㈠ 納米材料的特性是什麼
假如給你一塊橡皮，你把它切成兩半，那麼它就會增加露在外面的表面，假如你不斷地分割下去，那麼這些小橡皮總的表面積就會不斷增大，表面積增大，那麼露在外面的原子也會增加。如果我們把一塊物體切到只有幾納米的大小，那麼一克這樣的物質所擁有的表面積就有幾百平方米，就像一個籃球場那麼大。隨著粒子的減小，有更多的原子分布到了表面，據估算當粒子的直徑為10納米時，約有20％的原子裸露在表面。而平常我們接觸到的物體表面，原子所佔比例還不到萬分之一。當粒子的直徑繼續減小時，表面原子所佔的分數還會繼續增大。如此看來，納米粒子真是敞開了胸懷，不像我們所看到的宏觀物體那樣，把大部分原子都包裹在內部。
正是由於納米粒子敞開了胸懷，才使得它具有了各種各樣的特殊性質。我們知道原子之間相互連接靠的是化學鍵，表面的原子由於沒能和足夠的原子連接，所以它們很不穩定，具有很高的活性。用高倍率電子顯微鏡對金的納米粒子進行電視攝像，觀察發現這些顆粒沒有固定的形態，隨著時間的變化會自動形成各種形狀，它既不同於一般固體，也不同於液體；在電子顯微鏡的電子束照射下，表面原子彷彿進入了「沸騰」狀態，尺寸大於10納米後才看不到這種顆粒結構的不穩定性，這時微顆粒具有穩定的結構狀態。超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會迅速氧化和燃燒。如果要防止自燃，可採用表麵包覆或者有意識地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而緻密的氧化層。
概括一下，納米顆粒具有如下一些的特殊性質：
光學性質
納米粒子的粒徑(10～100納米)小於光波的波長，因此將與入射光產生復雜的交互作用。納米材料因其光吸收率大的特點，可應用於紅外線感測材料。當黃金被細分到小於光波波長的尺寸時，即失去了原有的富貴光澤而呈黑色。事實上，所有的金屬在超微顆粒狀態都呈現為黑色。尺寸越小，顏色愈黑，銀白色的鉑(白金)變成鉑黑，金屬鉻變成鉻黑。由此可見，金屬超微顆粒對光的反射率很低，通常可低於1％，大約幾微米的厚度就能完全消光。利用這個特性，可以將納米粒子製成光熱、光電等轉換材料，從而高效率地將太陽能轉變為熱能、電能。此外，又有可能應用於紅外敏感元件、紅外隱身技術等。
熱學性質
固態物質在其形態為大尺寸時，其熔點往往是固定的，超細微化後，卻發現其熔點將顯著降低，當顆粒小於10納米量級時尤為顯著。例如，金的常規熔點為1064℃，當顆粒尺寸減小到10納米時，熔點則降低27℃，2納米時的熔點僅為327℃左右；銀的常規熔點為670℃，而超微銀顆粒的熔點則可低於100℃。因此，超細銀粉製成的導電漿料可以進行低溫燒結，此時元件的基片不必採用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑料。採用超細銀粉漿料，可使膜厚均勻，覆蓋面積大，既省料又具有高質量。日本川崎制鐵公司採用0.1～1微米的銅、鎳超微顆粒製成導電漿料可代替鈀與銀等貴金屬。超微顆粒熔點下降的性質對粉末冶金工業具有一定的吸引力。例如，在鎢顆粒中附加0.1％～0.5％重量比的超微鎳顆粒後，可使燒結溫度從3000℃降低到1200～1300℃，以致可在較低的溫度下燒製成大功率半導體管的基片。
磁學性質
人們發現鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趨磁細菌等生物體中存在超微的磁性顆粒，使這類生物在地磁場導航下能辨別方向，具有回歸的本領。磁性超微顆粒實質上是一個生物磁羅盤，生活在水中的趨磁細菌依靠它游向營養豐富的水底。通過電子顯微鏡的研究表明，在趨磁細菌體內通常含有直徑約為2納米的磁性氧化物顆粒。這些納米磁性顆粒的磁性要比普通的磁鐵強很多。生物學家研究指出，現在只能「橫行」的螃蟹，在很多年前也是可以前後運動的。億萬年前螃蟹的祖先就是靠著體內的幾顆磁性納米微粒走南闖北、前進後退、行走自如，後來地球的磁極發生了多次倒轉，使螃蟹體內的小磁粒失去了正常的定向作用，使它失去了前後進退的功能，螃蟹就只能橫行了。
力學性質
陶瓷材料在通常情況下呈脆性，然而由納米超微顆粒壓製成的納米陶瓷材料卻具有良好的韌性。因為納米材料具有大的界面，界面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此納米陶瓷材料能表現出甚佳的韌性與一定的延展性，使陶瓷材料具有新奇的力學性質。美國學者報道氟化鈣納米材料在室溫下可以大幅度彎曲而不斷裂。研究表明，人的牙齒之所以具有很高的強度，是因為它是由磷酸鈣等納米材料構成的。至於金屬一陶瓷等復合納米材料，則可在更大的范圍內改變材料的力學性質，其應用前景十分寬廣。
㈡ 貴金屬納米技術有啥好處
納米材料有很好的發展。
㈢ 納米的納米金屬
高密度磁記錄材料。利用納米鈷粉記錄密度高、矯頑力高（可達119.4KA/m）、信噪比高和抗氧化性好等優點，
可大幅度改善磁帶和大容量軟硬磁碟的性能。
磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產的磁流體性能優異
，可廣泛應用於密封減震、醫療器械、聲音調節、光顯示等。
吸波材料。金屬納米粉體對電磁波有特殊的吸收作用。鐵、鈷、氧化鋅粉末及碳包金屬粉末可作為軍事用高性能毫米波隱形材料、可見光——紅外線隱形材料和結構式隱形材料，以及手機輻射屏蔽材料。 金屬和非金屬的表面導電塗層處理。
高效催化劑。銅及其合金納米粉體用作催化劑，效率高、選擇性強，可用於二氧化碳和氫合成甲醇等反應過程中的催化劑。
