纳米材料的应用

2019-07-0315:52:02纳米材料的应用已关闭评论

纳米材料的纳米微粒尺寸小、比表面积大和量子尺寸效应使它具有不同于常规固体的新特性。原来是良导体的金属,当尺寸到几纳米或十几纳米时电阻大大下降,甚至可能导电;原是铁磁性的粒子可能变成超顺磁性,矫顽力为0;常规固体在一定的条件下物理性能是稳定的,在纳米态下,颗粒尺寸对性能产生强烈的影响。纳米材料体系的尺度通常定为1~100 nm。

纳米微粒磁性材料方面的典型应用是磁流体和磁记录材料,磁密封和磁液扬声器是磁流体的典型应用,用它制作磁记录材料可以提高信噪比,改善图像质量;用纳米材料制作超微粒传感器具有敏感性高,超小型、低能耗和多功能等特点;在生物和医学上,为利用纳米微粒进行细胞分离、细胞染色,以及利用纳米微粒磁液特殊药物或新型抗体进行局部定向治疗等方面提供了新的研究方向和途径。此外,纳米微粒在催化、电子、光学等方面亦有广阔的应用前景。

纳米固体材料是纳米粒度的晶粒或微粒凝聚而成的块体、薄膜、多层膜和纤维。利用纳米微粒的特性,人们可以将常理根本不相溶的两种元素合成制备出新型的材料和原子排列状态完全不同的两种或多种物质的复合材料。例如铁铝、银铁和铜铁合金等纳米材料研制成功;把金属的纳米颗粒放入常规陶瓷中可大改善材料的力学性质;纳米Al2 O3弥散到透明的玻璃中既不影响透明度,又提高了高温冲击性能;8 nm的纳米铁粒子分散到钇铝石榴石或钇镓石榴石中形成的新型磁制冷材料使制冷温度达到20 K。

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