納米級(jí)結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)稱為納米材料，廣義上是指三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍超精細(xì)顆粒材料的總稱。根據(jù)2011年10月18日歐盟委員會(huì)通過的定義，納米材料是一種由基本顆粒組成的粉狀或團(tuán)塊狀天然或人工材料，這一基本顆粒的一個(gè)或多個(gè)三維尺寸在1納米至100納米之間，并且這一基本顆粒的總數(shù)量在整個(gè)材料的所有顆?？倲?shù)中占50％以上。納米材料具有一定的獨(dú)特性，當(dāng)物質(zhì)尺度小到一定程度時(shí)，則必須改用量子力學(xué)取代傳統(tǒng)力學(xué)的觀點(diǎn)來描述它的行為，當(dāng)粉末粒子尺寸由10微米降至10納米時(shí)，其粒徑雖改變?yōu)?000倍，但換算成體積時(shí)則將有10的9次方倍之巨，所以二者行為上將產(chǎn)生明顯的差異。

納米_納米材料 -發(fā)展前景

《中國(guó)納米材料行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告前瞻》數(shù)據(jù)顯示“納米復(fù)合聚氨酯合成革材料的功能化”和“納米材料在真空絕熱板材中的應(yīng)用”2項(xiàng)合作項(xiàng)目取得較大進(jìn)展。具有負(fù)離子釋放功能且釋放量可達(dá)2000以上的聚氨酯合成革符合生態(tài)環(huán)保合成革戰(zhàn)略升級(jí)方向，日前正待開展中試放大研究。

該產(chǎn)品的成功研發(fā)及進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化將可輻射帶動(dòng)300多家同行企業(yè)的產(chǎn)品升級(jí)換代。聯(lián)盟制備出的納米復(fù)合絕熱芯材導(dǎo)熱系數(shù)可控制為低達(dá)4.4mW/mK。該產(chǎn)品已經(jīng)在企業(yè)實(shí)現(xiàn)了中試生產(chǎn)，正在建設(shè)規(guī)?；a(chǎn)線。

聯(lián)盟將重點(diǎn)研究開發(fā)阻燃型高效真空絕熱板及其在建筑外墻保溫領(lǐng)域的應(yīng)用研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，該技術(shù)的開發(fā)將進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能環(huán)保技術(shù)水平的提升，帶動(dòng)安徽納米材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期。

納米_納米材料 -定義

納米級(jí)結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)稱為納米材料(nanomaterial)，納米材料廣義上是三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或者由該尺度范圍的物質(zhì)為基本結(jié)構(gòu)單元所構(gòu)成的超精細(xì)顆粒材料的總稱。

一般認(rèn)為納米材料應(yīng)該包括兩個(gè)基本條件：一是材料的特征尺寸在1-100納米之間，二是材料此時(shí)具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特性。

根據(jù)2011年10月18日歐盟委員會(huì)通過的納米材料的定義，納米材料是一種由基本顆粒組成的粉狀或團(tuán)塊狀天然或人工材料，這一基本顆粒的一個(gè)或多個(gè)三維尺寸在１納米至100納米之間，并且這一基本顆粒的總數(shù)量在整個(gè)材料的所有顆?？倲?shù)中占50％以上。

納米_納米材料 -發(fā)展

1959年，著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德?費(fèi)曼預(yù)言，人類可以用小的機(jī)器制作更小的機(jī)器，最后實(shí)現(xiàn)根據(jù)人類意愿逐個(gè)排列原子、制造產(chǎn)品，這是關(guān)于納米科技最早的夢(mèng)想。

1984年德國(guó)物理學(xué)家制得了只有幾個(gè)納米大小的超細(xì)粉末，包括各種金屬、無機(jī)化合物和有機(jī)化合物的超細(xì)粉末。

1991年，美國(guó)科學(xué)家成功地合成了碳納米管，并發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量?jī)H為同體積鋼的1/6，強(qiáng)度卻是鋼的10倍，因此稱之為“超級(jí)纖維”。這一納米材料的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志人類對(duì)材料性能的發(fā)掘達(dá)到了新的高度。

