Nanomalzemelerin özellikleri

NanomalzemelerTahıl boyutu nanometre seviyesi (1 m) olan ultrafin malzemelerine bakın. Boyutları moleküller, atomlar ve dökme malzemeler arasında. Genellikle 1 ~ 100nm aralığında minik katı tozlara atıfta bulunurlar. Nanomateral, hem kristal hem de amorf durumdan farklı olan bir tür katı madde türüdür. Nanomateryalın yapısal birimlerinin boyutu ile tanımlanır: Tahıllar, Tahıllar, Tahıllar, Tahıllar, Ayrılmış Ultrafin Parçacıkları vb. Nanokristallerden oluşan malzemeler, metal, metal olmayan, organik, inorganik ve biyolojik toz malzemeleri de dahil olmak üzere nanomalzemeler olarak adlandırılır.

Nanomalzemelerin özellikleri

1. Yüzey efekti. Nanomalzemelerin yüzey etkisi, yüzey atom numarası oranının, partikül boyutunun azalması ile nanopartiküllerin toplam atomik sayısına kadar keskin bir artışın neden olduğu özelliklerdeki değişiklikleri belirtir. Küresel bir partikülün yüzey alanı, çapının karesi ile orantılıdır ve hacmi çapının karesi ile orantılıdır, bu nedenle spesifik yüzey alanı (yüzey alanı / hacmi), çapıyla ters orantılıdır. Parçacık çapı azaldıkça, spesifik yüzey alanı önemli ölçüde artacaktır. Örneğin, parçacık boyutu 10nm olduğunda, spesifik yüzey alanı 90m2g-1; Partikül boyutu 5nm olduğunda, spesifik yüzey alanı 180m2g-1 idi. Parçacık büyüklüğü 2NM'ye düştüğünde spesifik yüzey alanı 450M2G-1'e yükseldi. Parçacık çapı nanometre ölçeğine düştüğünde, sadece yüzey atomlarının sayısı hızlı bir şekilde artar, aynı zamanda nanoparçacıkların yüzey alanı ve yüzey enerjisi hızla artar.

2. Boyut efekti. Parçacık büyüklüğünün azalmasından kaynaklanan makroskopik fiziksel özelliklerin değişmesi küçük boyutta etki denir. Ultra ince partiküller için, boyut azalır ve spesifik yüzey alanı önemli ölçüde artar, bu da özel optik özellikler, termal özellikler, manyetik özellikler ve mekanik özellikler ile sonuçlanır. Ultrafin partiküllerinin küçük boyutu etkisi de süper iletkenlik, dielektrik özellikler, akustik özellikler ve kimyasal özelliklerde gösterilmektedir.

3. Hacim etkisi. Nanopartiküllerin küçük boyutu nedeniyle, içerdiği atom sayısı çok küçüktür. Bu nedenle, adsorpsiyon, kataliz, difüzyon, sinterleme ve arayüz durumu ile ilgili diğer fiziksel ve kimyasal özellikler gibi birçok fenomen, büyük partikül geleneksel malzemelerin özelliklerinden önemli ölçüde farklı olacaktır ve masif malzemelerin özellikleri ile açıklanamaz, genellikle sonsuz atomlara sahiptir. Bu özel fenomen genellikle ses etkisi olarak adlandırılır.

4. Kuantum boyutu efekti. Bu etki, fermi seviyesinin yakınındaki elektron enerjisi seviyesini, parçacık büyüklüğü belirli bir değere düştüğünde, yarı-sürekli enerji seviyesinden ayrık enerji seviyesinden değişir. Nanomalzemelerde kesitli enerji seviyelerinde elektronların dalgalanması, nanomalzemelerin spesifik kataliz, güçlü oksidasyon ve azaltma gibi bir dizi özel özellik verir.

5. Kuantum tüneli. Mikroskobik parçacıkların bir bariyere nüfuz etme yeteneği tünel olarak denir. Nanopartiküllerin mıknatıslaştırılması ayrıca, nanoparçacıkların makroskopik kuantum tünelin etkisi olarak adlandırılan makroskopik sistem bariyeriyle değişebilecek tünel etkisine sahiptir. Araştırması, iletken ve manyetik polimerler ve mikrodalga emici polimerler gibi temel araştırma ve pratik uygulamalara büyük önem taşımaktadır.