納米材料的結(jié)構(gòu)特征.ppt

納米材料的結(jié)構(gòu)特征,納米材料的機構(gòu)特征,一、自然界中的納米結(jié)構(gòu)與納米材料 二、納米材料概論 三、納米材料的分類 3.1、納米微粒 3.2、納米固體 3.3、納米纖維 3.4、納米薄膜,一、 自然界中的納米結(jié)構(gòu)與納米材料,從納米科技發(fā)展歷史的角度來講，1861年隨著膠體化學(xué)的建立，科學(xué)家們才開始對直徑為1-100 nm的粒子體系進(jìn)行研究工作；真正有意識進(jìn)行納米粒子實驗的是20世紀(jì)30年代日本人為了軍事目的進(jìn)行的“沉煙實驗”,1959年著名物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者費曼發(fā)表了重要演講，提出了納米技術(shù)的設(shè)想，之后納米材料和納米科技得到了蓬勃的發(fā)展。但是，“納米”并不是人類的專利，早在宇宙誕生之初，它們就存在了。,生命起源中的納米尺度進(jìn)程,化學(xué)起源說,生物納米結(jié)構(gòu),荷 葉,壁 虎,水黽,蜜蜂,蝴蝶,蜘蛛,二、納米材料概論,基本概念 什么是納米？ 納米(nanometer)是一個長度單位，1 納米(nm) = 10-9 米(m)。l nm的長度約相當(dāng)于10個氫原子緊密地排列在一起所具有的長度。 什么是納米結(jié)構(gòu)？ 納米結(jié)構(gòu)通常是指尺寸在100納米以下(1-100 nm )的微小結(jié)構(gòu)。,什么是納米材料？ 納米材料是指三維空間尺度上至少有一維處于納米量級或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。 什么是納米科技？ 納米科技(納米科學(xué)技術(shù))是指在納米尺度上研究物質(zhì)的特性和相互作用以及利用這種特性開發(fā)新產(chǎn)品的一門科學(xué)技術(shù)。,納米結(jié)構(gòu)單元 構(gòu)成納米材料的結(jié)構(gòu)單元包括限定的團(tuán)簇或人造原子團(tuán)簇、納米微粒、納米管、納米棒、納米絲、同軸納米電纜、納米單層膜及多層膜等 。 1 、原子團(tuán)簇 指幾個至幾百個原子的聚集體，如Fen，CunSm，CnHm（n和m都是整數(shù)）和碳簇（C60，C70和富勒烯等）等。一元原子團(tuán)簇：包括金屬團(tuán)簇(如Nan,Nin等)和非金屬團(tuán)簇(如C60,C70團(tuán)簇)；二元原子團(tuán)簇：包括InnPm, AgnSm；多元原子團(tuán)簇：Vn(C6H6)m，原子簇化合物：原子團(tuán)簇與其他分子以配位化學(xué)鍵結(jié)合形成的化合物。,2.納米微粒：納米微粒(nanoparticles)是指顆粒尺寸為納米量級的超細(xì)微粒，它的尺度大于原子團(tuán)簇(cluster)，小于通常的微粉，通常把僅包含幾個到數(shù)百個原子或尺寸小于1nm 的粒子稱為簇，它是介于單個原子與固態(tài)之間的原子集合體。 3.人造原子：是由一定數(shù)量的實際原子組成的聚集體，它們的尺寸小于100nm。研究人造原子特有的量子效應(yīng)將為設(shè)計和制造納米結(jié)構(gòu)器件奠定理論基礎(chǔ)。,三、納米材料的分類,3.1、納米微粒 定義尺度 顆粒：指在一定尺寸范圍內(nèi)具有特定形狀的幾何體。這里所說的一 定一定尺寸一般在毫米到納米之間，顆粒不僅指固體顆粒，還有霧 滴、油珠等液體顆粒。 一般而言，在室溫下，物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著變化的顆粒尺寸，多數(shù)處于0.1微米以下，因而從功能材料角度出發(fā)，可以將超細(xì)微顆粒尺寸的上限定位0.1微米，即100納米。 目前機械法粉碎獲得顆粒的尺寸一般只能到1微米。超微顆粒是指超越常規(guī)制粉手段所獲得的微粒。因此1微米可作為超微顆粒的上限，所以籠統(tǒng)的說超微顆粒尺寸在1到100