1、納米科技的基本含義和主要研究范疇是什么？納米科技是指在納米尺寸（一般為1100nm，但對于很小的原子和很大的分子的物質(zhì)往往會突破這個下限和上限）上研究物質(zhì)的特性和相互作用，同時利用這些特性在這一尺度范圍內(nèi)對原子、分子進行操縱和加工的多學科交叉的科學和技術(shù)。主要研究范疇：納米物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米醫(yī)學、納米加工、納米器件等。從狹義和廣義兩個角度解釋納米材料的基本概念。在納米材料發(fā)展初期，納米材料是指納米顆粒和由它們構(gòu)成的納米薄膜和固體?，F(xiàn)在，廣義的講，納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸范圍（1100nm）或由它們作為基本單元構(gòu)成的宏觀材料。什么是團簇？原子團簇

2、是指幾個至幾百個原子的聚集體（粒徑小于或等于1nm）。什么是C60？C60分子是由20個六邊形環(huán)和12個五邊形環(huán)組成的球形32面體，其中五邊形環(huán)只與六邊形環(huán)相鄰，而不相互連接；32面體共有60個頂角，每個頂角由一個碳原子占據(jù)，這種32面體也可看成是由20面體經(jīng)截頂后形成的，故又稱截頂20面體。什么是碳納米管？理想碳納米管是由碳原子形成的石墨烯片層卷成的無縫、中空的管體。碳納米管的基本特性有哪些？力學特性。碳納米管的側(cè)面是由六邊形碳環(huán)組成的，但在管身彎曲和管端口封頂?shù)陌肭蛎毙尾课粍t含有一些五邊形和七邊形的碳環(huán)結(jié)構(gòu)。因為構(gòu)成這些不同碳環(huán)結(jié)構(gòu)的C-C共價鍵是自然界中最穩(wěn)定的化學鍵，所以碳納米管應(yīng)該具

3、有非常好的力學性能，其強度接近于C-C鍵的強度。電學特性。碳納米管由于管內(nèi)流動的電子受到量子限域所致，電子在碳納米管中通常只能在同一層石墨片中沿著碳納米管的軸向運動，沿徑向的運動將受到很大限制。光學性能。碳納米管的光學性質(zhì)主要有光學偏振性、光學相關(guān)性、發(fā)光性能好、對紅外輻射的敏感性等。 給出納米微粒的準確定義？納米微粒又稱納米顆粒，或者納米塵埃，納米塵末，指納米量級的微觀顆粒。它被定義為至少在一個維度上小于100納米的顆粒。量子尺寸效應(yīng)？金屬費米能級附近電子能級在高溫或宏觀尺寸情況下一般是連續(xù)的，但當粒子尺寸下降到某一納米值時，金屬費米能級附近的電子能級由準連續(xù)變?yōu)殡x散能級的現(xiàn)象，以及納米半導

4、體微粒存在不連續(xù)的最高被占據(jù)分子軌道和最低未被占據(jù)的分子軌道能級而使能隙變寬的現(xiàn)象均稱為量子尺寸效應(yīng)。小尺寸效應(yīng)？當超細微粒的尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導態(tài)的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當或更小時，晶體周期性的邊界條件將被破壞；非晶態(tài)納米微粒的表面層附近原子密度減小，聲、光、電磁、熱力學等物性均會發(fā)生變化，這就是所謂的納米粒子的小尺寸效應(yīng)，又稱體積效應(yīng)。表面效應(yīng)？表面效應(yīng)又稱界面效應(yīng)，它是指納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑減小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化。制備納米粒子的整體思路有哪兩種？納米粒子的制備方法多種多樣，一般可歸結(jié)為兩大類，即“以下至上”法，或稱構(gòu)筑法；“以