1999年，納米產(chǎn)品的年?duì)I業(yè)額達(dá)到500億美元。

納米_納米材料 -結(jié)構(gòu)

納米結(jié)構(gòu)是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律構(gòu)筑或營(yíng)造的一種新體系。

納米陣列體系

已有的研究結(jié)果對(duì)納米陣列體系的研究集中在由金屬納米微?；虬雽?dǎo)體納米微粒在一個(gè)絕緣的襯底上整齊排列所形成的二位體系上。

介孔組裝體系

納米微粒與介孔固體組裝體系由于微粒本身的特性，以及與界面的基體耦合所產(chǎn)生的一些新的效應(yīng)，也使其成為了研究熱點(diǎn)，按照其中支撐體的種類可將它劃分為無機(jī)介孔復(fù)合體和高分子介孔復(fù)合體兩大類，按支撐體的狀態(tài)又可將它劃分為有序介孔復(fù)合體和無序介孔復(fù)合體。

薄膜嵌鑲體系

在薄膜嵌鑲體系中，對(duì)納米顆粒膜的主要研究是基于體系的電學(xué)特性和磁學(xué)特性而展開的。美國(guó)科學(xué)家利用自組裝技術(shù)將幾百只單壁納米碳管組成晶體索“Ropes”，這種索具有金屬特性，室溫下電阻率小于0.0001Ω/m；將納米三碘化鉛組裝到尼龍-11上，在X射線照射下具有光電導(dǎo)性能，利用這種性能為發(fā)展數(shù)字射線照相奠定了基礎(chǔ)。

納米_納米材料 -技術(shù)指標(biāo)

熔點(diǎn)：2010℃-2050℃

沸點(diǎn)：2980℃

相對(duì)密度（水=1）：3.97-4.0

納米_納米材料 -特性與應(yīng)用

表面與界面效應(yīng)

指納米晶體粒表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化。表現(xiàn)為直徑減少，表面原子數(shù)量增多。

超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會(huì)迅速氧化而燃燒。如要防止自燃，可采用表面包覆或有意識(shí)地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而致密的氧化層，確保表面穩(wěn)定化。利用表面活性，金屬超微顆?？赏蔀樾乱淮母咝Т呋瘎①A氣材料和低熔點(diǎn)材料。

小尺寸效應(yīng)

當(dāng)納米微粒尺寸與光波波長(zhǎng)，傳導(dǎo)電子的德布羅意波長(zhǎng)及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度、透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，它的周期性邊界被破壞，從而使其聲、光、電、磁，熱力學(xué)等性能呈現(xiàn)出“新奇”的現(xiàn)象。隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對(duì)超微顆粒而言，尺寸變小，同時(shí)其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下性質(zhì)：

1、特殊的光學(xué)性質(zhì)

所有的金屬在超微顆粒狀態(tài)都呈現(xiàn)為黑色。尺寸越小，顏色愈黑，銀白色的鉑（白金）變成鉑黑，金屬鉻變成鉻黑。由此可見，金屬超微顆粒對(duì)光的反射率很低，通?？傻陀趌％，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個(gè)特性可以制造高效率的光熱、光電轉(zhuǎn)換材料，以很高的效率將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、電能。另外還有可能應(yīng)用于紅外敏感元件、紅外隱身技術(shù)等。

2、特殊的熱學(xué)性質(zhì)

固態(tài)物質(zhì)在其形態(tài)為大尺寸時(shí)，其熔點(diǎn)是固定的，超細(xì)微化后卻發(fā)現(xiàn)其熔點(diǎn)將顯著降低，當(dāng)顆粒小于10納米量級(jí)時(shí)尤為顯著。超微顆粒熔點(diǎn)下降的性質(zhì)對(duì)粉末冶金工業(yè)具有一定的吸引力。

