納米 科 學(xué) 技術(shù)(Nano一ST)是20世紀(jì)80年代末期誕生并正在崛起的新科技[1],其基本涵義是在納米尺寸(10-9——10-7m)范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然,通過(guò)直接操作和安排原子、分子創(chuàng)制新的物質(zhì)。納米材料和技術(shù)是納米科技領(lǐng)域最富有活力、內(nèi)容極為豐富的學(xué)科。納米材料的基本單元可分為3類(lèi):零維、一維和二維。納米顆粒屬于零維納米材料,通常指顆粒尺寸為納米量級(jí)的超細(xì)微粒,其尺度大于原子團(tuán)簇,小于通常的微粉,一般在1一l0nm之間。納米顆粒具有量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)等,因而呈現(xiàn)出許多特有的性質(zhì)。在物理、化工、醫(yī)藥及新材料等方面有廣闊的應(yīng)用前景。
當(dāng)顆粒尺寸進(jìn)入到納米級(jí)時(shí),顆粒尺寸與光波波長(zhǎng)、德布羅意波長(zhǎng)以及超導(dǎo)態(tài)的相干長(zhǎng)度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小,晶體的周期性的邊界條件將被破壞,非晶態(tài)納米顆粒的表面附近原子密度減小,導(dǎo)致小尺寸效應(yīng)。由于納米微粒尺寸小,表面能高,位于表面的原子所占比例增大,原子配位不足,使這些表面原子具有高的活性,很容易與其他原子結(jié)合,從而引起納米粒子表面原子輸運(yùn)和構(gòu)型的變化,帶來(lái)許多新的物理化學(xué)現(xiàn)象。比如,納米粒子的吸附性比相同材質(zhì)的大塊材料更強(qiáng)。另外,納米粒子的表面活性使得他們很容易團(tuán)聚在一起,從而形成帶有若干弱連接界面的尺寸較大的團(tuán)聚體。這些基本的物理、化學(xué)性質(zhì)在納米顆粒改性膠粘劑的研究和試驗(yàn)中起著至關(guān)重要的作用。