導電漿料。用納米銅粉替代貴金屬粉末制備性能優越的電子漿料，可大大降低成本。此技術可促進微電子工藝的進一步優化。 高性能磁記錄材料。利用納米鐵粉的矯頑力高、飽和磁化強度大（可達1477k㎡/kg）、信噪比高和抗氧化性好等優點，
可大幅度改善磁帶和大容量軟硬磁碟的性能。
磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產的磁流體性能優異
，可廣泛應用於密封減震、醫療器械、聲音調節、光顯示等領域。
導磁漿料。利用納米鐵粉的高飽和磁化強度和高磁導率的特性，可製成導磁漿料，用於精細磁頭的粘結結構等。
納米導向劑。一些納米顆粒具有磁性，以其為載體製成導向劑，可使葯物在外磁場的作用下聚集於體內的局部，從而對病理位置進行高濃度的葯物治療，特別適於癌症、結核等有固定病灶的疾病。 磁流體。用鐵、鈷、鎳及其合金粉末生產的磁流體性能優異，廣泛應用於密封減震、醫療器械、聲音調節、光顯示等。
高效催化劑。由於比表面巨大和高活性，納米鎳粉具有極強的催化效果，可用於有機物氫化反應、汽車尾氣處理等。
高效助燃劑。將納米鎳粉添加到火箭的固體燃料推進劑中可大幅度提高燃料的燃燒熱、燃燒效率，改善燃燒的穩定性。
導電漿料。電子漿料廣泛應用於微電子工業中的布線、封裝、連接等，對微電子器件的小型化起著重要作用。用鎳、銅、鋁納米粉體製成的電子漿料性能優越，有利於線路進一步微細化。
高性能電極材料。用納米鎳粉輔加適當工藝，能製造出具有巨大表面積的電極，可大幅度提高放電效率。
活化燒結添加劑。納米粉末由於表面積和表面原子所佔比例都很大，所以具有高的能量狀態，在較低溫度下便有強的燒結能力，是一種有效的燒結添加劑，可大幅度降低粉末冶金產品和高溫陶瓷產品的燒結溫度。
金屬和非金屬的表面導電塗層處理。由於納米鋁、銅、鎳有高活化表面，在無氧條件下可以在低於粉體熔點的溫度實施塗層。此技術可應用於微電子器件的生產。 高效催化劑。鋅及其合金納米粉體用作催化劑。
硬質合金
普通結構硬質合金的耐磨性與韌性相互排斥，協調這種矛盾一直是硬質合金研究方面焦點。研究發現，在硬質合金粘結相含量一定的情況下，當碳化鎢(WC)晶粒度減小到0.8μm以下時，不僅合金的硬度提高，而且強度也有提高，隨著晶粒度的進一步減小，提高幅度更加明顯。這種兼有高硬度和高強度的硬質合金刀具在加工硬而脆的材料(如冷鑄鐵等)時顯示出優異的使用性能。WC-10Co超細硬質合金的硬度(HRA)可達到93，橫向斷裂強度大於5000MPa。納米及超細晶粒硬質合金具有普通硬質合金不可比擬的優越性能，滿足現代加工工業以及特種應用領域對新材料加工要求的能力大副提高。納米及超細結構硬質合金的這種「雙高」(高耐磨性、高韌性)性能，特別適用於製造適應高負荷、高應力磨損、銳利、剛性好工具和模具，如印刷電路板(PCB)微鑽、V-CUT刀、銑刀等。關於納米及超細結構硬質合金的晶粒度問題，目前沒有統一的標准。一般認為，晶粒度小於0.5μm的硬質合金為超細硬質合金，晶粒度小於0.2μm的硬質合金為納米硬質合金。在這方面，瑞典Sandvik和德國粉末冶金協會的分級標准相對權威。20世紀90年代以來，圍繞細化晶粒，製取超細乃至納米結果硬質合金的研究開發已經成為世界硬質合金技術領域的一大熱點。美國Rutgers大學於1989年率先研製成功納米結構硬質合金並取得專利。納米結構硬質合金的問世，是硬質合金領域中具有劃時代意義的重大突破，為解決硬質合金強度和硬度之間的矛盾開辟了新的途徑。 北京化工大學的段雪院士領導的團隊在超短碳納米管的研究上取得了重大進展。他們基於長期以來對插層材料的堅實研究和深刻認識，利用層狀雙羥基金屬氫氧化物(LDH)的層間空間限域作用，合成了十二烷基磺酸陰離子(DSO)插層的Co-Al LDH。而後以LDH層間的甲基丙烯酸甲酯(MMA)為碳源，通過還原得到的活性金屬Co的催化作用，合成生長了長度小於1 nm(分子尺度)，外徑和壁厚分別約為20 nm和3.5 nm的碳納米環。
來自美國賓夕法尼亞大學的研究人員於近日發明了一種由碳納米管(由石墨原子構成的管狀物，重量輕，六邊形結構連接完美)構成的低密度、超強韌的氣凝膠(一種固體物質形態，是世上密度最小的固體)，能夠在清潔石油泄漏領域起到關鍵作用。
斯坦福大學發布了首款由碳納米晶體管組成的電腦晶元。硅晶體管早晚會走到道路的盡頭。晶體管越做越小，以至於它不能夠容納下足夠的硅原子來展示硅的特性。碳納米管(CNT)，鍺化硅(SiGe)，砷化物(GaAs)都是可能的替代品。碳纖維納米管具有良好的傳導性，體積小，並且能在剎那間開關。它擁有比肩石墨烯的電氣屬性，但是製造半導體的難度卻小很多。
相關個股
南風化工：南風化工與清華大學合作開發碳納米管，目前納米粉體產業化中心開發的15千克/小時碳納米管批量生產技術已通過了教育部的專家鑒定。 中國寶安：碳納米管的龍頭，麻省理工學院的化學工程師通過使用碳納米管製成的太陽能天線，其利用的太陽能是普通太陽能光伏電池的100倍。 「納米機器人」的研製屬於分子仿生學的范疇，它根據分子水平的生物學原理為設計原型，設計製造可對納米空間進行操作的「功能分子器件」。納米生物學的近期設想，是在納米尺度上應用生物學原理，發現新現象，研製可編程的分子機器人，也稱納米機器人。合成生物學對細胞信號傳導與基因調控網路重新設計，開發「體內」（in vivo）或「濕」的生物計算機或細胞機器人，從而產生了另種方式的納米機器人技術。我國著名學者周海中教授1990年在《論機器人》一文中預言：到二十一世紀中葉，納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。
