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点击次数:1458  发布日期:2016-12-06  【打印此页
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eed模型,氮吹仪厂家其临界位错圈的 直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以在 纳米材料中位错的滑移和增殖不会发生,此即纳米晶强化效应。   用纳米级微粉制成的金属材料,其强度可达到原来材料的2~4倍,硬度比 原来高很多,普通陶瓷是很脆的,但纳米陶瓷制品可由脆性变为具有10 00%的延 展性,甚至出现超塑性。在纳米高分子复合材料中添加少量的纳米粒子,可以使 基体树脂的力学性能得到显著的提高。克服了一般的无机填料使用量大,且不 能兼顾刚性、耐热性和尺寸稳定性与韧性同时提高的缺点。   (3)光学性能 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,主要集中在纳米氧化物、氮化物和 纳米半导体材料上,如纳米AlOFOSO 23、e23、n2中均观察到了异常红外振动吸 收,纳米晶粒构成的Si膜的红外吸收中观察到了红外吸收带随沉积温度增加出 现频移的现象,非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化且红外吸收强 度强烈地依赖于退火温度等现象。另外,纳米材料的吸收光谱蓝移(或红移)也 是其重要的光学性质之一。   纳米材料的特有发光现象也日益引起了人们的注意。如半导体硅是一种间 接带隙半导体材料,在通常情况下,发光效率很低,但当硅晶粒尺寸减小到5nm 或更小时,


其能带结构发生了变化,带边向高能态迁移,观察到了很强的可见光 发射。研究纳米晶体Ge的光致发光时,发现当Ge晶体的尺寸减小到4nm以 438第十一章 现代化学应用讲座  下时,即可产生很强的可见光发射晶体可能具有直接光跃迁的性质。   纳米材料光学性质研究的另一个方面为非线性光学效应。纳米材料由于自 身的特性,光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分:由光激发引起的自由电 子空穴对所产生的快速非线性部分;受陷阱作用的载流子的慢速非线性过程。 其中研究最深入的为CdS纳米微粒。由于能带结构的变化,纳米晶体中载流子 的迁移、跃迁和复合过程均呈现与常规材料不同的规律,因而其具有不同的非线 性光学效应。   (4)磁学性能 纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料,其原因是由 于与磁相关的特征物理长度恰好处于纳米量级。例如,磁单畴尺寸,超顺磁性临 界尺寸,交换作用长度,以及电子平均自由路程等大致处于1~100nm量级,当 磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时,就会呈现反常的磁学性质。   当晶粒尺寸减小到纳米级时,晶粒之间的铁磁相互作用开始对材料的宏观 磁性有重要的影响。纳米颗粒由于尺寸超细,一般为单畴颗粒,其技术磁化过程 由晶粒的磁各向异性和晶粒间的磁相互作用所决定。纳米晶粒的磁各向异性与 晶粒的形状、晶体结构、内应力以及晶粒表面的原子有关,与粗晶粒材料有着显 著的区别,表现出明显的小尺寸效应。   (5)电学性能 由于纳米材料晶界上原子体积分数增大,纳米材料的电阻 高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导,金属向绝缘体转变,在磁场中材料电阻 的减小非常明显。电学性能发生奇异的变化,是由于电子在

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