3、特殊的磁學(xué)性質(zhì)

在研究納米材料過程中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁細(xì)菌等生物體中存在超微的磁性顆粒，使這類生物在地磁場(chǎng)導(dǎo)航下能辨別方向，具有回歸的本領(lǐng)。

小尺寸的磁性超微顆粒與大塊材料顯著不同。大塊的純鐵矯頑力約為80安／米，而當(dāng)顆粒尺寸減小到2×10-2微米以下時(shí)，其矯頑力可增加1000倍。若進(jìn)一步減小其尺寸，大約小于6×10-3微米時(shí)，其矯頑力反而降低到零，呈現(xiàn)出超順磁性。

利用磁性超微顆粒具有高矯頑力的特性，已作成高儲(chǔ)存密度的磁記錄磁粉，大量應(yīng)用于磁帶、磁盤、磁卡以及磁性鑰匙等。利用超順磁性，人們已將磁性超微顆粒制成用途廣泛的磁性液體。

4、特殊的力學(xué)性質(zhì)

美國(guó)學(xué)者報(bào)道氟化鈣納米材料在室溫下可以大幅度彎曲而不斷裂。研究表明，人的牙齒之所以具有很高的強(qiáng)度，是因?yàn)樗怯闪姿徕}等納米材料構(gòu)成的。呈納米晶粒的金屬要比傳統(tǒng)的粗晶粒金屬硬3～5倍。金屬―陶瓷復(fù)合納米材料則可在更大的范圍內(nèi)改變材料的力學(xué)性質(zhì)，其應(yīng)用前景十分寬廣。
超微顆粒的小尺寸效應(yīng)還表現(xiàn)在超導(dǎo)電性、介電性能、聲學(xué)特性以及化學(xué)性能等方面。

量子尺寸效應(yīng)

當(dāng)粒子的尺寸達(dá)到納米量級(jí)時(shí)，費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由連續(xù)態(tài)分裂成分立能級(jí)。當(dāng)能級(jí)間距大于熱能、磁能、靜電能、靜磁能、光子能或超導(dǎo)態(tài)的凝聚能時(shí)，會(huì)出現(xiàn)納米材料的量子效應(yīng)，從而使其磁、光、聲、熱、電、超導(dǎo)電性能變化。

納米粉末中由于每一粒子組成原子少，表面原子處于不安定狀態(tài)，使其表面晶格震動(dòng)的振幅較大，所以具有較高的表面能量，造成超微粒子特有的熱性質(zhì)，也就是造成熔點(diǎn)下降，同時(shí)納米粉末將比傳統(tǒng)粉末容易在較低溫度燒結(jié)，而成為良好的燒結(jié)促進(jìn)材料。

宏觀量子隧道效應(yīng)

微觀粒子具有貫穿勢(shì)壘的能力稱為隧道效應(yīng)。納米粒子的磁化強(qiáng)度等也有隧道效應(yīng)，它們可以穿過宏觀系統(tǒng)的勢(shì)壘而產(chǎn)生變化，這種被稱為納米粒子的宏觀量子隧道效應(yīng)。

納米_納米材料 -分類方法

納米材料的分類方法主要有以下幾種：

按材質(zhì)

納米材料可分為納米金屬材料、納米非金屬材料、納米高分子材料和納米復(fù)合材料。其中納米非金屬材料又可分為納米陶瓷材料、納米氧化物材料和其他非金屬納米材料。

按納米的尺度在空間的表達(dá)特征

納米材料可分為零維納米材料即納米顆粒材料、一維納米材料（如納米線、棒、絲、管和纖維等）、二維納米材料（如納米膜、納米盤、超晶格等）、納米結(jié)構(gòu)材料即納米空間材料（如介孔材料等）。

按形態(tài)