㈣ 什麼是貴金屬納米材料
貴金屬指一些稀有昂貴的金屬材料，如金、釕、銠、鈀、鉑等昂貴金屬
納米材料指材料在一維或者多維尺度上在納米級別的材料，如納米線、納米顆粒等
貴金屬納米材料就是由這些貴金屬組成的納米材料，如納米金顆粒、納米鉑線等
㈤ 納米材料是怎麼回事啊
納米材料是指由尺寸小於100nm(0.1-100nm)的超細顆粒構成的具有小尺寸效應的零維、一維、二維、三維材料的總稱。
納米是英文namometer的譯音，是一個物理學上的度量單位，1納米是1米的十億分之一；相當於45個原子排列起來的長度。通俗一點說，相當於萬分之一頭發絲粗細。就象毫米、微米一樣，納米是一個尺度概念，並沒有物理內涵。當物質到納米尺度以後，大約是在1—100納米這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子，也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米，而沒有特殊性能的材料，也不能叫納米材料。過去，人們只注意原子、分子或者宇宙空間，常常忽略這個中間領域，而這個領域實際上大量存在於自然界，只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家，他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子，並通過研究它的性能發現：一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後，它就失去原來的性質，表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此，象鐵鈷合金，把它做成大約20—30納米大小，磁疇就變成單磁疇，它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期，人們就正式把這類材料命名為納米材料。
在充滿生機的21世紀，信息、生物技術、能源、環境、先進製造技術和國防的高速發展必然對材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸等對材料的尺寸要求越來越小；航空航天、新型軍事裝備及先進製造技術等對材料性能要求越來越高。新材料的創新，以及在此基礎上誘發的新技術。新產品的創新是未來10年對社會發展、經濟振興、國力增強最有影響力的戰略研究領域，納米材料將是起重要作用的關鍵材料之一。納米材料和納米結構是當今新材料研究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象，也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。近年來，納米材料和納米結構取得了引人注目的成就。例如，存儲密度達到每平方厘米400g的磁性納米棒陣列的量子磁碟，成本低廉、發光頻段可調的高效納米陣列激光器，價格低廉高能量轉化的納米結構太陽能電池和熱電轉化元件，用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復合材料等的問世，充分顯示了它在國民經濟新型支柱產業和高技術領域應用的巨大潛力。正像美國科學家估計的「這種人們肉眼看不見的極微小的物質很可能給予各個領域帶來一場革命」。納米材料和納米結構的應用將對如何調整國民經濟支柱產業的布局、設計新產品、形成新的產業及改造傳統產業注入高科技含量提供新的機遇。 研究納米材料和納米結構的重要科學意義在於它開辟了人們認識自然的新層次，是知識創新的源泉。由於納米結構單元的尺度（1～100urn）與物質中的許多特徵長度，如電子的德布洛意波長、超導相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當，從而導致納米材料和納米結構的物理、化學特性既不同於微觀的原子、分子，也不同於宏觀物體，從而把人們探索自然、創造知識的能力延伸到介於宏觀和微觀物體之間的中間領域。在納米領域發現新現象，認識新規律，提出新概念，建立新理論，為構築納米材料科學體系新框架奠定基礎，也將極大豐富納米物理和納米化學等新領域的研究內涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、超強納米金屬等仍然是納米材料領域重要的研究課題；納米結構設計，異質、異相和不同性質的納米基元（零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲）的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當今納米材料研究新熱點，人們可以有更多的自由度按自己的意願合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設計納米結構原理性器件以及納米復合傳統材料改性正孕育著新的突破。 1研究形狀和趨勢 納米材料制備和應用研究中所產生的納米技術很可能成為下一世紀前20年的主導技術，帶動納米產業的發展。世紀之交世界先進國家都從未來發展戰略高度重新布局納米材料研究，在千年交替的關鍵時刻，迎接新的挑戰，抓緊納米材料和柏米結構的立項，迅速組織科技人員圍繞國家制定的目標進行研究是十分重要的。 