納米科技是20世紀(jì)80年代末90年代初誕生并迅速發(fā)展和滲透到各學(xué)科領(lǐng)域的一門嶄新的高科技。納米技術(shù)涉及到多種學(xué)科和領(lǐng)域,是一門由化學(xué)、化工、物理、冶金、材料相互交叉而有機(jī)聯(lián)系起來的新學(xué)科。作為21世紀(jì)信息革命的核心,世界各國的普遍關(guān)注它的發(fā)展。
納米材料研究的一個(gè)重要階段是納米粉體的制備。 納米粉體泛指粒徑在1~100μm范圍內(nèi)的粉末。由于納米粉體的晶粒小,表面曲率大或表面積大,所以它的磁性、催化性、光吸收、熱阻和熔點(diǎn)等方面與常規(guī)材料相比顯示出奇特的性能,因此得到人們的極大重視。
納米粉體具有體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、介電限域效應(yīng)等各種效應(yīng),所以納米粉體表現(xiàn)出強(qiáng)吸光能力、高活性、高催化性、高選擇性、高擴(kuò)散性、高磁化率和矯頑力等奇特理化性能。納米粉體的所具有的特異性能使其潛在應(yīng)用價(jià)值極大。
納米粉體由于尺寸小,具有高比表面積和表面能,活性點(diǎn)多,因而其催化活性和選擇性大大高于傳統(tǒng)的催化劑;納米粉體的熔點(diǎn)較低,能在比微米粉體燒結(jié)溫度低500~600℃的溫度下繞結(jié)致密;利用納米粉體薄而均勻的界面膜,可作火箭燃料助劑(在臨界溫度所有的粒子瞬間發(fā)生反應(yīng));利用納米粉體可均勻分布在氣體、液體或固體物質(zhì)中,可以用作氣溶膠(煙霧劑);利用納米粉體的鏈狀超細(xì)粒子,可以用作磁記錄材料、分子過濾器、電磁波吸收體和過濾器;利用納米粉體粒子內(nèi)電子能級離散,可以用作超低溫與遠(yuǎn)紅外材料,納米粉體在冶金、化工、電子、磁性材料、精細(xì)陶瓷、傳感器以及日用化妝品和生物醫(yī)學(xué)等方面得到了開發(fā)和應(yīng)用,顯示出誘人的前景。
開展納米粉體顆粒物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)的研究,基礎(chǔ)理論研究及實(shí)際應(yīng)用都有十分重要。世界發(fā)達(dá)國家對納米材料的研究投入了大量的人力、物力和財(cái)力并制定了長遠(yuǎn)計(jì)劃,迄今,他們已取得了一些令人驚奇的成果,并逐漸形成高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
作為高新材料核心原料的納米粉體成為材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中的科研開發(fā)熱點(diǎn),納米科技的發(fā)展將會引起材料科學(xué)的一次革命,它的發(fā)展將會對人類社會的發(fā)展和進(jìn)步產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響。