納米材料可分為納米粉末材料、納米纖維材料、納米膜材料、納米塊體材料、，以及納米液體材料（如磁性液體納米材料和納米溶膠等）。

按功能

納米材料可分為納米生物材料、納米磁性材料、納米藥物材料、納米催化材料、納米智能材料、納米吸波材料、納米熱敏材料、納米環(huán)保材料等。

納米_納米材料 -制備與合成

材料的納米結(jié)構(gòu)化可以通過多種制備途徑來實(shí)現(xiàn)。這些方法可大致歸類為兩步過程和一步過程。

兩步過程

將預(yù)先制備的孤立納米顆粒結(jié)成塊體材料。

制備納米顆粒的方法包括物理氣相沉積（PVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）、微波等離子體、低壓火焰燃燒、電化學(xué)沉積、溶膠一凝膠過程、溶液的熱分解和沉淀等，其中，PVD法以“惰性氣體冷凝法”最具代表性。

一步過程

將外部能量引入或作用于母體材料，使其產(chǎn)生相或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，直接制備出塊體納米材料。諸如，非晶材料晶化、快速凝固、高能機(jī)械球磨、嚴(yán)重塑性形變、滑動(dòng)磨損、高能粒子輻照和火花蝕刻等。

納米_納米材料 -研究進(jìn)展

中國(guó)取得納米材料成果如下：

由中國(guó)科學(xué)院物理研究所解思深研究員等完成。他們利用化學(xué)氣相法高效制備出孔徑約20納米，長(zhǎng)度約100微米的碳納米管。并由此制備出納米管陣列，其面積達(dá)3毫米×3毫米，碳納米管之間間距為100微米。

由清華大學(xué)范守善教授等完成。他們首次利用碳納米管制備出直徑3~40納米、長(zhǎng)度達(dá)微米量級(jí)的半導(dǎo)體氮化鎵一維納米棒，并提出碳納米管限制反應(yīng)的概念。并與美國(guó)斯坦福大學(xué)戴宏杰教授合作，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)硅襯底上碳納米管陣列的自組織生長(zhǎng)。

由中國(guó)科學(xué)院固體物理研究所張立德研究員等完成。他們利用碳熱還原、溶膠-凝膠軟化學(xué)法并結(jié)合納米液滴外延等新技術(shù)，首次合成了碳化鉭納米絲外包絕緣體SiO2納米電纜。

由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢逸泰等完成。他們用催化熱解法使四氯化碳和鈉反應(yīng)，以此制備出了金剛石納米粉。

碳納米管分散開發(fā)智能紡織品

碳納米管作為一維納米材料，重量輕，具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)性能，應(yīng)用前景廣闊，但技術(shù)工藝上受制于碳納米材料的前處理分散程度。新材料與產(chǎn)業(yè)技術(shù)北京研究院（MITBJ）利用專利技術(shù)制備出高品質(zhì)碳納米管單分散液（濃度可達(dá)10%，穩(wěn)定度遠(yuǎn)勝同類產(chǎn)品）。通過傳統(tǒng)染織工藝實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類纖維表面的均勻涂覆，開發(fā)出多種高導(dǎo)電性、可加熱用的碳納米染織纖維。材料各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)與高校合作，新材料與產(chǎn)業(yè)技術(shù)北京研究院（MITBJ）碳納米分散成果在產(chǎn)品應(yīng)用上再上新臺(tái)階。

納米_納米材料 -納米材料的發(fā)展現(xiàn)狀

納米技術(shù)基礎(chǔ)理論研究和新材料開發(fā)等應(yīng)用研究都得到了快速的發(fā)展，并且在傳統(tǒng)材料、醫(yī)療器材、電子設(shè)備、涂料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面，除了納米粉體材料在美國(guó)、日本、中國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家初步實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)外，納米生物材料、納米電子器件材料、納米醫(yī)療診斷材料等產(chǎn)品仍處于開發(fā)研制階段。