5、上至下”法，或稱粉碎法。常見的液相法制備納米粒子有哪幾種？沉淀法、噴霧法、水熱法、溶劑揮發(fā)分解法、溶膠-凝膠法為什么液相法是制備納米材料較為理想的方法？制備納米材料的開始狀態(tài)為液態(tài),它是選擇一種或多種合適的可溶性金屬鹽類與溶劑配制成溶液,使各元素呈離子或分子狀態(tài)，采用合適的沉淀劑沉淀或蒸發(fā)升華或水解得到納米顆粒。液相法也是目前實驗室和工業(yè)廣泛采用的納米材料的制備方法,主要用于氧化物納米材料的制備?？梢栽谠臃肿铀缴线M行物質(zhì)裝配與控制，更好的控制納米材料的粒徑、形狀和組成。特點設(shè)備簡單、原料容易獲得、純度高、均勻性好、化學組成控制準確等優(yōu)點，但適用范圍較窄，主要用于氧化物納米材料的制備。評價納

6、米粉體的質(zhì)量特性主要從哪幾個方面？粉體純度粉體的細度，粒度分布范圍，分布越窄越好。粉體的形狀，應(yīng)用不同，會對粉體的形狀有要求粉體性能，應(yīng)用不同，會對如親水性、覆蓋性等不同的指標有要求。在納米粒子的制備過程中，為了加速形核，促進形核與長大階段分離，常采用的措施有哪些？加入籽晶，產(chǎn)生異質(zhì)形核作用；降低反應(yīng)體系的pH值; 采用稀的反應(yīng)溶液，添加絡(luò)合劑等以提高臨界形核濃度C*min；采用變溫技術(shù) ，即形核一定時間后突然改變反應(yīng)體系的溫度，使形核階段較高的過飽合度迅速降至低于C*min的水平，從而終止形核。在納米粒子的液相法制備過程中，為防止粒子發(fā)生硬團聚，常采用的措施有哪些？防止納米粒子團聚的方法主要

7、有化學法和高能物理法，消除納米粒子的團聚的方法主要是機械力分散法。（1）化學分散。加入反絮凝劑形成雙電層。加入表面活性劑包裹微粒.（2）超聲分散（3）機械分散。采用液相法制取納米粒子時，對顆粒尺寸產(chǎn)生影響的因素主要有哪些？反應(yīng)時間和溫度、反應(yīng)物濃度、表面活性劑的種類、濃度配比、還原劑或者沉淀劑的濃度及加入方式。采用液相法制取納米粒子時，影響顆粒形狀的因素主要有哪些？百度的跟上一個一樣，不知道為什么出倆題。納米陶瓷所謂納米陶瓷是指陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)中晶粒、晶界以及它們之間的結(jié)合都處于納米尺寸水平，包括晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孔尺寸、缺陷尺寸都是納米級。簡述納米陶瓷的特性高強度。陶瓷的性

8、能取決于其微觀組織結(jié)構(gòu)，其中晶粒尺寸和氣孔率是兩個主要的因素，陶瓷強度隨氣孔率的增加呈指數(shù)級下降，同時，強度與晶粒尺寸的平方根成反比，納米陶瓷中晶粒尺寸與氣孔尺寸都是納米級，因而具有較高的強度與韌性。增韌性。傳統(tǒng)陶瓷通常表現(xiàn)出很強的脆性，納米陶瓷由于晶粒小、晶面打，晶面的原子排列混亂，納米晶粒易在其他晶粒上運動，是納米陶瓷在受力時易于變形而不呈現(xiàn)脆性。超塑性。陶瓷的超塑性是由擴散蠕變引起的晶格滑移所致，擴散蠕變速率與擴散系數(shù)成正比，與晶粒尺寸的三次方成反比，普通陶瓷只有在很高的溫度下才表現(xiàn)出明顯的擴散蠕變，而納米陶瓷的擴散系數(shù)提高了3個數(shù)量級，晶粒尺寸下降了3個數(shù)量級，因而其擴散蠕變速率較高。

