发信人: hithere (行者), 信区: NTM
标  题: 新世纪的新材料——纳米材料
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年01月19日21:58:19 星期五), 站内信件

新世纪的新材料——纳米材料 纳米材料是８０年代初发展起来的新材料领域，它具有奇
特的性能和广阔的应用前景， 被誉为跨世纪的新材料，引起了科学界和企业界的极大关
注。一些国家政府高度重视纳米 材料，先后将其列入美国的“星球大战”、欧洲的“尤
里卡”及日本的“高技术探索研究” 等高技术研究计划，发展迅速。我国也及时地编制
“８６３”计划，对其进行跟踪和研究 开发，国家火炬计划重点支持研究成果向生产力
的转化，使纳米材料的研究开发取得了可 喜的进展。 纳米材料的发现者是著名的美国
物理学家，两次诺贝尔奖金获得者 ＲｉｃｈａｒｄＦｅｙｎｍｅｎ。他在６０年代曾经
预言：如果我们能控制物体微小规模 上的排序，将获得很多具有特殊性能的物质。 １
９８４年，Ｇｌｅｃｔｅｒ采用气体冷凝方法，制备成功铁纳米微粉。随后，美国、 德
国和日本科学家先后制成多种纳米材料粉末及烧结块体材料，开始了纳米材料及技术的
 研究时代。 为了总结和交流纳米材料的研究成果，推动纳米技术的发展，１９９０年
在美国召开 了“第一届纳米科学与技术讨论会”，这是纳米材料发展的一个里程碑。以
后，各国科学 家积极参与了对纳米材料物理和化学性能的研究，不断地发现纳米材料的
特殊性能，引起 各国科学家和政府的关注，特别是工业化国家给予专款支持，使纳米材
料的性能开发、制 备技术和实际应用得到了迅速发展。 纳米材料是指物质的颗粒尺寸
＜１００ｎｍ的超微粉末，它的比表面积很大，晶界处 的原子数比率高达１５％—５０
％，纳米材料的结构是有序排列还是无序排列还在研究讨 论。一些科学家认为，纳米材
料不同于晶态与非晶态，是物质的第三态固体材料，其种类 很多，可分为金属、陶瓷、
有机与无机、复合纳米材料等。 纳米材料的特殊性能由于纳米材料的特殊结构，使之产
生四大效应，即小尺寸效应、 量子效应（含宏观量子隧道效应）、表面效应和界面效应
，从而具有传统材料所不具备的 物理、化学性能。如ＴｉＯ２纳米材料具有奇特韧性，
在１８０℃经受弯曲不断裂；ＣａＦ２ 纳米材料在８０—１８０℃温度下，塑性提高１
００％。 英国著名的材料专家Ｃａｈｎ称：这是解决陶瓷脆性的战略性突破，使材料科
学家们 奋斗了近一个世纪的梦想成真。纳米金属的熔点比普通金属低几百度；气体在纳
米材料中 的扩散速度比在普通材料中快几千倍；纳米磁性材料的磁记录密度可比普通的
磁性材料提 高１０倍；纳米复合材料对光的反射度极低，但对电磁波的吸收性能极强，
是隐形技术的 突破；纳米材料颗粒与生物细胞结合力很强，为人造骨质的应用拓宽了途
径。 纳米材料的制造方法纳米材料的制造方法比较多，一些制取超细微粉的方法可以用
来 制纳米微粒。但是，高效率低成本获取优质纳米材料的技术，仍然是各国科学家研究
的重 点。目前，已经报道的工艺方法主要是以下几种：物理气相沉积法（ＰＶＤ）、化
学气相 沉积法（ＣＶＤ）、等离子体法、激光诱导法、真空成型法、惰性气体凝聚法、
机械合金 熔合法、共沉淀法、水热法、水解法、微孔液法、溶胶—凝胶法等等。 纳米
材料标志着人们对材料性能的发掘达到了新的高度，这项技术大范围地改造了传 统材料
，又源源不断地创造出新的材料，开辟了广阔的应用领域。 
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(- /  |▔      路迢迢，
 ▔)   ╲        水长长 ... ...

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