纳米材料复习材料

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1、第一章纳米和纳米材料1、掌握基本概念纳米科学技术：纳米科技(英文：Nanotechnology)是一门应用科学，其目的在于研究于纳米尺寸时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用。纳米材料：纳米材料是指在材料三维空间中至少是指在材料三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。2、纳米材料的分类，并举例说明。百度上的：纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。PPT的：划分标准划分内容几何结构零维材料、一维材料、二维材料、三维材料材料性质半导体材料、磁性材料、非线性光学材料、铁电体材料、

2、超导材料、热电材料、应用电子材料、光电子材料、生物医用材料、敏感材料、储能材料、热电材料、化学成分金属材料、晶体材料、陶瓷材料、玻璃材料、高分子材料、复合材料、第二章纳米材料制备方法1、纳米材料制备研究发展的三个阶段及纳米材料制备技术的分类。三个阶段：第一阶段（1990年以前）主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体（包括薄膜），研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。第二阶段：如何利用已具有奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料。通常采用纳米微粒与纳米微粒复合，纳米微粒与常规块体复合

3、及发展复合纳米薄膜以及发展纳米复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。第三阶段（从1994年到现在）纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系，纳米颗粒、丝、管可以有序地排列。其中包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系分类：1按学科分类：物理方法、化学方法和综合法。2根据制备状态的不同，分为：气相法、液相法和固相法。3按反应物状态分为干法和湿法。2、物料的基本粉碎方式四种方法：压碎，击

4、碎，磨碎和剪切碎3、蒸发凝聚法、高能球磨法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、水热法、溶剂热法、溶胶凝胶法、微乳液法、模板法、自组装法的定义。蒸发凝聚法：是将纳米是将纳米粒子的原料加热、蒸发，使之成为院子或分子；再使许多院子或分子凝聚，生成极微细的纳米粒子。高能球磨法：机械力化学(mechanochemistry,又称高能球磨high-energyballmilling)。机械化学法的基本原理是利用机械能来诱发化学反应或诱导材料组织、结构和性能的变化,以此来制备新材料。物理气相沉积法：用物理方法(如蒸发、溅射等)，使镀膜材料汽化在基

5、体表面，沉积成覆盖层的方法。化学气相沉积法：用化学方法使气体在基体材料表面发生化学反应并形成覆盖层的方法。水热法：是在高压釜里的高温、高压反应环境中，采用水作为反应介质，使得通常难溶或不溶的物质溶解，反应还可进行重结晶。溶剂热法：用有机溶剂（如：苯、醚）代替水作介质，采用类似水热合成的原理制备纳米微粉。溶胶凝胶法：溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的

6、溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。微乳液法：微乳液通常是由表面活性剂、助表面活性剂(醇类)、油(碳氢化合物)和水(电解质水溶液)组成的透明或半透明、各相同性的热力学稳定体系模板法：利用基质材料结构中的空隙作为模板进行合成。自组装法：自组装法所谓自组装,一般是指原子、分子或纳米材料在底物上自发地排列成一维、二维甚至三维有序的空间结构4、MBE法制备纳米薄膜材料的基本原理及其生长特点。分子束外延是一种新的晶体生长技术，简记为MBE。其方法是将半导体衬底放置在超高真空腔体中，和将需要生长的单晶物质按元

7、素的不同分别放在喷射炉中（也在腔体内）。由分别加热到相应温度的各元素喷射出的分子流能在上述衬底上生长出极薄的（可薄至单原子层水平）单晶体和几种物质交替的超晶格结构。生长特点：1、MBE系统真空高达8-10Pa，系统内残余分子数目要小得多。有利于获得原子级厚度和平整度的外延膜，而且厚度可以精确控制。2、MBE的衬底温度一般比VPE和LPE的衬底温度低，MBE外延层界面清晰，可以形成界面处突变的超精细结构。3、可以根据需要在喷射室内安装多个喷射炉、分别调至各个组分的分子束流，同时可以精确生长层的厚度、组分和掺杂分布。4、MBE生长是一

8、个动力学过程，可以用来生长按照普通热平衡生长方法难以得到的薄膜。5、MBE是在超高真空环境下进行的，而且衬底与分子束源相隔较远，因此可用多种表面分析一起实时观察生长面上的成分‘结晶结构和生长过程，进行生长机制的研究和实现实时监控和检测。5、非晶晶化