纳米材料综述性论文.doc

22013年3月伊犁师范学院学报(自然科学版) JournalofYiliNormalUniversity(NaturalScienceEdition)(伊犁师范学院电子与信息工程学院新疆伊宁835000)摘要:纳米材料是由尺度在1~100nm的微小颗粒组成的体系,由于它具有独特的性能而备受关注。本文总结了近几年来纳米材料的研究进展,阐述了这类材料的基本结构、优异性能、应用现状以及目前的研究进展。关键词:纳米材料;颗粒;优异性能;研究进展中图分类号:TP文献标识码:文章编号:引言纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指1~100nm)的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次、交叉学科跨世纪战略科技领域的保障。著名的科学家爱因斯坦曾说过:“未来科学的发展无非是继续向宏观世界和微观世界进军。”所谓宏观,是指所研究的对象尺寸很大。随着科学技术的发展及新型天文观测仪器的出现,人们对宏观世界的探索不断延伸,目前人类已观测到的宇宙的大致范围为1025m。所谓微观是指构成世界万物的分子、原子以及原子内部的原子核、电子,比原子核更小的基本粒子。在微观时空内,上限一般定义为原子和分子,但下限也是无穷尽的。人类目前所研究的物质世界的最小尺度为10-19m(,夸克的大小)时间尺度已缩短到飞秒(10-15秒)以下的数量级。一些描述微观体系的学科领域相继建立,如原子核物理、粒子物理、量子力学、飞秒化学等。在宏观物体与原子之间的领域,还有许多认识有待深化,许多新的现象有待发现,新的理论有待建立。这是因为当物质小到1至100纳米(10-9米~10-7米)时,由于量子效应、限域效应、以及巨大的表面界面效应,使物质世界的很多性能发生质变,呈现出许多既不同于宏观物体,也不同于单个孤立原子的奇异现象。纳米科学与技术(NanometerScaleScienceandTechnology)就是新建立起来的研究这一尺度范围内的科学技术。随着人们对纳米材料所具有的独特性能的深入认识和开发,纳米知识预期将会有更快、更大的发展。纳米技术的切入,将为产业的业态升级带来新的机遇,并有可能在若干年后对国民经济的进一步发展起到有力的推动作用。收稿日期::薛永培(1991—),女,伊犁师范学院研究生,研究方向:,是指晶粒尺寸为纳米级(10-9m)的超细材料。其尺寸介于分子、原子与块状材料之间,通常泛指1~100nm范围内的微小固体粉末。1994年以前,纳米结构材料仅仅包括纳米微粒及其形成的纳米块体、纳米薄膜。目前,国际上将处于1~100nm尺度范围内的超微颗粒及其致密聚集体,以及由纳米微晶所构成的材料,统称之为纳米材料,包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。它们是由2~106个原子、分子或者离子构成的相对稳定的集团,其物理和化学性质随着包含的粒子数目与种类而变化。纳米材料的颗粒是肉眼和一般显微镜下看不到的微小粒子颗粒,只能用高倍电子显微镜进行观察纳米材料使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。它的最终目标直接是