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納米晶體材料包括納米晶體金屬、納米晶體陶瓷、納米晶體半導(dǎo)體等。納米晶體材料具有高強度、高硬度、高韌性、高熱穩(wěn)定性等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、電子學(xué)、能源領(lǐng)域等。常見的納米晶體材料有納米晶體鋁、納米晶體鋼、納米晶體氧化物陶瓷、納米晶體硅等。這些材料的納米晶體結(jié)構(gòu)使其具有特殊的物理、化學(xué)和電子性質(zhì),有望在未來的科技發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
納米晶體材料是一類具有納米級晶粒尺寸的材料,其晶粒尺寸通常在1到100納米之間。由于其特殊的結(jié)構(gòu)和尺寸效應(yīng),納米晶體材料表現(xiàn)出與傳統(tǒng)材料不同的性質(zhì)和應(yīng)用潛力。以下是一些常見的納米晶體材料及其應(yīng)用領(lǐng)域:
1. 納米金屬材料:
- 納米銀:具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和抗菌性能,可應(yīng)用于導(dǎo)電墨水、抗菌涂層等領(lǐng)域。
- 納米銅:具有高導(dǎo)電性和良好的催化性能,可應(yīng)用于電子器件、催化劑等領(lǐng)域。
- 納米鐵:具有高磁導(dǎo)率和催化活性,可應(yīng)用于磁性材料、催化劑等領(lǐng)域。
2. 納米半導(dǎo)體材料:
- 納米硅:具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能,可應(yīng)用于太陽能電池、光電器件等領(lǐng)域。
- 納米氧化鋅:具有優(yōu)異的光催化和光電性能,可應(yīng)用于光催化、光電器件等領(lǐng)域。
納米晶體材料是一種特殊的材料,其晶粒尺寸在納米級別(一般指小于100納米)。以下是一些常見的納米晶體材料示例:
1. 納米金屬顆粒:金屬納米顆粒,如銀納米顆粒、銅納米顆粒等,具有特殊的光學(xué)、電學(xué)和催化性質(zhì)。
2. 納米氧化物:氧化物納米顆粒,如二氧化鈦納米顆粒、氧化鐵納米顆粒等,具有高比表面積和特殊的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)。
3. 納米碳材料:包括納米碳管(如單壁碳納米管、多壁碳納米管)、納米石墨烯等,具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、熱導(dǎo)性和力學(xué)性能。
4. 納米半導(dǎo)體材料:包括納米硅、納米量子點等,具有特殊的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于能源、光電子學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
屬于物理變化,但是同時也表現(xiàn)出了納米銅相比較獨特的物理化學(xué)特性。例如催化作用等。
納米銅是用納米材料制成的用品,具有超塑延展性。是一種純凈物。
用納米材料制成的用品具有很多奇特的性質(zhì)。例如,納米銅具有超塑延展性,在室溫下可拉長50多倍而不出現(xiàn)裂紋。法國國家科研中心研究人員發(fā)現(xiàn),平均體積僅為80納米的銅納米結(jié)晶體機械特性驚人,強度不僅比普通銅高3倍,且形變非常均勻,沒有明顯的區(qū)域性變窄現(xiàn)象。這是科學(xué)家首次觀察到物質(zhì)如此完美的彈塑性行為。銅納米晶體的這種機械特性為制造常溫下的彈性物質(zhì)開辟了光明前景。
用作熱氫發(fā)生器、凝膠推進劑、燃燒活性劑、催化劑、水清潔吸附劑、燒結(jié)活性劑、抗菌劑等。
納米銅比普通銅更容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)納米銅中銅原子和普通銅的銅原子都一樣,只是納米銅顆粒很小。納米銅呈現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)較普通銅更為活潑,甚至改變了固有認為的性質(zhì),但是納米材料是不改變物質(zhì)狀態(tài)的銅的殺菌機理:Cu與水在有氧條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生羥自由基(-OH)和活性氧離子(O2-),它們具有很強的氧化還原作用,能夠破壞微生物細胞增殖能力,從而抑殺微生物。
納米銅比表面積增大,更易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。銅屬于重金屬,重金屬具有殺菌作用也是公認的(如銀)。重金屬均有毒性,在人體內(nèi)達到一定劑量會對健康有影響,甚至致病中毒(銀還有一定神經(jīng)毒性和遺傳毒性)。
銅是人體必需的微量元素之一,可被人體代謝吸收,而銀在人體很難代謝,會在人體內(nèi)富集。故歐美已禁止使用納米銀做抗菌劑,部分使用納米銅等替代。
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