要回答这个问题,先要说说什么是纳米材料?它有哪些独特的性能?纳米材料的学术定义是:在三维尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。 用通俗的话讲:纳米材料是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料。一个纳米是多大呢?只有一米的10亿分之一,用肉眼根本看不到。由于它尺寸特别小,它就产生了两种效应,即小尺寸引起的表面效应和量子效应,即它的表面积比较大,处于表面上的原子数目的百分比显著增加,当材料颗粒直径只有1纳米时,原子将全部暴露在表面,因此原子极易迁移,使其物理性能发生极大变化。一是它对光的反射能力变得非常低,低到<1%;二是机械、力学性能成几倍增加;三是其熔点会大大降低(如金的熔点本是1064℃,但2纳米的金属粉末熔点只有33℃);四是有特殊的磁性(如20纳米的铁粉,其矫顽力可增加1000倍)。
根据上述原理和特性,纳米材料大致有如下用途:
1. 纳米结构材料:
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将晶粒做成纳米级,可使钕铁硼等稀土永磁材料的磁能积进一步提高,并有希望制成兼备高饱和磁化强度、高矫顽力的新型永磁材料(通过软磁相与永磁相在纳米尺度的复合)。