納米材料誕生州多年來所取得的成就及對各個領域的影響和滲透一直引人注目。進入90年代，納米材料研究的內涵不斷擴大，領域逐漸拓寬。一個突出的特點是基礎研究和應用研究的銜接十分緊密，實驗室成果的轉化速度之快出乎人們預料，基礎研究和應用研究都取得了重要的進展。美國已成功地制備了晶粒為50urn的納米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒為7urn的pd，屈服應力比粗晶pd高5倍；具有高強度的金屬間化合物的增塑問題一直引起人們的關注，晶粒的納米化為解決這一問題帶來了希望， 根據納米材料發展趨勢以及它在對世紀高技術發展所佔有的重要地位，世界發達國家的政府都在部署本來10～15年有關納米科技研究規劃。美國國家基金委員會（nsf）1998年把納米功能材料的合成加工和應用作為重要基礎研究項目向全國科技界招標；美國darpa（國家先進技術研究部）的幾個計劃里也把納米科技作為重要研究對象；日本近年來制定了各種計劃用於納米科技的研究，例如 ogala計劃、erato計劃和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究計劃，1997年，納米科技投資1.28億美元；德國科研技術部幫助聯邦政府制定了1995年到2010年15年發展納米科技的計劃；英國政府出巨資資助納米科技的研究；1997年西歐投資1.2億美元。據1999年7月8日《自然》最新報道，納米材料應用潛力引起美國白宮的注意；美國總統柯林頓親自過問納米材料和納米技術的研究，決定加大投資，今後3年經費資助從2.5億美元增 加至5億美元。這說明納米材料和納米結構的研究熱潮在下一世紀相當長的一段時間內保持繼續發展的勢頭。 2國際動態和發展戰略 1999年7月8日《自然》（400卷）發布重要消息 題為「美國政府計劃加大投資支持納米技術的興 起」。在這篇文章里，報道了美國政府在3年內對納米技術研究經費投入加倍，從2.5億美元增加到5億美元。柯林頓總統明年2月將向國會提交支持納米技術研究的議案請國會批准。為了加速美國納米材料和技術的研究，白宮採取了臨時緊急措施，把原1.97億美元的資助強度提高到2.5億美元。《美國商業周刊》8月19日報道，美國政府決定把納米技術研究列人21世紀前10年前11個關鍵領域之一，《美國商業周刊》在掌握21世紀可能取得重要突破的3個領域中就包括了納米技術領域（其它兩個為生命科學和生物技術，從外星球獲得能源）。美國白宮之所以在20世紀即將結束的關鍵時刻突然對納米材料和技術如此重視，其原因有兩個方面：一是德科學技術部1996年對2010年納米技術的市場做了預測，估計能達到14400億美元，美國試圖在這樣一個誘人的市場中佔有相當大的份額。美國基礎研究的負責人威廉姆斯說：納米技術本來的應用遠遠超過計算機工業。美國白宮戰略規劃辦公室還認為納米材料是納米技術最為重要的組成部分。在《自然》的報道中還特別提到美國已在納米結構組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領導世界的潮流，在納米功能塗層設計改性及納米材料在生物技術中的應用與歐共體並列世界第一，納米尺寸度的元器件和納米固體也要與日本分庭抗禮。1999年7月，美國加尼福尼亞大學洛杉礬分校與惠普公司合作研製成功100urn晶元，美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學於1998年制備成功量子磁碟，這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系，10bit／s尺寸的密度已達109bit／s，美國商家已組織有關人員迅速轉化，預計2005年市場為400億美元。1988年法國人首先發現了巨磁電阻效應，到1997年巨磁電阻為原理的納米結構器件已在美國問世，在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭將有重要的應用前景。 最近美國柯達公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體，預計將給彩色印橡帶來革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷製品的改性等方面很可能給傳統產業和產品注入新的高科技含量，在未來市場上佔有重要的份額。納米材料在醫葯方面的應用研究也使人矚目，正是這些研究使美國白宮認識到納米材料和技術將佔有重要的戰略地位。原因之二是納米材料和技術領域是知識創新和技術創新的源泉，新的規律新原理的發現和新理論的建立給基礎科學提供了新的機遇，美國計劃在這個領域的基礎研究獨占「老大」的地位。 3國內研究進展 我國納米材料研究始於80年代末，「八五」期間，「納米材料科學」列入國家攀登項目。國家自然科學基金委員會、中國科學院、國家教委分別組織了8項重大、重點項目，組織相關的科技人員分別在納米材料各個分支領域開展工作，國家自然科學基金委員會還資助了20多項課題，國家「863」新材料主題也對納米材料有關高科技創新的課題進行立項研究。1996年以後，納米材料的應用研究出現了可喜的苗頭，地方政府和部分企業家的介入，使我國納米材料的研究進入了以基礎研究帶動應用研究的新局面。 目前，我國有60多個研究小組，有600多人從事納米材料的基礎和應用研究，其中，承擔國家重大基礎研究項目的和納米材料研究工作開展比較早的單位有：中國科學院上海硅酸鹽研究所、南京大學。