纳米固体材料

纳米固体材料是80年代研制成功的一种具有新型结构的材料.它是由粒度为1-15nm的超微粒子,在保持表面洁净的条件下加压成型而得到的固体材料.它包括纳米金属、陶瓷、非晶态材料及复相材料等,也可分为纳米晶态材料和晶态玻璃,即纳米晶态材料的纳米颗粒可以是晶体,也可以是非晶.纳米固体材料的结构既不同于长程有序的晶体,也不同于长程无序、短程有序的非晶态玻璃,而表现为长、短程均无序的“类气体”固态结构.纳米固体材料是无数微粒子的聚合体,界面原子的比例很高,而纳米材料颗粒之间通过界面发生相互作用,会在颗粒之间产生量子输运的隧道效…     

纳米固体——结构像气体的新型材料

 80年代中期联邦德国和美国的一些材料科学家们在实验室里首先制造出了一种新型的固体材料.它是由尺寸仅为几个纳米(10^-9米)的超细微粒压制而成的人工凝聚态固体,通常称之为纳米固体材料或纳米尺度材料.对这种材料的研究发现,它具有全新的“类气态”（gas-like）结构,性能十分奇特.如纳米固体铁的断裂应力比常规铁材料一下子提高了近12倍;纳米固体铜又比一般铜材料的热扩散增强了近一倍.更为奇怪的是,普通状态下呈脆性的陶瓷,在纳米固体材料中却能被弯曲,其塑性形变竟然高达100％.这使得长期为增强陶瓷韧性而费尽心血的科学工作者们大为振奋.纳米固体材料的一系列特性,引起了科学家们的浓厚兴趣,并积极开展了对这种材料的结构特点、制造方法、特性和应用的研究.     

一维纳米固体的电子结构

本文通过计算一维纳米固体模型的电子态密度,针对颗粒大小、颗粒界面无序度等物理量,讨论了一维纳米固体的电子结构。结果表明颗粒大小对电子能态结构影响较大,而颗粒界面无序度主要引起能带宽度和态密度大小的变化。 关键词：     

介绍新书《物质结构──从蓝天到塑料》

《物质结构─—从蓝天到塑料》是一本浅近易懂的材料科学普及书籍.作者─—[法]A·纪尼叶(A.Guinier)是国际著名的X射线晶体学专家.此书中译本已由科学出版社出版. 《物质结构》全书共分十章:一、结构模型的基本组成;二、物质的两种状态;三、理想气体;四、晶体;五、真实晶体的结构;六、从晶体到结晶固体;七、纯液体、混合液体、溶液;八、非晶态固体;九、有序与无序之间;十、复合材料、悬浮液和胶体溶液. 本书前三章具有引论的性质,逐步引入了无序态、有序态,并以理想气体为例,说明了无序的典型性质,用它来说明一个好模型的价值.接下来的第…     

金属和合金纳米固体的电阻特性

我们针对金属和合金纳米固体提出了简化的电阻模型，并据此得到了纳米固体总电阻与纳米粒子电阻的关系。依据这一模型，我们对纳米固体电阻特性的尺寸效应、温度效应和压力效应及其与常规多晶材料的差别等进行了有效的物理解释。     

1992年第3期《物理》内容预告

知识和进展德燃纳对液晶基础研究的贡献─—1991年诺贝尔物理 奖获得者成就简介(欧阳钟灿);C60原子团簇与C60团簇固体(臧文成等);分形概念及其在材料科学中的应用(刘军);声致生物效应(尚志远等);粒子与微粒的电磁和光捕获(张光寅等);谈谈对地球磁层极光区千米微波辐射的认识(陆全康 等);太阳风层可作为粒子加速的天体物理实验室(夏晓阳 编译);科学研究管理漫谈(陈康琪编译). 物理学和经济建设物理学与新型(功能)材料专题系列介绍(Ⅲ)开拓原 子和物质的中间领域─—纳米微粒与纳米固体(张 立德等);计算机断层扫描技术的工业应用(盛康龙等);…     

利用阳离子交换反应制备离子纳米晶

离子纳米晶是纳米晶材料的一个重要方面，它是通过离子性结合形成的大小处于纳米尺度的晶体．不少离子纳米晶材料已开始从实验室进入应用，如氧化锆的陶瓷增韧，氧化钛在环境保护中的应用等．由于离子在固体中的扩散激活能很高，典型的固相反应需要在高温高压才能进行，因此增加了离子纳米晶的制造成本．然而，在尺寸只有几个纳米的晶体中，离子交换反应势垒降低，无需高温高压也能进行，从而提供了一条在常温常压下合成新的离子纳米晶的途径．     

无机介孔固体制备及其在纳米科技中的应用

由于量子限域和介电限域效应，固体纳米结构具有显著异于体相的量子特性，无机介孔固体作为周期性纳米结构的载 近年来备受注目，。本文综述了无机介孔固体的制备、表征、及其在纳米微结构设计中的应用，对最近的进展包括其在光子学、光电子学领域的材料设计、功能和应用进行了系统的分析。     

纳米结构Cu固体材料的低温热容性能研究

采用真空热压技术在高真空和温度为523K的情况下,通过不同压力将直径平均大约为45nm的Cu纳米粉末压制成纳米结构Cu固体材料,将X射线衍射、扫描电镜与物性测试仪(PPMS)相结合,研究了低温下纳米结构Cu固体材料的比热容随温度和材料密度的变化.研究结果表明:低温比热容随着纳米结构Cu固体材料密度的降低而升高;纳米结构Cu固体材料的低温比热容大于粗晶Cu,其增加率在10K左右达到极大.基于缺陷的热振动效应,探讨了这些现象的物理机理.     

纳米固体材料的性能与界面微观结构

综述了纳米陶瓷ＴｉＯ２和纳米金属Ａｇ的力学性能，以及纳米离子导体ＣａＦ２和ＰｂＦ２等的离子导电性能，结合其界面微观结构特征，对上述纳米固体材料的优异性能进行了初步解释