9、燒結(jié)特性。納米材料具有大量的界面，這些界面為原子提供了短程擴散途徑及較高的擴散速率，并使得材料的燒結(jié)驅(qū)動力也隨之劇變，這大大加速了整個燒結(jié)過程，使得燒結(jié)溫度大幅度降低，燒結(jié)速率大幅度提高。常見納米陶瓷的燒結(jié)技術(shù)有哪些？在納米陶瓷的制備過程中，無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)等傳統(tǒng)的燒結(jié)方式仍將得到廣泛使用。新的納米陶瓷燒結(jié)方式也在不斷出現(xiàn)。在加熱方式上的發(fā)展包括微波燒結(jié)、等離子體燒結(jié)、等離子活化燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)等。在加壓方式上的發(fā)展主要有超高壓燒結(jié)、沖擊成型、爆炸燒結(jié)等。熱壓燒結(jié)和微波燒結(jié)的特點分別是什么？熱壓燒結(jié)：將陶瓷粉體在一定溫度和一定壓力下進行燒結(jié)，稱為熱壓燒結(jié)，與無壓燒結(jié)相比，其燒結(jié)溫度低得多

10、。通過熱壓燒結(jié)，可制得具有較高致密度的陶瓷基納米復合材料，并且晶粒無明顯長大。微波燒結(jié)：快速升溫，快速降溫。常用納米粉體粒度的測試方法有哪些？納米粒度分析方法大致可歸納為：篩分法、顯微鏡法、沉降法、激光衍射法、激光散射法、光子相干光譜法、電子顯微鏡圖像分析法、粒度測量法和質(zhì)譜法等。什么是丁達爾效應(yīng)？當一束光線透過膠體，從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象叫丁達爾現(xiàn)象，也叫丁達爾效應(yīng)。納米微粒的光學性質(zhì)及一些自然現(xiàn)象（如藍移、金屬納米粉體呈現(xiàn)黑色等）的解釋。變頻帶強吸收。大塊金屬具有不同顏色的光澤，這表明它們對可見光范圍各種顏色的反射和吸收能力不同。當尺寸減少到納

11、米級時，各種金屬納米粒子幾乎都呈黑色，它們對可見光的反射率極低。藍移與紅移現(xiàn)象。納米粒子與大塊材料相比，吸收帶普遍移向短波方向，即藍移現(xiàn)象。對納米粒子吸收帶藍移的解釋有兩個方面：一是量子尺寸效應(yīng)，由于顆粒尺寸下降能隙變寬，這就導致光吸收帶移向短波方向。另一種是表面效應(yīng)，由于納米粒子顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，晶格常數(shù)變小，對納米氧化物和氮化物小粒子研究表明第一近鄰和第二近鄰的距離變短，鍵長的縮短導致納米粒子的鍵本征振動頻率增大，結(jié)果使光吸收帶移向了高波數(shù)。吸收帶移向長波方向，紅移現(xiàn)象。發(fā)光現(xiàn)象。納米粒子的尺寸小到一定值時，可在一定波長的光激發(fā)下發(fā)光。激光粒度分析法分為哪幾類？原理分別是什么

12、？激光粒度分析法，按照分析粒徑的范圍，又分為激光衍射法和動態(tài)光散射法。激光衍射發(fā)又稱小角度激光散射法，應(yīng)用了全程的米氏散射理論，顆粒在激光束的照射下，其散射光的角度與顆粒的直徑成反比關(guān)系，而散射光強度隨角度的增加呈對數(shù)規(guī)律衰減。動態(tài)光散射技術(shù)是指通過測量樣品散射光強度起伏的變化來得出樣品顆粒大小信息的一種技術(shù)。之所以稱為“動態(tài)”是因為樣品中的分子不停地做布朗運動，正是這種運動使散射光產(chǎn)生多普勒頻移。動態(tài)光散射技術(shù)的工作原理可以簡述為以下幾個步驟：首先根據(jù)散射光的變化，即多普勒頻移測得溶液中分子的擴散系數(shù)D，再由D=KT/6r可求出分子的流體動力學半徑r，(式中K為玻爾茲曼常數(shù)，T為絕對溫度，為