中國科學院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國科技大學、中國科學院化學研究所、清華大學，還有吉林大學、東北大學、西安交通大學、天津大學、青島化工學院、華東師范大學，華東理工大學、浙江大學、中科院大連化學物理研究所、長春應用化學 研究所、長春物理研究所、感光化學研究所等也相繼開展了納米材料的基礎研究和應用研究。我國納米材料基礎研究在過去10年取得了令人矚目的重要研究成果。已採用了多種物理、化學方法制備金屬與合金（晶態、非晶態及納米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體，建立了相應的設備，做到納米微粒的尺寸可控，並製成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表徵、團聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復合微粒和粉體的製取等各個方面都有所創新，取得了重大的進展，成功地研製出緻密度高、形狀復雜、性能優越的納米陶瓷；在世界上首次發現納米氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應力集中區出現超塑性形變；在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應和自旋波共振等方面做出了創新性的成果；在國際上首次發現納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬gd；設計和制備了納米復合氧化物新體系，它們的中紅外波段吸收率可達 92％，在紅外保暖纖維得到了應用；發展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法；發現全緻密納米合金中的反常hall－petch效應。 近年來，我國在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果，引起了國際上的關注。一是大面積定向碳管陣列合成：利用化學氣相法高效制備純凈碳納米管技術，用這種技術合成的納米管，孔徑基本一致，約20urn，長度約100pm，納米管陣列面積達到 3mm 3mm。其定向排列程度高，碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列，在平板顯示的場發射陰極等方面有著重要應用前景。這方面的文章發表在1996年的美國《科學》雜志上。二是超長納米碳管制備：首次大批量地制備出長度為2～3mm的超長定向碳納米管列陣。這種超長碳納米管比現有碳納米管的長度提高1～2個數量級。該項成果已發表於1998年8月出版的英國《自然》雜志上。英國《金融時報》以「碳納米管進入長的階段」為題介紹了有關長納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備：首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3～40urn、長度達微米量級的發藍光氮化像一維納米棒，並提出了碳納米管限制反應的概念。該項成果被評為1998年度中國十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研製成功，推進碳納米管在場發射平面和納米器件方面的應用。五是制備成功一維納米絲和納米電纜，該成果研究論文在瑞典召開的1998年第四屆國際納米會議宣讀後，許多外國科學家給予高度評價。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶；發現了非水溶劑熱合成技術，首次在300℃左右製成粒度達30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻（crn）、磷化鈷（cop）和硫化銻（sbs）納米微晶，論文發表在1997年的《科學》雜志上。七是用催化熱解法製成納米金剛石；在高壓釜中用中溫（70℃）催化熱解法使四氯化碳和鈉反應制備出金剛石納米粉，論文發表在1998年的《科學》雜志上。美國《化學與工程新聞》雜志還發表題為「稻草變黃金---從四氯化碳（cc14）製成金剛石」一文，予以高度評價。 我國納米材料和納米結構的研究已有10年的工作基礎和工作積累，在「八五」研究工作的基礎上初步形成了幾個納米材料研究基地，中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、中國科技大學、清華大學和中科院化學所等已形成我國納米材料和納米結構基礎研究的重要單位。無論從研究對象的前瞻性、基礎性，還是成果的學術水平和適用性來分析，都為我國納米材料研究在國際上爭得一席之地，促進我國納米材料研究的發展，培養高水平的納米材料研究人才做出了貢獻。在納米材料基礎研究和應用研究的銜接，加快成果轉化也發揮了重要的作用。目前和今後一個時期內這些單位仍然是我國納米材料和納米結構研究的中堅力量。 在過去10年，我國已建立了多種物理和化學方法制備納米材料，研製了氣體蒸發、磁控濺射、激光誘導cvd、等離子加熱氣相合成等10多台制備納米材料的裝置，發展了化學共沉澱、溶膠一凝膠、微乳液水熱、非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料的方法，研製了性能優良的多種納米復合材料。