今天养殖艺技术网的小编给各位分享纳米微粒什么特点的养殖知识,其中也会对与宏观物质相比纳米材料有哪些特异的性质为什么?(纳米材料与宏观材料的区别)进行专业解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在我们开始吧!
与宏观物质相比纳米材料有哪些特异的性质为什么?
纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于**、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。由于其组成单元的尺度小,界面占用相当大的成分。因此,纳米材料具有多种特点,这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。
纳米材料都有哪些特性?
纳米材料的特性
由于纳米材料晶粒极小,表面积特大,在晶粒表面无序排列的**分数远远大于
晶态材料表面**所占的百分数,导致了纳米材料具有传统固体所不具备的许多特殊
基本性质,如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效
应等,从而使纳米材料具有微波吸收性能、高表面活性、强**性、超顺磁性及吸收
光谱表现明显的蓝移或红移现象等。除上述的基本特性,纳米材料还具有特殊的光学
性质、催化性质、光催化性质、光电化学性质、化学反应性质、化学反应动力学性质
和特殊的物理机械性质。
与宏观物质相比纳米材料有哪些特异的性质?
纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于**、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。由于其组成单元的尺度小,界面占用相当大的成分。因此,纳米材料具有多种特点,这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质。
不同维度纳米材料优缺点?
一、不同维度纳米材料的优点:
①力学性能。高温、高硬、高强是结构材料开发的永恒主题,纳米结构材料的硬度或强度与粒径成反比,符合Hall-Retch关系式。材料晶粒的细化及高密度界面的存在,必将对纳米材料的力学性能产生很大的影响。在纳米材料中位错密度非常低,位错滑移和增殖采取Frand-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以在纳米材料中位错的滑移和增殖不会发生,此即纳米晶强化效应。
②光学性能。纳米粒子的粒径(10~100nm)小于光波的波长,因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下,可得到易吸收光的黑色金属超微粒子,称为金属黑,这与金属在真空镀膜时形成的高反射率光泽面成强烈对比。由于量子尺寸效应,纳米半导体微粒的吸收光泽普遍存在蓝移现象,纳米材料因其光吸收率大的特色,可应用于红外线感测器材料。此外,TiO2超细或纳米粒子还可用于抗紫外线用品。
当人们将宏观物体细分成纳米级的超微颗粒后,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
二、其缺点有:
①点**。又叫做零维**,由于**的热运动,是无法避免的。点**包括空位、取代(杂质**替代原本的**)、间隙(杂质**处于原本**形成的空隙之间,可以由本身**形成,也可以由外来**形成)等。如,空位就是一种零维**。
②线**。位错的线长度及位错运动的平均自由程均小于晶粒的尺寸。如,位错就是一种一维**。
③面**。纳米晶粒内的位错具有尺寸效应,当晶粒小于某一临界尺寸时,位错不稳定,趋向于离开晶粒,而当粒径大于该临界尺寸时,位错便稳定地存在于晶粒内。如,孪晶、层错等,这是一种二维**。
为什么纳米材料的特性更多?
1、表面与界面效应,主要原因就在于直径减少,表面**数量增多。
2、小尺寸效应,当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出新奇的现象。
3、量子尺寸效应,当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态**成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料的量子效应,从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。
4、宏观量子隧道效应,微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应,它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化,这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。
纳米线结构是什么量级?
纳米结构(nanostructure)通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。也就是以纳米尺度的物质单元为基础,按一定规律构筑或组装一种新的体系。
它包括一维的、二维的、三维的体系,这些物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇或人造超**、纳米管、纳米棒、纳米丝以及纳米尺寸的孔洞。