Ⅰ 納米材料的特性是什麼
假如給你一塊橡皮，你把它切成兩半，那麼它就會增加露在外面的表面，假如你不斷地分割下去，那麼這些小橡皮總的表面積就會不斷增大，表面積增大，那麼露在外面的原子也會增加。如果我們把一塊物體切到只有幾納米的大小，那麼一克這樣的物質所擁有的表面積就有幾百平方米，就像一個籃球場那麼大。隨著粒子的減小，有更多的原子分布到了表面，據估算當粒子的直徑為10納米時，約有20％的原子裸露在表面。而平常我們接觸到的物體表面，原子所佔比例還不到萬分之一。當粒子的直徑繼續減小時，表面原子所佔的分數還會繼續增大。如此看來，納米粒子真是敞開了胸懷，不像我們所看到的宏觀物體那樣，把大部分原子都包裹在內部。
正是由於納米粒子敞開了胸懷，才使得它具有了各種各樣的特殊性質。我們知道原子之間相互連接靠的是化學鍵，表面的原子由於沒能和足夠的原子連接，所以它們很不穩定，具有很高的活性。用高倍率電子顯微鏡對金的納米粒子進行電視攝像，觀察發現這些顆粒沒有固定的形態，隨著時間的變化會自動形成各種形狀，它既不同於一般固體，也不同於液體；在電子顯微鏡的電子束照射下，表面原子彷彿進入了「沸騰」狀態，尺寸大於10納米後才看不到這種顆粒結構的不穩定性，這時微顆粒具有穩定的結構狀態。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和燃燒。如果要防止自燃，可採用表麵包覆或者有意識地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而緻密的氧化層。
概括一下，納米顆粒具有如下一些的特殊性質：
光學性質
納米粒子的粒徑(10～100納米)小於光波的波長，因此將與入射光產生復雜的交互作用。納米材料因其光吸收率大的特點，可應用於紅外線感測材料。當黃金被細分到小於光波波長的尺寸時，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色。事實上，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，通常可低於1％，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個特性，可以將納米粒子製成光熱、光電等轉換材料，從而高效率地將太陽能轉變為熱能、電能。此外，又有可能應用於紅外敏感元件、紅外隱身技術等。
熱學性質
固態物質在其形態為大尺寸時，其熔點往往是固定的，超細微化後，卻發現其熔點將顯著降低，當顆粒小於10納米量級時尤為顯著。例如，金的常規熔點為1064℃，當顆粒尺寸減小到10納米時，熔點則降低27℃，2納米時的熔點僅為327℃左右；銀的常規熔點為670℃，而超微銀顆粒的熔點則可低於100℃。因此，超細銀粉製成的導電漿料可以進行低溫燒結，此時元件的基片不必採用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑料。採用超細銀粉漿料，可使膜厚均勻，覆蓋面積大，既省料又具有高質量。日本川崎制鐵公司採用0.1～1微米的銅、鎳超微顆粒製成導電漿料可代替鈀與銀等貴金屬。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。例如，在鎢顆粒中附加0.1％～0.5％重量比的超微鎳顆粒後，可使燒結溫度從3000℃降低到1200～1300℃，以致可在較低的溫度下燒製成大功率半導體管的基片。
磁學性質
人們發現鴿子、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。磁性超微顆粒實質上是一個生物磁羅盤，生活在水中的趨磁細菌依靠它游向營養豐富的水底。通過電子顯微鏡的研究表明，在趨磁細菌體內通常含有直徑約為2納米的磁性氧化物顆粒。這些納米磁性顆粒的磁性要比普通的磁鐵強很多。生物學家研究指出，現在只能「橫行」的螃蟹，在很多年前也是可以前後運動的。億萬年前螃蟹的祖先就是靠著體內的幾顆磁性納米微粒走南闖北、前進後退、行走自如，後來地球的磁極發生了多次倒轉，使螃蟹體內的小磁粒失去了正常的定向作用，使它失去了前後進退的功能，螃蟹就只能橫行了。
力學性質
陶瓷材料在通常情況下呈脆性，然而由納米超微顆粒壓製成的納米陶瓷材料卻具有良好的韌性。因為納米材料具有大的界面，界面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此納米陶瓷材料能表現出甚佳的韌性與一定的延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學性質。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。至於金屬一陶瓷等復合納米材料，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。
