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時間 : 2024-11-19
提到納米相信很多人都會感覺聽說過,但是如果讓您說出一些我們?nèi)粘I钪屑{米材料的有哪些具體的應(yīng)用,您可以就不是很清楚了,今天我們就一起來看看納米材料的應(yīng)用。
納米材料我們都知道是很小的材料,納米材料指得是在一個三維空間中,至少有一維的尺度在納米范圍之內(nèi)或者是由它們構(gòu)成作為基本單元構(gòu)成的材料。
納米材料有哪些應(yīng)用?
天然納米材料主要是在一些海龜?shù)念^部,還有一些鴿子、蝴蝶還有蜜蜂等等,我們都知道它們可以飛行或者游很遠都能回到原來的地方,這就是它們含有的天然納米材料的作用,使它們不會迷失方便,為它們做導(dǎo)航。
在我們的實際應(yīng)用中很多納米材料是人造的,其中一種就是納米磁性材料,這種材料主要應(yīng)用在一些電聲器件還有一些阻尼器件,以及選礦等等領(lǐng)域,納米磁性材料具有很好的磁學性能,使用納米粒子制作而成的磁記錄材料不僅具有很好的音質(zhì)和圖像,而且噪音還小,一些超順磁的納米顆粒還可以制作成一些磁性的液體。
我們使用的傳統(tǒng)的陶瓷材料,晶粒是不會輕易滑動的,而且材質(zhì)是非常清脆的,具有很高的燒結(jié)溫度。但是納米陶瓷材料就不同可,晶??梢赃\動,具有很好的強度和韌性以及延展性。使用這些材料進行加工更加容易成形,制作而成的的產(chǎn)品表面具有很好的硬度以及穩(wěn)定性,內(nèi)部還具有很好的延展性。
有一些納米材料對溫度的變化還有一些紅外線以及尾氣比較敏感,因此把這些材料制作成傳感器,就可以對溫度還有紅外線以及汽車尾氣進行檢測,靈敏度更高,使用更加精確。
納米材料還有一種是納米傾斜功能材料,這種材料內(nèi)部成分的性狀像一個傾斜的梯子,這樣就可以把金屬和陶瓷很好的融合在一起進行燒制成型,既能達到內(nèi)側(cè)的高溫還能保證外側(cè)具有很好的導(dǎo)熱性。
在醫(yī)療上納米粒子可以幫助我們對各種疾病進行檢查和治療,比傳統(tǒng)的效果更好。
納米材料的應(yīng)用范圍還有納米計算機、納米碳管和我們的家電、紡織品等等,納米材料還能保護我們的環(huán)境,對一些機械進行保護等等。
納米材料有哪些特性?
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迅速氧化而燃燒。如要防止自燃,可采用表面包覆或有意識地控制氧化速率,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氣材料和低熔點材料。
尺寸效應(yīng)
當納米微粒尺寸與光波波長,傳導(dǎo)電子的德布羅意波長及超導(dǎo)態(tài)的相干長度、透射深度等物理特征尺寸相當或更小時,它的周期性邊界被破壞,從而使其聲、光、電、磁,熱力學等性能呈現(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)。對超微顆粒而言,尺寸變小,同時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、特殊的熱學性質(zhì)
固態(tài)物質(zhì)在其形態(tài)為大尺寸時,其熔點是固定的,超細微化后卻發(fā)現(xiàn)其熔點將顯著降低,當顆粒小于10納米量級時尤為顯著。超微顆粒熔點下降的性質(zhì)對粉末冶金工業(yè)具有一定的吸引力。
3、特殊的磁學性質(zhì)
在研究納米材料過程中科學家發(fā)現(xiàn)鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁細菌等生物體中存在超微的磁性顆粒,使這類生物在地磁場導(dǎo)航下能辨別方向,具有回歸的本領(lǐng)。
4、特殊的力學性質(zhì)
美國學者報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度,是因為它是由磷酸鈣等納米材料構(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、聲學特性以及化學性能等方面。
以上就是為您介紹的納米材料的應(yīng)用全部內(nèi)容,我們可以看到納米材料在我們的日常生活中是比較常見的。以上內(nèi)容希望對您有幫助。
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