理论教育 纳米材料的前景与发展趋势

纳米材料的前景与发展趋势

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:纳米粉末的优良特性使之作为一种新材料在宇航、电子、生物、医学、冶金、化学等领域展示了广阔的应用前景。纳米粉末的制备技术已成为推动信息记录介质、精细陶瓷、电子技术等新兴产业发展的基础,也已成为改造油漆、涂料、洗涤剂、化妆品等传统产业的重要技术手段。纳米粉末的制备涉及到物理、化学、化工、材料、表面、胶体等众多学科领域,人们对制备技术中的基本动力学、传递规律、反应器理论及众多工程问题的认识也在逐渐深入。

纳米材料的前景与发展趋势

人类对于粉末的认识从古代制备陶瓷就已经开始。1943年,美国的J.M.Dallavalle在《粉体学,微粒子技术》书中首次把粉末制备和应用等归纳在一起。随后德国的Hans Rumpf等人对粉末进行了分类,并引入物理化学和化学热力学的原理,奠定了粉末技术发展的基础。80年代初,德国Gleiter提出,用蒸发—冷凝法制得的超微颗粒(ultrafine particle)在超高真空条件下压制(5GPa)的多晶体可以获得优良性能。这些超细颗粒尺寸均在1~15纳米之间,故称为纳米晶粒(nanocrystals),把由这些纳米晶粒制成的致密块体材料称为纳米微晶材料(nanocrystalline materials)。美国Siegel把这一概念推广到晶粒尺寸在几十个纳米,包括晶态、非晶态和准晶态的金属、陶瓷和复合材料等一大类材料。纳米粉末的颗粒尺寸界定在100纳米以下,也称为超细粉末,本章超细特指纳米尺度。

随着物质的超细化,颗粒的表面电子结构和晶体结构发生了根本变化,产生了块状材料所没有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应,从而使纳米粉与常规的颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。纳米粉末的优良特性使之作为一种新材料在宇航、电子、生物、医学、冶金、化学等领域展示了广阔的应用前景。在新材料和精细化工领域中以粉末为原料的产品约占50%,粉末原料成本占产品总成本的30~60%。纳米粉末的制备技术已成为推动信息记录介质、精细陶瓷、电子技术新兴产业发展的基础,也已成为改造油漆、涂料、洗涤剂、化妆品等传统产业的重要技术手段。(www.daowen.com)

纳米粉末的制备涉及到物理、化学、化工、材料、表面、胶体等众多学科领域,人们对制备技术中的基本动力学、传递规律、反应器理论及众多工程问题的认识也在逐渐深入。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