近年來，根據國際納米材料研究的發展趨勢，建立和發展了制備納米結構（如納米有序陣列體系、介孔組裝體系、mcm－41等）組裝體系的多種方法，特別是自組裝與分子自組裝、模板合成、碳熱還原、液滴外延生長、介孔內延生長等也積累了豐富的經驗，已成功地制備出多種准一維納米材料和納米組裝體系。這些方法為進一步研究納米結構和准一納米材料的物性，推進它們在納米結構器件的應用奠定了良好的基礎。納米材料和納米結構的評價手段基本齊全，達到了國際90年代末的先進水平。 綜上所述，「八五」期間我國在納米材料研究上獲得了一批創新性的成果，形成了一支高水平的科研隊伍，基礎研究在國際上佔有一席之地，應用開發研究也出現了新局面，為我國納米材料研究的繼續發展奠定了基礎。10年來，我國科技工作者在國內外學術刊物上共發表納米材料和納米結構的論文2400多篇，在國際上排名第五位，其中納米碳管和納米團簇在1998年度歐洲文獻情報交流會上德國馬普學會固體所一篇研究報告中報道中國科技工作者發表論文已超過德國，在國際排名第三位，在國際歷次召開的有關納米材料和納米結構的國際會議上，我國納米材料科技工作者共做邀請報告24次。到目前為止，納米材料研究獲得國家自然科學三等獎1項，國家發明獎2項；院部級自然科學一、二等獎3項，發明一等獎3項，科技進步特等獎1項；申請專利 79項，其中發明專利佔50％，已正式授權的發明專利6項，已實現成果轉化的發明專利6項。 最近幾年，我國納米科技工作者在國際上發表了一些有影響的學術論文，引起了國際同行的關注和稱贊。在《自然》和《科學》雜志上發表有關納米材料和納米結構制備方面的論文6篇，影響因子在6以上的學術論文（phys．rev．lett，j．ain．chem．soc ．）近20篇，影響因子在3以上的31篇，被sci和ei收錄的文章占整個發表論文的 59％。 1998年 6月在瑞典斯特哥爾摩召開的國際第四屆納米材料會議上，對中國納米材料研究給予了很高評價，指出這幾年來中國在納米材料制備方面取得了激動人心的成果，在大會總結中選擇了8個納米材料研究式作取得了比較好的國家在閉幕式上進行介紹，中國是在美國、日本、德國、瑞典之後進行了大會發言。
納米產業發展趨勢
（1）信息產業中的納米技術：信息產業不僅在國外，在我國也佔有舉足輕重的地位。2000年，中國的信息產業創造了gdp5800億人民幣。納米技術在信息產業中應用主要表現在3個方面：①網路通訊、寬頻帶的網路通訊、納米結構器件、晶元技術以及高清晰度數字顯示技術。因為不管通訊、集成還是顯示器件，都要原器件，美國已經著手研製，現在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件，這種器件已經在實驗室研製成功，而且可能在2001年進入市場。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件，這方面我國還很落後，但是這些原器件轉為商品進入市場也還要10年時間，所以，中國要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網路通訊的關鍵納米器件，如網路通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面，我國的研究水平不落後，在安徽省就有。④壓敏電阻、非線性電阻等，可添加氧化鋅納米材料改性。
（2）環境產業中的納米技術：納米技術對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術。要凈化環境，必須用納米技術。我們現在已經制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設備，可使空氣中的大於10ppm的有害氣體降低到0.1ppm，該設備已進入實用化生產階段；利用多孔小球組合光催化納米材料，已成功用於污水中有機物的降解，對苯酚等其它傳統技術難以降解的有機污染物，有很好的降解效果。近年來，不少公司致力於把光催化等納米技術移植到水處理產業，用於提高水的質量，已初見成效；採用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯；治理淡水湖內藻類引起的污染，最近已在實驗室初步研究成功。
(3)能源環保中的納米技術：合理利用傳統能源和開發新能源是我國當前和今後的一項重要任務。在合理利用傳統能源方面，現在主要是凈化劑、助燃劑，它們能使煤充分燃燒，燃燒當中自循環，使硫減少排放，不再需要輔助裝置。另外，利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經有了，實際上它是一種液態小分子可燃燒的團簇物質，有助燃、凈化作用。在開發新能源方面國外進展較快，就是把非可燃氣體變成可燃氣體。現在國際上主要研發能量轉化材料，我國也在做，它包括將太陽能轉化成電能、熱能轉化為電能、化學能轉化為電能等。
(4)納米生物醫葯：這是我國進入wto以後一個最有潛力的領域。目前，國際醫葯行業面臨新的決策，那就是用納米尺度發展制葯業。納米生物醫葯就是從動植物中提取必要的物質，然後在納米尺度組合，最大限度發揮葯效，這恰恰是我國中醫的想法。在提取精華後，用一種很少的骨架，比如人體可吸收的糖、澱粉，使其高效緩釋和靶向葯物。對傳統葯物的改進，採用納米技術可以提高一個檔次。
