纳米材料的物理性质有哪些

作者&投稿:柯怕 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
纳米材料的物理性质有哪些?~


广义地说,纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围(0.1nm~100nm)或由他们作为基本单元构成的材料。   特性 :   (1)表面与界面效应   这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。例如粒子直径为10纳米时,微粒包含4000个原子,表面原子占40%;粒子直径为1纳米时,微粒包含有30个原子,表面原子占99%。主要原因就在于直径减少,表面原子数量增多。再例如,粒子直径为10纳米和5纳米时,比表面积分别为90米2/克和180米2/克。如此高的比表面积会出现一些极为奇特的现象,如金属纳米粒子在空中会燃烧,无机纳米粒子会吸附气体等等。   (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。例如,铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电;绝缘的二氧化硅颗粒在20纳米时却开始导电。再譬如,高分子材料加纳米材料制成的刀具比金钢石制品还要坚硬。利用这些特性,可以高效率地将太阳能转变为热能、电能,此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等等。   (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分裂成分立能级。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。例如,有种金属纳米粒子吸收光线能力非常强,在1.1365千克水里只要放入千分之一这种粒子,水就会变得完全不透明。   (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。

特性 :   
(1)表面与界面效应   这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。例如粒子直径为10纳米时,微粒包含4000个原子,表面原子占40%;粒子直径为1纳米时,微粒包含有30个原子,表面原子占99%。主要原因就在于直径减少,表面原子数量增多。再例如,粒子直径为10纳米和5纳米时,比表面积分别为90米2/克和180米2/克。如此高的比表面积会出现一些极为奇特的现象,如金属纳米粒子在空中会燃烧,无机纳米粒子会吸附气体等等。   
(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。例如,铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电;绝缘的二氧化硅颗粒在20纳米时却开始导电。再譬如,高分子材料加纳米材料制成的刀具比金钢石制品还要坚硬。利用这些特性,可以高效率地将太阳能转变为热能、电能,此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等等。   
(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分裂成分立能级。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。例如,有种金属纳米粒子吸收光线能力非常强,在1.1365千克水里只要放入千分之一这种粒子,水就会变得完全不透明。  
 (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。
文章参考于百度百科

纳米材料的特性有哪些
答:纳米材料的特性包括以下几个方面:1. 物理特性改变:由于纳米材料尺寸的减小,它们表现出特殊的物理性质。例如,金属纳米材料的熔点远低于常规尺寸的金属,超导材料的相变温度可能发生变化。此外,纳米材料的光学性质也有所不同,例如光学透明度、反射率和吸收率都可能有所改变。2. 化学性能变化:纳米材料在...

纳米材料有哪些性能
答:纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。特性与应用 表面与界面效应 指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。表现为直径减少,表面原子数量增多。超微...

请问纳米材料都有哪些特性?
答:研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度(1~100urn)与物质中的许多特征长度,如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当,从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子,也不同于宏观物体,...

纳米都有哪些特性?
答:可能会出现一些独特的物理性质。例如,某些纳米颗粒在某一尺寸下会突然失去导电性。量子尺寸效应是指当材料尺寸减小到与电子波函数的特征长度相当时,电子的能级会发生量子化,从而导致材料的电子性质发生变化。这种效应使得纳米材料的光学、电学和磁学性质与宏观材料有很大不同。

纳米材料的奇异特性
答:4. 宏观量子隧道效应:在纳米尺度下,物质的能带会分裂为分立的能级,导致一系列与宏观物体截然不同的物理特性。这一效应对于微电子、光电子器件的设计和制造具有重要意义。总结:纳米材料因其独特的物理性质,在众多领域具有广泛的应用前景。通过对这些性质的研究和利用,可以推动科技的发展和创新的实现。

纳米材料都有哪些特性
答: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、强氧化性、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。

纳米材料的性质、属性、和性用
答: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。纳米材料的用途很广,主要用途有:医药 使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子...

纳米材料的物理化学特性
答:纳米材料在结构上与常规晶态和非晶态材料有很大差别,突出地表现在小尺寸颗粒和庞大的体积百分数的界面,界面原子排列和键的组态的较大无规则性。这就使纳米材料的光学性质出现了一些不同于常规材料的新现象。纳米材料的光学性质研究之一为其线性光学性质。纳米材料的红外吸收研究是近年来比较活跃的领域,主要...

纳米材料有哪些特殊性能?
答:纳米材料具有许多独特的性能,包括但不限于:尺寸效应:纳米材料的尺寸通常在1-100纳米之间,这使得它们的物理和化学性质与宏观材料有很大不同。表面效应:由于纳米材料的表面积相对于体积非常大,因此表面效应对它们的性质影响很大。例如,纳米材料的表面能较高,导致表面活性增强。量子效应:在纳米尺度下,...

纳米材料具有哪些特征?
答:纳米技术是一种特殊的材料制备技术,它的特点如下:1. 尺寸效应:纳米尺寸范围内,物质的电子结构和物理化学特性会发生改变。纳米材料的物理化学特性、表面能等都与宏观材料不同,具有特殊的性质。2. 高比表面积:纳米材料具有高比表面积,所以在吸附、催化、检测、药物传递与生物成像等方面具有广泛的应用...