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202X
纳米材料综述
1.
纳米材料的类型
2.
纳米材料制备
3.
4.
纳米材料的应用
5.
结束语
Outline
纳米技术的发展
01
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02
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01
第一阶段
(1990年即在召开“Nano 1”以前)主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。
02
第二阶段
(1990年～1994年)人们关注的热点是设计纳米复合材料。
03
第三阶段
(从1994年至今)纳米组装体系研究。以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。

3 维纳米材料 —— 纳米块体
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分类
2 维纳米材料 （量子面）—— 纳米薄膜。电子在一个方向的运动受到约束。
1 维纳米材料 （量子线）—— 纳米线。电子在两个方向的运动受到约束。
0 维纳米材料 （量子点）—— 纳米微粒和原子团簇。电子在三一个方向的运动受到约束
纳米复合材料——不同化学成分复合而成或不同 维度纳米单元而成（如1-2维，1-3维，2-3维等
3. 纳米材料的制备
(按物态分类)
气相法
液相法
固相法
蒸发-冷凝法
化学气相反应法
溶胶-凝胶法
沉淀法
喷雾法
非晶晶化法
机械粉碎(高能球磨)法
固态反应法
各种方法有各自的特点和适用范围
气相法制备纳米材料
蒸发-冷凝法
此种制备方法是在低压的Ar、He 等惰性气体中加热金属，使其蒸发汽化, 然后在气体介质中冷凝后形成 5-100 nm的纳米微粒。
液氮
蒸发源
漏斗
蒸发源
真空泵
隋性气体
真空室
液相法制备纳米材料
压缩气体
可溶性盐溶液中，加入沉淀刘(如OH-、C2O42-，CO32-等)后，（或使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化物）从溶液中析出，并将溶液中原有的阴离子洗去，经热分解即得到纳米的氧化物粉料。
将溶液雾化获得纳米粒子的一种化学与物理相结合的方法。它的基本过程包括溶液的制备、喷雾、干燥、收集和热处理，其特点：颗粒分布比较均匀，具体的尺寸范围取决于制备工艺和喷雾的方法。
1、化学沉淀法
2、喷雾法
溶胶的制备。有两种方法制备溶胶：其一. 先将组分用适当沉淀剂先沉淀出来，经解凝，使原来团聚的沉淀颗粒分散成原始颗粒，其大小在溶胶体系中胶核的大小范围，因而可制得溶胶；另一种方法是由同样的盐溶液出发，通过对沉淀过程的仔细控制，使形成的颗粒不致团聚为大颗粒而沉淀，从而得到溶胶。
溶胶—凝胶转化。溶胶中含大量的水，凝胶化过程中，使体系失去流动性，形成一种开放的骨架结构。 实现胶凝作用的途径有两个： 一是化学法；二是物理法。
凝胶干燥。在一定条件下(如加热)使溶剂蒸发，得到粉料。干燥过程中凝胶结构变化很大。
3、溶胶—凝胶法包括以下几个过程：
固相法制备纳米材料
高能球磨法是将粗粉体和硬球(钢球、陶瓷球、或玛瑙球)按比例放进球磨机的密封容器内, 利用球磨机的转动或振动，使硬球对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌，把金属或合金粉末粉碎为纳米级微粒的方法。
一. 机械粉碎(高能球磨)法
滚动球磨
搅拌球磨
振动球磨
二．非晶晶化法
非晶晶化法: 液态金属在急剧降温获得非晶条带,再将非晶条带经热处理使其晶化获得纳米晶条带的方法。制备的纳米结构材料的塑性对晶粒的粒径敏感，只有晶粒直径很小时，塑性较好．否则材料变得很脆。特点﹕工艺较简单, 化学成分准确。
液态金属
非晶条带
热处理