(5)納米新材料：雖然納米新材料不是最終產品，但是很重要。據美國測算，到21世紀30年代，汽車上40％鋼鐵和金屬材料要被輕質高強材料所代替，這樣可以節省汽油40％，減少co2，排放40％，就這一項，每年就可給美國創造社會效益1000億美元。此外，還有各種功能材料，玻璃透明度好但份量重，用納米改進它，使它變輕，使這種材料不僅有力學性能，而且還具有其他功能，還有光的變色、貯光，反射各種紫外線、紅外線，光的吸收、貯藏等功能。
(6)納米技術對傳統產業改造：對於中國來說，當前是納米技術切入傳統產業、將納米技術和各個領域技術相結合的最好機遇。首先是家電、輕工、電子行業。合肥美菱集團從1996開始研製納米冰箱，可折疊的pvc磁性冰箱門封不發霉，用的是抗菌塗料，裡面的果盤都採用納米材料，發展輕工、電子和家用電器可以帶動塗料、材料、電子原器件等行業發展；其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業發展的趨勢，中國紡織要在進入wto後能占據有利地位，現在就必須全方位應用納米技術、納米材料。去年關於保溫被、保溫衣的電視宣傳，提到應用了納米技術，特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等，把納米的導電材料組裝到裡面，可以在11萬伏的高壓下，把人體屏蔽，在這一方面，紡織行業應用納米技術形勢看好；第三是電力工業。利用納米技術改造20萬伏和11萬伏的變壓輸電瓷瓶，可以全方位提高11萬伏的瓷瓶耐電沖擊的性能，而且釉不結霜，其它綜合性能都很好；第四是建材工業中的油漆和塗料，包括各種陶瓷的釉料、油墨，納米技術的介入，可以使產品性能升級。
1999年8月20日《美國商業周刊》在展望21世紀可能有突破性進展的領域時，對生命科學和生物技術、納米科學和納米技術及從外星球上索取能源進行了預測和評價，並指出這是人類跨入21世紀面臨的新的挑戰和機遇。諾貝爾獎獲得者羅雷爾也曾說過：70年代重視微米的國家如今都成為發達國家，現在重視納米技術的國家很可能成為下一世紀先進的國家。挑戰嚴峻，機遇難得，我們必須加倍重視納米科技的研究，注意納米技術與其它領域的交叉，加速知識創新和技術創新，為21世紀中國經濟的騰飛奠定雄厚的基礎。
編者按：激動人心的納米時代已經到來，人們的生活即刻將發生巨大的變化，然而，我們也要清醒地看到，市場上真正成熟的納米材料並不是很多。中科院院士白春禮院士認為，「真正意義的納米時代還沒有到來，我們正在充滿信心地迎接納米時代的到來。」
白春禮說，「人類進入納米科技時代的重要標志是納米器件的研製水平和應用程度。」納米科技發展到今天，距離納米時代的到來還有多遠呢，白春禮說，「納米研究目前還有許多基礎研究在進行中，在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究，納米科技現在的發展水平大概相當於計算機技術在20世紀50年代的發展水平，人類最終進入納米時代還需要30到50年的時間，50年後納米科技有可能像今天計算機技術一樣普及。」
對於納米科技，科學的態度是積極參與，腳踏實地地推動這一前沿科技的健康發展，既不需要商業炒作，也不需要科學炒作。
參考資料：http://bbs.texindex.com.cn/dispbbs.asp?boardID=2&ID=31153
㈥ 納米材料改性方法
《鋼鐵材料表面納米表面改性與海洋環境超級耐蝕應用》:鋼鐵是一種低成本結構材料，其重要性與普適功能無可替代。但是，鋼鐵材料的腐蝕問題是這類結構材料的致命弱點----在水與氧的環境中，腐蝕以難以抑制的速度發生，最終導致材料很快失效。尤其在海洋環境中，氯離子及海水生物對鐵的腐蝕性更加迅速。高溫、高鹽、生物質及水流共同作用，促使鐵材料加速腐蝕，給船舶、平台及其他海洋結構造成災難性失效與損傷。為了改變水氧環境中鐵的易腐蝕性，技術人員發明了各種塗料、鍍層，甚至使用毒性物質，應付鋼在海洋中的腐蝕。但是，迄今為止尚無任何可大規模應用的有效方法，能夠解決惡劣海況中鋼鐵材料的腐蝕問題。近幾年來，科技工作者將海洋材料防腐的技術路徑拓展至高溫冶金領域…一種利用貴金屬的鈍化原理結合界面熔融工藝對鐵基材料作表面改性，進而產生微米級納米鈍化層的新技術隨之誕生。該技術的發明者，借鑒粉末冶金原理，並從激光噴塗和超音速噴塗技術獲得靈感，篩選出若干種納米粉末及其漿液，在鋼或鋼結構表面形成具有三重防腐作用的"貴金屬納米層"…其耐腐蝕功能同其他鍍層或塗層一樣，來自於物理隔絕、犧牲陽極和緻密鈍化膜，其獨特之處在於:這種技術產生的貴金屬表層，與鐵基材料產生了異常結合，其結合區藉助熔融-凝固作用而達到前所未有的冶金互熔。固此，這種技術被稱為"微區冶金互溶"亦稱"界面微冶金"互溶。根據披露的試驗結果，其耐腐蝕性能達到異乎尋常的水平…中性鹽霧腐蝕時間可超過25000小時。同時，這種方法處理的鋼材及結構物，可有效緩解海生物附著及其產生的災難性腐蝕。據悉，上海某公司引進了該項技術。業內人士期待該技術能夠得到應用推廣，真正解決海洋條件下鋼鐵材料失效問題。
㈦ 什麼是納米材料
納米材料是指在三維空間中至少有一維處於納米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當於10~100個原子緊密排列在一起的尺度。
納米結構是以納米尺度的物質單元為基礎按一定規律構築或營造的一種新體系。它包括納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜嵌鑲體系。對納米陣列體系的研究集中在由金屬納米微粒或半導體納米微粒在一個絕緣的襯底上整齊排列所形成的二位體繫上。