納米_納米材料 -二維納米

澳大利亞科學(xué)家研制出一種由氧化鉬晶體制成的新型二維納米材料，有可能給電子工業(yè)帶來革命，使“納米”一詞不再停留于營(yíng)銷概念而成為現(xiàn)實(shí)。[6]在材料學(xué)中，厚度為納米量級(jí)的晶體薄膜通常被視作二維的，即只有長(zhǎng)寬，厚度可忽略不計(jì)，稱為二維納米材料。新研制出的這種材料厚度僅有11納米，它有著獨(dú)特的性質(zhì)，電子在其內(nèi)部能以極高速度運(yùn)動(dòng)。[6]科學(xué)家說，他們是從另一種奇妙的新材料――石墨烯得到啟發(fā)的。石墨烯是單層碳原子網(wǎng)，是人類已知的最薄材料，電子在其中也能高速運(yùn)動(dòng)。但石墨烯缺乏能隙，用它制造的晶體管無法實(shí)現(xiàn)電流開關(guān)。氧化鉬材料本身擁有能隙，將它制成類似石墨烯的薄片后，既支持電子高速運(yùn)動(dòng)，其半導(dǎo)體特性又適合制造晶體管。

納米_納米材料 -研究成果

納米技術(shù)作為一種最具有市場(chǎng)應(yīng)用潛力的新興科學(xué)技術(shù)，其潛在的重要性毋庸置疑，一些發(fā)達(dá)國(guó)家都投入大量的資金進(jìn)行研究工作。如美國(guó)最早成立了納米研究中心，日本文教科部把納米技術(shù)，列為材料科學(xué)的四大重點(diǎn)研究開發(fā)項(xiàng)目之一。在德國(guó)，以漢堡大學(xué)和美因茨大學(xué)為納米技術(shù)研究中心，政府每年出資6500萬美元支持微系統(tǒng)的研究。在國(guó)內(nèi)，許多科研院所、高等院校也組織科研力量，開展納米技術(shù)的研究工作，并取得了一定的研究成果，主要如下：

定向納米碳管陣列的合成，由中國(guó)科學(xué)院物理研究所解思深研究員等完成。他們利用化學(xué)氣相法高效制備出孔徑約20納米，長(zhǎng)度約100微米的碳納米管。并由此制備出納米管陣列，其面積達(dá)3毫米×3毫米，碳納米管之間間距為100微米。

氮化鎵納米棒的制備，由清華大學(xué)范守善教授等完成。他們首次利用碳納米管制備出直徑3~40納米、長(zhǎng)度達(dá)微米量級(jí)的半導(dǎo)體氮化鎵一維納米棒，并提出碳納米管限制反應(yīng)的概念。并與美國(guó)斯坦福大學(xué)戴宏杰教授合作，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)硅襯底上碳納米管陣列的自組織生長(zhǎng)。

準(zhǔn)一維納米絲和納米電纜，由中國(guó)科學(xué)院固體物理研究所張立德研究員等完成。他們利用碳熱還原、溶膠-凝膠軟化學(xué)法并結(jié)合納米液滴外延等新技術(shù)，首次合成了碳化鉭納米絲外包絕緣體SiO2納米電纜。

用催化熱解法制成納米金剛石，由山東大學(xué)的錢逸泰等完成。他們用催化熱解法使四氯化碳和鈉反應(yīng)，以此制備出了金剛石納米粉。

但是，同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)相比，我們還有很大的差距。德國(guó)科學(xué)技術(shù)部曾經(jīng)對(duì)納米技術(shù)未來市場(chǎng)潛力作過預(yù)測(cè)：他們認(rèn)為到2000年，納米結(jié)構(gòu)器件市場(chǎng)容量將達(dá)到6375億美元，納米粉體、納米復(fù)合陶瓷以及其它納米復(fù)合材料市場(chǎng)容量將達(dá)到5457億美元，納米加工技術(shù)市場(chǎng)容量將達(dá)到442億美元，納米材料的評(píng)價(jià)技術(shù)市場(chǎng)容量將達(dá)到27.2億美元。并預(yù)測(cè)市場(chǎng)的突破口可能在信息、通訊、環(huán)境和醫(yī)藥等領(lǐng)域。

