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发信人: arwei (爱你·久子), 信区: material
标  题: 纳米材料及其应用前景---引 言
发信站: 听涛站 (Sun Apr  1 22:47:12 2001), 转信


言
    诺贝尔奖获得者Feyneman在六十年代曾经预言：如果我们对物体微小规模上的排列
加以某种控制的话，我们就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会看到材料的性能
产生丰富的变化。他所说的材料就是现在的纳米材料。
    纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级(10-9米)的超细材料。它的微粒尺寸大于原子簇，
小于通常的微粒，一般为100~102nm。它包括体积分数近似相等的两个部分：一是直径为
几个或几十个纳米的粒子二是粒子间的界面。前者具有长程序的晶状结构，后者是既没
有长程序也没有短程序的无序结构。
    1984年德国萨尔兰大学的Gleiter以及美国阿贡试验室的Siegel相继成功地制得了纯
物质的纳米细粉。Gleiter在高真空的条件下将粒径为6nm的Fe粒子原位加压成形，烧结
得到纳米微晶块体，从而使纳米材料进入了一个新的阶段。1990年7月在美国召开的第一
届国际纳米科学技术会议，正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。从材料的
结构单元层次来说，它介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域。在纳米材料中，界
面原子占极大比例，而且原子排列互不相同，界面周围的晶格结构互不相关，从而构成
与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态。
    在纳米材料中，纳米晶粒和由此而产生的高浓度晶界是它的两个重要特征。纳米晶
粒中的原子排列已不能处理成无限长程有序，通常大晶体的连续能带分裂成接近分子轨
道的能级，高浓度晶界及晶界原子的特殊结构导致材料的力学性能、磁性、介电性、超
导性、光学乃至热力学性能的改变。纳米相材料跟普通的金属、陶瓷，和其他固体材料
都是由同样的原子组成，只不过这些原子排列成了纳米级的原子团，成为组成这些新材
料的结构粒子或结构单元。其常规纳米材料中的基本颗粒直径不到100 nm，包含的原子
不到几万个。一个直径为3 nm的原子团包含大约900个原子，几乎是英文里一个句点的百
万分之一，这个比例相当于一条300多米长的帆船跟整个地球的比例。
　　纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点，其相应发展起来的纳米技术被公认
为是21世纪最具有前途的科研领域。



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