Ⅱ 什麼是貴金屬納米材料
貴金屬指一些稀有昂貴的金屬材料，如金、釕、銠、鈀、鉑等昂貴金屬
納米材料指材專料在一維或者多維尺屬度上在納米級別的材料，如納米線、納米顆粒等
貴金屬納米材料就是由這些貴金屬組成的納米材料，如納米金顆粒、納米鉑線等
Ⅲ 納米材料改性方法
《鋼鐵材料表面納米表面改性與海洋環境超級耐蝕應用》:鋼鐵是一種低成本結構材料，其重要性與普適功能無可替代。但是，鋼鐵材料的腐蝕問題是這類結構材料的致命弱點----在水與氧的環境中，腐蝕以難以抑制的速度發生，最終導致材料很快失效。尤其在海洋環境中，氯離子及海水生物對鐵的腐蝕性更加迅速。高溫、高鹽、生物質及水流共同作用，促使鐵材料加速腐蝕，給船舶、平台及其他海洋結構造成災難性失效與損傷。為了改變水氧環境中鐵的易腐蝕性，技術人員發明了各種塗料、鍍層，甚至使用毒性物質，應付鋼在海洋中的腐蝕。但是，迄今為止尚無任何可大規模應用的有效方法，能夠解決惡劣海況中鋼鐵材料的腐蝕問題。近幾年來，科技工作者將海洋材料防腐的技術路徑拓展至高溫冶金領域…一種利用貴金屬的鈍化原理結合界面熔融工藝對鐵基材料作表面改性，進而產生微米級納米鈍化層的新技術隨之誕生。該技術的發明者，借鑒粉末冶金原理，並從激光噴塗和超音速噴塗技術獲得靈感，篩選出若干種納米粉末及其漿液，在鋼或鋼結構表面形成具有三重防腐作用的"貴金屬納米層"…其耐腐蝕功能同其他鍍層或塗層一樣，來自於物理隔絕、犧牲陽極和緻密鈍化膜，其獨特之處在於:這種技術產生的貴金屬表層，與鐵基材料產生了異常結合，其結合區藉助熔融-凝固作用而達到前所未有的冶金互熔。固此，這種技術被稱為"微區冶金互溶"亦稱"界面微冶金"互溶。根據披露的試驗結果，其耐腐蝕性能達到異乎尋常的水平…中性鹽霧腐蝕時間可超過25000小時。同時，這種方法處理的鋼材及結構物，可有效緩解海生物附著及其產生的災難性腐蝕。據悉，上海某公司引進了該項技術。業內人士期待該技術能夠得到應用推廣，真正解決海洋條件下鋼鐵材料失效問題。
Ⅳ 世界上吸收光能力最強的納米金屬材料，也稱為納米黑金是什麼金屬
金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統版稱。包括純金屬、合權金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90%以上的工業純鐵，含碳 2%～4%的鑄鐵，含碳小於 2%的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。
②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等，有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，並且電阻大、電阻溫度系數小。
③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料，以及准晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。
Ⅳ 貴金屬納米技術有啥好處
納米材料有很好的發展。
Ⅵ 納米材料的特性有哪些
（1）表面與界面效應
這是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後所引起的性質上的變化。
（2）小尺寸效應
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、透射深度等物理特徵尺寸相當或更小時，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。
（3）量子尺寸效應
當粒子的尺寸達到納米量級時，費米能級附近的電子能級由連續態分裂成分立能級。
（4）宏觀量子隧道效應
微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。
Ⅶ 納米材料的最新發展是什麼
21世紀是一個科學技術飛速發展的時代，人類卻面臨著許多資源(如：海洋資源、森林資源、水資源等)的挑戰。然而，納米材料的出現也是人類對能源現狀的挑戰。納米材料是尺度在1-100nm的微小顆粒組成的體系，它由於具有獨特的性能而倍受關注。本文綜述了近幾年來納米材料的研究進展，著重從納米材料的制備、微觀結構、力學性能等的研究現狀作了一個概述，並簡述了納米材料的應用及面臨的問題。納米材料將成為新世紀信息時代的核心。
