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11.3纳米物质的理化特性
纳米物质具有的小尺寸效
1.3.1特殊的热学性质
应,表面效应,量子尺寸
1.3.2特殊的磁学性质效应,以及宏观量子隧道
1.3.3特殊的光学性质效应等,导致其热学、磁
1.3.4特殊的力学性质学、光学、敏感特性、表
面稳定性等不同于宏观物
1.3.5表面活性与敏感特性质。这就使它们具有了非
1.3.6光催化性能常广阔的应用前景。
21.3.1特殊的热学性质
纳米粒子的熔点、烧结温度、晶化温
度下降。例如:
金的常规熔点为1064℃,2nm时的熔
点仅为327℃左右;
大功率半导体管的管芯与管座的烧结
是用银浆,烧结温度随着银浆中AgO、
2
BiO等粉末尺寸减低至纳米,烧结温
23
度可由600~700℃降至约150℃
特殊的热学性质对粉末冶金工业具有
一定的吸引力。金纳米粒子粒径与熔点的关系
31.3.2特殊的磁学性质
1超顺磁性
粒子小到一定临界值时进入超
顺磁状态,如α-Fe、FeO、
34
α-FeO,粒径分别为5、16、
23
20nm时,变成顺磁体。
利用超顺磁性,将磁性超微粒
子制成用途广泛的磁性液体,
简称磁液。
4特殊的磁学特性(续)
2矫顽力Hc
纳米粒子粒径大于超顺磁临界尺寸
时,通常呈现高的矫顽力。
利用高矫顽力特性,已作成高贮存
密度的磁记录粉,大量应用于磁盘、
磁卡以及磁性钥匙等
3居里温度Tc
纳米粒子具有较低的居里温度。
另外,磁性纳米粒子还具备其它新
奇特性。Ni粒子的Hc-d曲线
51.3.3特殊的光学性质
1宽频带强吸收
当尺寸减小到纳米时,各种金属粒子几
乎都呈黑色。尺寸越小,颜色越黑。
2蓝移和红移现象
纳米粒子的光吸收、光发射特性出现蓝
移或红移现象。
利用强吸收特性可将金属超微粒子作为
高效光热、光电转换材料,将太阳能转
变为热能、电能。还可用于红外敏感元CdS溶胶粒子在不同尺寸下的吸收谱
件、红外隐身技术等。A:6nm,B:4nm,C:2.5nm,D:1nm
6特殊的光学性质(续)
硒化镉量子点在紫外线的照射下发出荧光
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