而納米微粒與介孔固體組裝體系由於微粒本身的特性，以及與界面的基體耦合所產生的一些新的效應，也使其成為了研究熱點，按照其中支撐體的種類可將它劃分為無機介孔復合體和高分子介孔復合體兩大類，按支撐體的狀態又可將它劃分為有序介孔復合體和無序介孔復合體。
在薄膜嵌鑲體系中，對納米顆粒膜的主要研究是基於體系的電學特性和磁學特性而展開的。美國科學家利用自組裝技術將幾百隻單壁納米碳管組成晶體索「Ropes」，這種索具有金屬特性，室溫下電阻率小於0.0001Ω/m;將納米三碘化鉛組裝到尼龍-11上，在X射線照射下具有光電導性能, 利用這種性能為發展數字射線照相奠定了基礎。
(7)貴金屬納米材料擴展閱讀：
納米新材料
納米新材料配方是一門在100 納米以內空間內，通過自然更改直接排序原子與分子創造出來的新納米材料的項目。納米新材料與該領域是現代力量和現代技術創新的起點,新的規律和原理的發現與全新的理念創設給予基礎科學，提供了新的機會,這會成為許多領域的重要改革新動力。納米新材料配方由於SAIZU細小,擁有很多奇特的性能。
1988年Baibich 等第一次在納米Fe/ Cr MS里發現磁電阻變化率達到百分之五十,與一般的ME比起來要大一個級別,並且是負值的,各向一樣,稱作GMR 。之後還在納米體系的、隧道結和Perovskite結構、顆粒膜中發現巨ME。裡面Perovskite結構在一九九三年是發現且具有極大ME,叫做CMR ,在隧道結中找到的為TMR。
㈧ 納米金屬材料性能
納米材料能使一些材料的聲，電、磁、熱性等呈現出新的特性。
納米材料具有更輕、更高、更強的特點
㈨ 納米材料簡介
納米材料技術的概況
納米級結構材料簡稱為納米材料，是指其晶粒大小介於1納米~100 納米范圍之間。由於它的尺寸已接近光的波長，加上其具有大表面的特殊效應，因此其所表現的特性，例如熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等等，往往不同於該物質在整體狀態時所表現的性質。
納米技術的廣義范圍可包括納米材料技術及納米加工技術、納米測量技術、納米應用技術等方面。其中納米材料技術著重於材料生產（超微粉、鍍膜等），性能檢測技術（化學組成、微結構、表面形態、物、化、電、磁、熱及光學等性能）。納米加工技術包含精密加工技術（能量束加工等）及掃描探針技術。
納米材料具有一定的獨特性，當物質尺度小到一定程度時，則必須改用量子力學取代傳統力學的觀點來描述它的行為，當粉末粒子尺寸由 10微米降至10納米時，其粒徑雖改變為1000倍，但換算成體積時則將有 109倍之巨，所以二者行為上將產生明顯的差異。
納米粒子異於大塊物質的理由是在其表面積相對增大，也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結構，此結構代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來原子吸附鍵結，同時因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。
就熔點來說，納米粉末中由於每一粒子組成原子少，表面原子處於不安定狀態，使其表面晶格震動的振幅較大，所以具有較高的表面能量，造成超微粒子特有的熱性質，也就是造成熔點下降，同時納米粉末將比傳統粉末容易在較低溫度燒結，而成為良好的燒結促進材料。
一般常見的磁性物質均屬多磁區之集合體，當粒子尺寸小至無法區分出其磁區時，即形成單磁區之磁性物質。因此磁性材料製作成超微粒子或薄膜時，將成為優異的磁性材料。
納米粒子的粒徑（10納米~100納米）小於光波的長，因此將與入射光產生復雜的交互作用。金屬在適當的蒸發沉積條件下，可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子，稱為金屬黑，這與金屬在真空鍍膜形成時高反射率光澤面成強烈對比。納米材料因其光吸收率大的特色，可應用於紅外線感測器材料。
納米技術在世界各國尚處於萌芽階段，美、日、德等少數國家，雖然已經初具基礎，但是尚在研究之中，新理論和技術的出現仍然方興未艾。我國已努力趕上先進國家水平，研究隊伍也在日漸壯大。（中國建材報/8.3 汪一佛）。
㈩ 表面等離激元中的納米金屬是納米材料嗎
表面等離激元中的納米金屬是納米材料嗎
可以採用多種方法來制備半導體以及金屬中空納米球結構,並且納米小球的半徑和球殼的厚度也可以精確控制。近年來,這種結構被廣泛地應用於太赫茲等離激元器件中。因此,對於這種新型納米材料的電子子能帶結構以及電子集體激發過程的研究就顯得尤為重要。在本文中,理論研究了中空金納米小球的電子子能帶結構以及等離激元和表面等離激元模式。利用硬殼球近似的方法,通過求解薛定諤方程得到了樣品的本徵值以及本徵函數。發現,當納米小球的外半徑r2﹥100nm時,不同的"l"態是接近簡並的。此時,能量譜主要由量子數"n"來決定。此外,電子子帶能量主要依賴於小球殼層的厚度而外半徑大小的影響較小。利用無歸相近似(RPA)近似方法,計算了納米小球結構的等離激元以及表面等離激元模式。發現,等離激元以及表面等離激元的激發都可以通過帶間電子躍遷通道來實現。等離激元以及表面等離激元振盪都表現為兩種分支同時具有以下特徵:(1)等離激元高頻分支的頻率比表面等離激元模式頻率稍高;(2)這些模式的振盪頻率都在太赫茲波段;(3)振盪頻率和納米小球的大小以及球殼的厚度密切相關。研究結果表明,中空金納米小球結構作為一種太赫茲等離激元材料可以被應用到頻率可調的太赫茲光電器件中。