總之，納米技術(shù)正成為各國(guó)科技界所關(guān)注的焦點(diǎn)，正如錢學(xué)森院士所預(yù)言的那樣："納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)將是下一階段科技發(fā)展的特點(diǎn)，會(huì)是一次技術(shù)革命，從而將是21世紀(jì)的又一次產(chǎn)業(yè)革命。"

2011年10月19日歐盟委員會(huì)通過了對(duì)納米材料的定義，之后又對(duì)這一定義進(jìn)行了解釋。根據(jù)歐盟委員會(huì)的定義，納米材料是一種由基本顆粒組成的粉狀或團(tuán)塊狀天然或人工材料，這一基本顆粒的一個(gè)或多個(gè)三維尺寸在1納米至100納米之間，并且這一基本顆粒的總數(shù)量在整個(gè)材料的所有顆?？倲?shù)中占50%以上。

1納米等于十億分之一米。在納米尺度上，一些材料具有很多特殊功能。納米材料已在人們的工作和生活中得到廣泛應(yīng)用。

在歐盟委員會(huì)通過的納米材料定義中，為什么限定基本顆粒大小在1納米至100納米之間？歐盟委員會(huì)認(rèn)為，已知的大多數(shù)納米材料的基本組成顆粒都在這一范圍內(nèi)，當(dāng)然超出這一范圍的材料也有可能具有納米材料的特點(diǎn)。這一規(guī)定是為了使標(biāo)準(zhǔn)明確。

為什么要求納米材料的基本顆?？倲?shù)量在整個(gè)材料的所有顆粒總數(shù)中占50%以上？歐盟委員會(huì)認(rèn)為，納米顆粒比例過低會(huì)淹沒整個(gè)材料的納米特性，50%是一個(gè)比較合適的比例。另外，用納米顆粒的數(shù)量比例而不是用質(zhì)量比例作為納米材料的衡量標(biāo)準(zhǔn)，更能體現(xiàn)納米材料的特點(diǎn)。因?yàn)橐恍┘{米材料密度很低，在質(zhì)量比例較小的情況下已經(jīng)能顯現(xiàn)出明顯的納米材料特點(diǎn)。

為什么納米材料包括天然材料？歐盟委員會(huì)認(rèn)為，納米材料應(yīng)按照基本組成顆粒的大小來定義，不管它是天然的還是人造的。實(shí)際上一些天然材料也具有人造納米材料的特點(diǎn)。

為什么把具有納米結(jié)構(gòu)的材料排除在納米材料之外？歐盟委員會(huì)認(rèn)為，盡管這種材料也具有納米材料的特點(diǎn)，但還無法對(duì)納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行明確定義，因而不具有可操作性。
為什么含納米材料的產(chǎn)品不是納米材料？歐盟委員會(huì)認(rèn)為，納米材料是原材料或者原材料的混合物，當(dāng)它與其他材料制成產(chǎn)品后，已經(jīng)與其他材料形成新的材料，因而制得的產(chǎn)品就不再是納米材料了。

不過，歐盟委員會(huì)也承認(rèn)，這一定義還有不完善之處，并因此決定在2014年根據(jù)科技的發(fā)展和定義的實(shí)際實(shí)施情況修訂這一定義。（轉(zhuǎn)自新華網(wǎng)）

納米_納米材料 -制備方法

（1）惰性氣體下蒸發(fā)凝聚法。通常由具有清潔表面的、粒度為1-100nm的微粒經(jīng)高壓成形而成，納米陶瓷還需要燒結(jié)。國(guó)外用上述惰性氣體蒸發(fā)和真空原位加壓方法已研制成功多種納米固體材料，包括金屬和合金，陶瓷、離子晶體、非晶態(tài)和半導(dǎo)體等納米固體材料。我國(guó)也成功的利用此方法制成金屬、半導(dǎo)體、陶瓷等納米材料。

