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納米粉體——21世紀高新材料的核心原料


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    納米科技是20世紀80年代末90年代初誕生并迅速發(fā)展和滲透到各學科領域的一門嶄新的高科技。納米技術涉及到多種學科和領域,是一門由化學、化工、物理、冶金、材料相互交叉而有機聯(lián)系起來的新學科。作為21世紀信息革命的核心,世界各國的普遍關注它的發(fā)展。

    納米材料研究的一個重要階段是納米粉體的制備。 納米粉體泛指粒徑在1~100μm范圍內的粉末。由于納米粉體的晶粒小,表面曲率大或表面積大,所以它的磁性、催化性、光吸收、熱阻和熔點等方面與常規(guī)材料相比顯示出奇特的性能,因此得到人們的極大重視。

    納米粉體具有體積效應、表面效應、量子尺寸效應、介電限域效應等各種效應,所以納米粉體表現(xiàn)出強吸光能力、高活性、高催化性、高選擇性、高擴散性、高磁化率和矯頑力等奇特理化性能。納米粉體的所具有的特異性能使其潛在應用價值極大。

    納米粉體由于尺寸小,具有高比表面積和表面能,活性點多,因而其催化活性和選擇性大大高于傳統(tǒng)的催化劑;納米粉體的熔點較低,能在比微米粉體燒結溫度低500~600℃的溫度下繞結致密;利用納米粉體薄而均勻的界面膜,可作火箭燃料助劑(在臨界溫度所有的粒子瞬間發(fā)生反應);利用納米粉體可均勻分布在氣體、液體或固體物質中,可以用作氣溶膠(煙霧劑);利用納米粉體的鏈狀超細粒子,可以用作磁記錄材料、分子過濾器、電磁波吸收體和過濾器;利用納米粉體粒子內電子能級離散,可以用作超低溫與遠紅外材料,納米粉體在冶金、化工、電子、磁性材料、精細陶瓷、傳感器以及日用化妝品和生物醫(yī)學等方面得到了開發(fā)和應用,顯示出誘人的前景。

    開展納米粉體顆粒物質結構與物理性質的研究,基礎理論研究及實際應用都有十分重要。世界發(fā)達國家對納米材料的研究投入了大量的人力、物力和財力并制定了長遠計劃,迄今,他們已取得了一些令人驚奇的成果,并逐漸形成高新技術產(chǎn)業(yè),取得了良好的經(jīng)濟效益。

    作為高新材料核心原料的納米粉體成為材料科學和凝聚態(tài)物理領域中的科研開發(fā)熱點,納米科技的發(fā)展將會引起材料科學的一次革命,它的發(fā)展將會對人類社會的發(fā)展和進步產(chǎn)生重大而深遠的影響。

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