什么是纳米材料
当前位置: 首 页 >> 教育/科学 >> 材料 >> 正文
引言:提起“纳米”这个词,可能很多人都听说过,但什么是纳米,什么是纳米材料,可能很多人并不一定清楚,本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介,相信随着科学技术的发展,会有越来越多的纳米材料走进人们的生活,为人类造福。
纳米是英文namometer的译音,是一个物理学上的度量单位,1纳米是1米的十亿分之一;相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说,相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样,纳米是一个尺度概念,并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。
第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
-----------------------
说到纳米材料,什么是纳米呢?其实纳米是一个长度计量单位,1 米等于1000,000,000纳米,可见纳米是多么小的一个计量单位。用纳米这么小的微粒制成的材料就是纳米材料。
纳米材料出现于20世纪80年代中期,和宏观材料迥然不同,它具有奇特的光、电、磁、热和力、化学等方面的性质。
用金属制成的纳米材料硬度会提高数倍,而且竟然会变成不导电的绝缘体;纳米陶瓷很有韧性,可以重击而不碎;纳米材料的熔点会大大降低,金的熔点是1063℃,制成纳米材料后熔点会降为330℃;纳米铁的抗断裂应力比普通铁提高12倍;纳米药粉可以直接作血液注射……。
纳米材料的这些优异性能使得它刚一出现就引起了人们浓厚的兴趣和关注。科学家相信,21世纪,纳米材料将会有日新月异的发展。
但是,纳米材料在生产技术上还存在许多问题。纳米材料可以说是超微粒材料,用一般的研磨方法是不可能得到的,目前一般选用较为特殊的物理或化学方法,但这些方法成本很高,而且不能大规模生产。