LDSports乐动体育·纳米复合资料_

　　纳米复合资料 一、纳米资料的功能 1、纳米资料的根本物理效应 当小粒子标准进入纳米量级(1—100nm)时，其自身具 有量子标准效应、小标准效应、外表效应和微观量子地道 效应，因而展现出许多特有的性质，在催化、滤光、光吸 收、医药、磁介质及新资料等方面有宽广的使用远景，同 时也将推进基础研讨的开展。 ppt课件 1 1）、小标准效应 当超细微粒的标准与光波波长、德布罗 意波长以及超导态的相干长度或透射深度等 物理特征标准适当或更小时，晶体周期性的 边界条件将被损坏；非晶态纳米微粒的颗粒 外表层邻近原子密度减小．导致声、光、电 磁、热力学等物性出现新的小标准效应。 ppt课件 2 纳米标准的强磁性颗粒(Fe—Co合金，氧 化铁等)，当颗粒标准为单磁畴临界标准时， 具有甚高的矫顽力，可制成磁性信用卡、磁 性钥匙、磁性车票等，还能够制成磁性液体 ，广泛地用于电声器材、阻尼器材、旋转密 封、光滑、选矿等范畴。 ppt课件 3 纳米微粒的熔点可远低于块状金属。例如 2nm的金颗粒熔点为600K．随粒径添加，熔 点敏捷上升，块状金为1337K；纳米银粉熔 点可下降刮373K。此特性为粉末冶金工业提 供了新—工艺。 ppt课件 4 使用等离了共振频率随颗粒标准改动的性 质，能够改动颗粒标准，操控吸收边的位移 ，制作具有必定频宽的微波吸收纳米资料， 可用于电磁波屏蔽、隐形飞机等． ppt课件 5 2）、外表效应 纳米微粒标准小，外表能高，坐落外表 的原子占适当大的份额。跟着粒径减小，表 面原子数敏捷添加．这是因为粒径小，外表 积急 剧变大所造成的。 ppt课件 6 例如，粒径为10nm时，比外表积为90m2／g，粒径 为5nm时，比外表积为180m2／g，粒径下降到2nm ，比外表积猛增到450m2／g。这样高的比外表，使 处于表而的原子数越来越多，一起外表能敏捷添加。 因为外表原子数增多，原子配位缺乏及高的外表能， 使这些外表原子具有高的活性，极不安稳，很容易与 其他原子结合。例如金属的纳米粒子在空气中会焚烧 ，无机的纳米粒子暴露在空气中会吸附气体，并与气 体进行反响。 ppt课件 7 3）、量子标准效应 当粒子标准下降到某一值时，金属费米 能级邻近的电子能级由准接连变为离散能级 的现象以及纳米半导体微粒存在不接连的最 高被占有分子轨迹和最低未被占有的分子轨 道能级而使能隙变宽现象均称为量子标准效 应。 ppt课件 8 4）、微观量子地道效应 微观粒子具有的贯穿势垒的才能称为地道 效应。近年来，人们发现某些微观量也具有 地道效应，称为微观量子地道效应 ppt课件 9 2、独特的物性 因为纳米微粒具有大的比外表积、外表原 子数、外表能和外表张力跟着粒径的下降急 剧添加，表现出小标准效应、外表效应、量 子标准效应及微观量子地道效应等特色，从 而导致纳米微粒的热、磁、光、灵敏特性和 外表安稳性等不同于正常粒子。如，纳米金 属在低温下出现绝缘性 ppt课件 10 3、分散及烧结功能 因为纳米结构资猜中有很多的界面，这 些界面为原子供给了短程分散途径，因而纳 米资料具有较高的分散率，这对蠕变、超塑 性等力学功能有明显影响，一起能够在较低 的温度下对资料进行有用掺杂，可在较低温 度使不混溶金属构成新的合金相。 增强分散力发生的另一个结果是可经以 使纳米结构资料的烧结温度大大下降 ppt课件 11 4、力学功能 与传统资料比较，纳米资料的力学功能有明显 的改动，一些资料的强度和硬度成倍进步经。 如14nm的Pd试样，其0.2%的屈从强度为 250MPa，而50u的粗晶资料为52MPa，粒径 为6nm的Cu的硬度是粗晶试样的5倍。 整体来说，硬度跟着粒径的减小而添加。 当晶粒标准很小时，硬度跟着粒径的减小而 添加。 ppt课件 12 5、超塑性 超塑性是指资料在开裂前发生很大的伸 长量，这种现象一般发生在受中温(0.5Tm)、 中比及较低应变速率(10-6~10-2S-1)条件下的 细晶资猜中。 一般以为陶瓷具有超塑性应该具有两个 条件：1）较小的粒径，2）快速的分散途径 （增强的晶格、晶界分散才能）。 ppt课件 13 6、光电功能及纳半导体。 ppt课件 14 二、纳米复合资料 1、概述 纳米资料是指标准为1 nm一100 nm的 超微粒经限制，烧结或溅射而成的凝集态固 体。它具有开裂强度高、耐性好，耐高温等 特性。 ppt课件 15 自从德国Gleiter等开展了惰性气体凝集法，即在高真 空超纯条件下将超微金属粉末的制备和成型结合在一 起原位限制成固体资料，并对其功能和结构进行研讨 以来，世界各国先后对这种新式纳米资料给予极大关 注。近年来更是对纳米资料的结构与功能及使用远景 进行了广泛而深化的研讨。据美国贤料显现，纳米结 构资料在美国商场将从1996年的4,130万美元增至 2001年的14，860万美元，年添加速率将超越29％。 纳米资料已成为当时资料科学和凝集态物理范畴中的 研讨热门，被视为“21世纪最有出路的资料” 其中就 包含纳米复合资料 ppt课件 16 ?纳米复合资料(nanocomposites)是 指分散相标准至少有一维小于100 nm 的复合资料(含有纳米单元相的复合材 料 )。从基体与分散相的粒径巨细联系 ，复合可分为微米一微米、微米一纳 米、纳米一纳米的复合 ppt课件 17 ?依据Hall—Perch方程，资料的屈从强度与晶 粒标准平方根成反比。这表明，随晶粒的细化 资料强度将明显添加。此外，大体积的晶区将 供给满足的晶界滑移时机，导致形变添加， 纳 米晶陶瓷因巨大的外表能，其烧结温度可大幅 下降。如用纳米ZrO2细粉制备陶瓷比用惯例的 微米级粉时，烧结温度下降400℃左右， 即从 1600℃下降到1200℃左右即可烧结细密化。 ppt课件 18 2、纳米粉