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日常生活中納米材料的有哪些具體的應用,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或者是由它們構成作為基本單元構成的材料。
納米材料有哪些應用?
天然納米材料主要是在一些海龜的頭部,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,為它們做導航。
在我們的實際應用中很多納米材料是人造的,其中一種就是納米磁性材料,這種材料主要應用在一些電聲器件還有一些阻尼器件,以及選礦等等領域,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。
我們使用的傳統的陶瓷材料,晶粒是不會輕易滑動的,而且材質是非常清脆的,具有很高的燒結溫度。但是納米陶瓷材料就不同可,晶粒可以運動,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,制作而成的的產品表面具有很好的硬度以及穩定性,內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,既能達到內側的高溫還能保證外側具有很好的導熱性。
在醫療上納米粒子可以幫助我們對各種疾病進行檢查和治療,比傳統的效果更好。
納米材料的應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
指納米晶體粒表面原子數與總原子數之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的性質上的變化。表現為直徑減少,表面原子數量增多。
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,確保表面穩定化。利用表面活性,金屬超微顆粒可望成為新一代的高效催化劑、貯氣材料和低熔點材料。
尺寸效應
當納米微粒尺寸與光波波長,傳導電子的德布羅意波長及超導態的相干長度、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,熱力學等性能呈現出“新奇”的現象。隨著顆粒尺寸的量變,在一定條件下會引起顆粒性質的質變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質的變化稱為小尺寸效應。對超微顆粒而言,尺寸變小,同時其比表面積亦顯著增加,從而產生如下性質:
1、特殊的光學性質
所有的金屬在超微顆粒狀態都呈現為黑色。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,通常可低于l%,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、光電轉換材料,以很高的效率將太陽能轉變為熱能、電能。另外還有可能應用于紅外敏感元件、紅外隱身技術等。
2、特殊的熱學性質
固態物質在其形態為大尺寸時,其熔點是固定的,超細微化后卻發現其熔點將顯著降低,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對粉末冶金工業具有一定的吸引力。
3、特殊的磁學性質
在研究納米材料過程中科學家發現鴿子、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航下能辨別方向,具有回歸的本領。
4、特殊的力學性質
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成的。呈納米晶粒的金屬要比傳統的粗晶粒金屬硬3~5倍。金屬—陶瓷復合納米材料則可在更大的范圍內改變材料的力學性質,其應用前景十分寬廣。
超微顆粒的小尺寸效應還表現在超導電性、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用全部內容,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。以上內容希望對您有幫助。
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