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纳米材料全综介课件

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  • 卖家[上传人]:小**
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  • 上传时间:2019-04-22
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    • 1、纳米材料,纳米是啥“米”,纳米(nm),又称毫微米,如同厘米、分米和米一样,是长度的度量单位。具体地说,一纳米等于十亿分之一米的长度,相当于4倍原子大小,万分之一头发粗细;形象地讲,一纳米的物体放到乒乓球上,就像一个乒乓球放在地球上一般。这就是纳米长度的概念。 当代科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上存在着裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界,另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结,存在一个过渡区-纳米世界。 几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“分子”性质,如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染色及水溶性有重大变化。当“超分子“继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去,真像是一些长不大的孩子。,介于宏观与微观之间,纳米技术是单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术,是在纳米尺度内研究物质的特征和相互作用,并利用这些特性制造具有特定功能产品的高新技术。,介于宏观与微观之间,纳

      2、米材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。,神通广大的纳米材料,纳米颗粒是纳米材料基元。用物理、化学及生物学的方法制备出只包含几百个或几千个原子、分子的“颗粒”。这些“颗粒”的尺寸只有几个纳米。,脾气爆燥、易燃易爆的纳米金属颗粒,金属纳米颗粒表面上的原子十分活泼。实验上发现如果将金属铜或铝作成纳米颗粒,遇到空气就会激烈燃烧,发生爆炸。可用纳米颗粒的粉体做成固体火箭的燃料、催化剂,材料世界中的大力士-纳米金属块体,金属纳米颗粒粉体制成块状金属材料,它会变得十分结实,强度比一般金属高十几倍,同时又可以像橡胶一样富于弹性,纳米金属铜的超延展性,善变颜色的纳米氧化物材料,氧化物纳米颗粒最大的本领是在电

      3、场作用下或在光的照射下迅速改变颜色。作成士兵防护激光枪的眼镜和广告板,在电、光的作用下,会变得更加绚丽多彩。,刚柔并济的纳米陶瓷,纳米陶瓷粉制成的陶瓷有一定的塑性,高硬度和耐高温,使发动机工作在更高的温度下,汽车会跑得更快,飞机会飞得更高。,爱清洁的纳米材料,把透明疏油、疏水的纳米材料颗粒组合在大楼表面或窗玻璃上,大楼不会被空气中的油污弄脏,玻璃也不会沾上水蒸气而永远透明。将这种纳米颗粒放到织物纤维中,做成的衣服不沾尘,省去不少洗衣的麻烦。,神通广大的纳米材料,法力无边的半导体纳米材料 半导体纳米材料的最大用处是可以发出各种颜色的光,可以做成超小型的激光光原。它还可以吸收太阳光中的光能;把它们直接变成电能。 运送药物的“导弹” 把药物制成纳米颗粒或者把药物放入磁性纳米颗粒的内部。这些颗粒可以自由地在血管和人体组织内运动,如果在人体外部加以导向,使药物集中到患病的组织中,那么药物治疗的效果会大大地提高。,奇妙的碳纳米管,最近,科学家正在致力于一种新型纳 米材料-碳纳米管的研究,这是一种非常 奇特的材料,它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状“纤维“,内部是空的,外部直径只有几到几十纳

      4、米。这样的材料很轻,但很结实。它的密度是钢的1/6,而强度却是钢的100倍。用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防弹背心是最好不过的了。如果用碳纳米管做绳索,是唯一可以从月球挂到地球表面,而不被自身重量所拉断的绳索。如果用它做成地球-月球乘人的电梯,人们在月球定居就很容易了。 纳米碳管的细尖极易发射电子。用于做电子枪,可做成几厘米厚的壁挂式电视屏,这是电视制造业的发展方向。,纳米加工技术通向纳米世界的桥梁,按照人们的意愿在纳米尺寸的世界 中自由地剪裁、按排材料,这一技术被 称为纳米加工技术。纳米加工技术是纳 米科学的重要基础,也包含了许多人们 尚未认识清楚的纳米科学问题。 例:纳米的孔或线里的原子的扩散 纳米尺度内相互运动时的摩擦在纳 米世界内,所有的加工都必须在原子尺 寸的层面上考虑。纳米集成技术使不同材质的材料集成在一起,它既具有芯片的功能,又可以探测到电磁波,光波(包括可见光红外、紫外线等)的信号,还同时能完成计算机的命令的动作。,放在指尖上的400支排列 整齐的无痛型微型针,纳米效应,纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电,原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的三大效应:表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。,

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