（2）化學(xué)方法：1水熱法，包括水熱沉淀、合成、分解和結(jié)晶法，適宜制備納米氧化物；2水解法，包括溶膠-凝膠法、溶劑揮發(fā)分解法、乳膠法和蒸發(fā)分離法等。

（3）綜合方法。結(jié)合物理氣相法和化學(xué)沉積法所形成的制備方法。其他一般還有球磨粉加工、噴射加工等方法。

納米_納米材料 -五大效應(yīng)

體積效應(yīng)

當(dāng)納米粒子的尺寸與傳導(dǎo)電子的德布羅意波相當(dāng)或更小時(shí)，周期性的邊界條件將被破壞，磁性、內(nèi)壓、光吸收、熱阻、化學(xué)活性、催化性及熔點(diǎn)等都較普通粒子發(fā)生了很大的變化，這就是納米粒子的體積效應(yīng)。納米粒子的以下幾個(gè)方面效應(yīng)及其多方面的應(yīng)用均基于它的體積效應(yīng)。例如，納米粒子的熔點(diǎn)可遠(yuǎn)低于塊狀本體，此特性為粉粉冶金工業(yè)提供了新工藝；利用等離子共振頻移隨顆粒尺寸變化的性質(zhì)，可以改變顆粒尺寸，控制吸收的位移，制造具有一種頻寬的微波吸收納米材料，用于電磁屏蔽，隱形飛機(jī)等。
表面效應(yīng)是指納米粒子表面原子與總原子數(shù)之比隨著粒徑的變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化。

從表可以看出，隨粒徑減小，表面原子數(shù)迅速增加。另外，隨著粒徑的減小，納米粒子的表面積、表面能的都迅速增加。這主要是粒徑越小，處于表面的原子數(shù)越多。表面原子的晶體場(chǎng)環(huán)境和結(jié)合能與內(nèi)部原子不同。表面原子周圍缺少相鄰的原子，有許多懸空鍵，具有不飽和性質(zhì)，易于其他原子想結(jié)合而穩(wěn)定下來，因而表現(xiàn)出很大的化學(xué)和催化活性。

量子尺寸

粒子尺寸下降到一定值時(shí)，費(fèi)米能級(jí)接近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)變?yōu)榉至⒛芗?jí)的現(xiàn)象稱為量子尺寸效應(yīng)。Kubo采用一電子模型求得金屬超微粒子的能級(jí)間距為：4Ef/3N
式中Ef為費(fèi)米勢(shì)能，N為微粒中的原子數(shù)。宏觀物體的N趨向于無限大，因此能級(jí)間距趨向于零。納米粒子因?yàn)樵訑?shù)有限，N值較小，導(dǎo)致有一定的值，即能級(jí)間距發(fā)生分裂。半導(dǎo)體納米粒子的電子態(tài)由體相材料的連續(xù)能帶隨著尺寸的減小過渡到具有分立結(jié)構(gòu)的能級(jí)，表現(xiàn)在吸收光譜上就是從沒有結(jié)構(gòu)的寬吸收帶過渡到具有結(jié)構(gòu)的吸收特性。在納米粒子中處于分立的量子化能級(jí)中的電子的波動(dòng)性帶來了納米粒子一系列特性，如高的光學(xué)非線性，特異的催化和光催化性質(zhì)等。

量子隧道

微觀粒子具有貫穿勢(shì)壘的能力稱為隧道效應(yīng)。人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀量，例如微顆粒的磁化強(qiáng)度、量子相干器件的磁通量以及電荷等亦具有隧道效應(yīng)，它們可以穿越宏觀系統(tǒng)的勢(shì)壘產(chǎn)生變化，故稱為宏觀的量子隧道效應(yīng)。用此概念可定性解釋超細(xì)鎳微粒在低溫下保持超順磁性等。

介電限域

納米粒子的介電限域效應(yīng)較少不被注意到。實(shí)際樣品中，粒子被空氣

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