納米材料的應用
由於納米材料有著許多優越的性能，所以它具有廣泛的應用前景。例如：大塊硅是不發光的，當它體積縮小到納米尺度時，它會發光。採用納米硅材料製成的高效電子元件，其功效可以超過普通單晶硅的幾十倍。鋼是一種多晶體物質，如果把它的單個晶體壓縮小到納米規模或者更小時，它的硬度就會大幅度提高。碳納米材料誕生於1991年，是目前研究較多的納米材料之一。由於石墨原子層捲曲成碳納米管（直徑一般為幾納米到幾十納米，壁厚僅幾納米），其韌性極高，強度比鋼鐵高100倍，比重才是鋼的1/6，它還具有非常好的儲氫性能。
納米復合材料能改善聚合物的性能。美國一些公司現正利用這一原理研究開發熱塑性樹脂納米復合材料。通用汽車公司和蒙特爾公司聯合研究小組已利用納米復合材料試製成功汽車的車身後側板件和車門板件，並已將這種材料投入性能鑒定試驗。
在軍事方面，利用納米材料可以改善和提高某些武器表面的性能。有些納米材料可使某些武器裝備表面有靈敏的"感覺"。例如利用納米材料製成的潛艇蒙皮可靈敏的"感覺"水流、水波、水壓、水溫等極微小的變化，並及時反饋到中央計算機以調整潛艇的運動狀態、偵察和躲避敵方魚雷。利用納米材料製造的軍用機器人的"皮膚"有比真人皮膚還靈敏的"感覺"，能更好的完成各類軍事任務。納米固體材料在較寬頻譜范圍內，對電磁波又有很強的均勻吸收性能。僅幾十納米厚的納米薄膜與比它厚1000倍的現有吸收材料具有相同的吸收效果。因此採用納米薄膜吸波材料將會使隱形武器的實戰能力大為提高。
彩電與家電一般都是黑色的，被稱為黑色家電，因為材料中加入碳黑進行靜電屏蔽。而利用納米技術人們已研究出可靜電屏蔽的納米塗料，通過控制塗料顏色，黑色家電將變成彩色家電。輪胎通常也是黑色的，但利用納米材料生產的輪胎不僅色彩鮮艷，性能也大大提高；輪胎側面膠的抗折性能由10萬次提高到50萬次。
一系列研究成果表明：隨著納米材料的深入研究和不斷擴大應用，將會對整個世界的面貌帶來相當大的改觀；因此，納米材料被譽為21世紀最有前途的材料。
Ⅷ 納米材料簡介
納米材料技術的概況
納米級結構材料簡稱為納米材料，是指其晶粒大小介於1納米~100 納米范圍之間。由於它的尺寸已接近光的波長，加上其具有大表面的特殊效應，因此其所表現的特性，例如熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等等，往往不同於該物質在整體狀態時所表現的性質。
納米技術的廣義范圍可包括納米材料技術及納米加工技術、納米測量技術、納米應用技術等方面。其中納米材料技術著重於材料生產（超微粉、鍍膜等），性能檢測技術（化學組成、微結構、表面形態、物、化、電、磁、熱及光學等性能）。納米加工技術包含精密加工技術（能量束加工等）及掃描探針技術。
納米材料具有一定的獨特性，當物質尺度小到一定程度時，則必須改用量子力學取代傳統力學的觀點來描述它的行為，當粉末粒子尺寸由 10微米降至10納米時，其粒徑雖改變為1000倍，但換算成體積時則將有 109倍之巨，所以二者行為上將產生明顯的差異。
納米粒子異於大塊物質的理由是在其表面積相對增大，也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結構，此結構代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來原子吸附鍵結，同時因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。
就熔點來說，納米粉末中由於每一粒子組成原子少，表面原子處於不安定狀態，使其表面晶格震動的振幅較大，所以具有較高的表面能量，造成超微粒子特有的熱性質，也就是造成熔點下降，同時納米粉末將比傳統粉末容易在較低溫度燒結，而成為良好的燒結促進材料。
一般常見的磁性物質均屬多磁區之集合體，當粒子尺寸小至無法區分出其磁區時，即形成單磁區之磁性物質。因此磁性材料製作成超微粒子或薄膜時，將成為優異的磁性材料。
納米粒子的粒徑（10納米~100納米）小於光波的長，因此將與入射光產生復雜的交互作用。金屬在適當的蒸發沉積條件下，可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子，稱為金屬黑，這與金屬在真空鍍膜形成時高反射率光澤面成強烈對比。納米材料因其光吸收率大的特色，可應用於紅外線感測器材料。
納米技術在世界各國尚處於萌芽階段，美、日、德等少數國家，雖然已經初具基礎，但是尚在研究之中，新理論和技術的出現仍然方興未艾。我國已努力趕上先進國家水平，研究隊伍也在日漸壯大。（中國建材報/8.3 汪一佛）。