第1章 纳米和纳米材料
1.1 引言
1.1.1 纳米科学技术的兴起
纳米是英文namometer的译音,是一个度量单位,1nm=10-9m,即万分之一头发丝粗细。然而当物质达到纳米尺度以后,大约在1-100nm范围时,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具有不同于原来组成的原子、分子,又不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去人们更多关注的是原子、分子或者宇宙尺度,往往忽略纳米尺度这一领域,而���一领域实际上大量存在于自然界,只是未曾发现这个尺度范围内的性能而已。日本科学家在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体制成纳米尺度以后,就失去原来的性质,表现出既不导电,也不导热。磁性材料也是如此,像铁钴合金,把它制成大约20~30nm大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
科学技术的高速发展必然对材料提出新的要求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料小尺寸上的要求越来越高;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术、新产品的创新是未来发展对社会发展、经济振兴、国力增强*有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起到重要作用的关键材料之一。
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