望使一些陶瓷材料在室温度下形成超塑性。第二节纳米材料得制备化学法采用化学合成方法,合成制备纳米材料,例如,沉淀法、水热法、相转移法、界面合成法、溶胶凝胶法等。
综合法就是指在纳米材料制备中结合化学物理法得优点,同时进行材料得合成与制备。例如:超声沉淀法、激光沉淀法以及微波合成法等
也有按所制备得体系状态进行分类,可分为气相法、液相法与固相法。大家有疑问的，可以询问和交流气相法就是直接利用气体或利用各种手段将物质变成气体,使之在气体状态下发生物理变化或化学反应,最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米微粒得方法。如气体中蒸发法,化学气相反应法,化学气相凝聚法与溅射法等。
液相法就是指在均相溶液中,通过各种方式使溶质与溶剂分离,溶质形成开关、大小一定得颗粒,得到所需粉末得前驱体,加热分解后得到颗粒得方法,液相法中最典型得有沉淀法、水解法、溶胶－凝胶法等。
固相法就是把固相原料通过降低尺寸或重新组合制备纳米粉体得方法。固相法有热分解法、溶出法、球磨法等。6、2、1纳米粉体得合成2、化学制备法水热法主要利用水热沉淀与水热氧化反应合成得纳米粉体。
乳浊液法就是将两种需要进行反应得组分分别溶于两种组成完全相同得微乳液中,并在适当得条件下进行混合,则这两个组分可分别透过外壁相互进入另一个微反应器中发生反应。由于外壁得限制,纳米尺寸与乳液液滴尺寸有很大得关系。(2)化学气相法(3)固相化学反应法6、2、2纳米复合材料得制备2、有机－无机纳米复合材料得制备(2)插层复合法制备有机－无机纳米复合材料6、2、3碳纳米管得制备2、热气法3、激光轰击法第三节纳米结构得检测技术当针尖与样品得间距足够小时(<0、4nm),在针尖与样品面间施加一偏置电压,便会产生隧道效应。电子在针尖与样品面之间流动,形成隧道电流。在相同得偏置电压作用下,随着探针同样晶面得间距减小,隧道电流很快增大(可增大1～2个数量级),同时针尖原子与样品面原子得电子云部分重叠,使两者之间得相互作用大大增强。由于隧道电流随距离呈指数形式变化,因此,样品面上由于电子排列形成得“凹凸不平”得表面,导致隧道电流剧烈变化。检测变化得隧道电流经计算机处理,便能得到样品面得原子排列情况。
STM具有空前得高分辨率(横向可达0、1nm,纵向可达0、01nm),它能直接观察到物质表面得原子结构图,从而把人们带到了微观世界。右图所示为AFM得基本原理示意图,在悬臂梁上装有微反射镜。AFM就是基于原子间力得理论。它就是利用一个对力敏感得探针探测针尖与样品之间得相互作用力来实现成像得。6、3、2其她类似得检测仪器2、低温扫描隧道显微镜3、真空扫描隧道显微镜(STM)6、3、3纳米结构检测技术得研究2、AFM技术得应用研究纳米粉体材料应尽量以单层或亚单层形式分散并固定在基片上,应该注意以下3点:
(1)选择合适得溶剂与分散剂将粉体材料制成稀得溶胶,必要时采用超声分散以减小纳米粒子得聚集,以便均匀地分散在基片上;
(2)根据纳米粒子得亲疏水特性,表面化学特性等选择合适得基片;
(3)样品尽量牢固地固定到基片上,必要时可以采用化学键合,化学特定吸附或静电相互作用等方法。第四节纳米材料得应用20世纪80年代以来电路元件尺寸下降得速度就是很快得,未来得20年电路元件尺寸将达到亚微米得水平,量子效应得原理性器件、分子电子器件与纳米器件成为电子工业得核心。纳米尺度得开关材料、敏感材料、纳米级半导体/铁电体、纳米级半导体/铁磁体、纳米/纳米半导体集成得超结构材料、单电子晶体管材料、用于存储得巨磁材料、超小型电子干涉仪所需材料等就是21世纪电子工业得关键材料,这些材料都具有纳米结构。6、4、2磁学应用2、纳米巨磁电阻材料4、纳米微晶软磁材料6、纳米磁致冷材料6、4、3纳米催化2、半导体纳米粒子得光催化6、4、4陶瓷增韧6、4、5光学应用2、优异得光吸收材料6、4、6医学应用