13、溶液的粘滯系數(shù)),根據(jù)已有的分子半徑-分子量模型，就可以算出分子量的大小。激光粒度分析法的特點是什么？速度快、測量范圍廣、數(shù)據(jù)可靠、重現(xiàn)性好、自動化程度高、便于在線測量什么是粉體的比表面積？測粉體比表面積的標準方法是什么？其原理是什么？比表面積：單位質(zhì)量粉體的總表面積，單位常用m2/g，納米粉體的比表面積在10-200m2/g球形顆粒的比表面積Sw與其直徑d的關(guān)系為：低溫氮吸附BET法被認為是測定粉體比表面積的標準。BET法的原理是物質(zhì)表面(顆粒外部和內(nèi)部通孔的表面)在低溫下發(fā)生物理吸附。測量物理吸附在粉體表面上氣體單分子層的質(zhì)量或體積，再由氣體分子的橫截面積計算1g粉體的總表面積。BET低溫

14、氮吸附法即是在低溫（-195(C）下令樣品吸附氮氣，并按經(jīng)驗在氮氣的相對壓力P/P0為0.050.35的范圍內(nèi)，測定三組以上的P-V數(shù)據(jù)，作直線，利用下面關(guān)系即可得到Vm。納米材料晶態(tài)的表征方法有哪些？XRD（X射線衍射）、TEM（透射電子顯微鏡）為什么普通光學顯微鏡無法用于納米材料顯微結(jié)構(gòu)的表征？光學顯微鏡測定范圍為0.2150m，因此光學顯微鏡適合于亞微米和微米級的測定，并不適合納米尺寸范圍顆粒的測定。巨磁電阻效應(yīng)所謂巨磁阻效應(yīng)，是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象。STM、AFM的基本原理是什么？相比SEM、TEM有哪些優(yōu)點？STM的基本原理是利用量子

15、理論中的隧道效應(yīng)，當金屬探針與樣品表面間距小到1nm左右時，就會出現(xiàn)隧道效應(yīng)，電子從一個電極穿過空間勢壘到達另一電極形成電流隧道電流。STM具有原子級的高分辨率，其在平行和垂直于樣品表面方向的分辨率分別可達0.1nm和0.01nm；可以觀察單個原子層的局部表面結(jié)構(gòu)，因此可以直接觀察到材料表面的缺陷、表面重構(gòu)、表面吸附體的形態(tài)和位置，以及由吸附引起的表面重構(gòu)。另外，STM在成像時對樣品呈非破壞性，實驗可在真空或大氣及溶液中進行。AFM是利用針尖與樣品表面原子間的微弱作用力來作為反饋信號。AFM的分辨率橫向可達0.1nm，縱向為0.01nm，不受樣品表面導電性的限制，對工作環(huán)境和樣品制備的要求比電

16、鏡要求低得多，不僅可以用于真空、大氣，甚至可應(yīng)用于溶液中。介孔材料及其結(jié)構(gòu)特點？孔徑大于50nm的孔稱為大孔，小于2nm的孔稱為微孔，孔徑為250nm的多孔材料稱為介孔材料。介孔材料具有以下特點：（1）長程結(jié)構(gòu)有序（2）孔徑分布窄并可在1.510nm之間系統(tǒng)調(diào)變（3）比表面面積大，可達1000/g（4）孔隙率高（5）表面富含不飽和基團等。惰性氣體冷凝法、溶膠-凝膠法制備納米粉體惰性氣體冷凝法主要過程是在低壓的氬、嗐等惰性氣體中加熱金屬，使其蒸發(fā)，產(chǎn)生原子霧，經(jīng)泠凝后形成納米顆粒。納米合金可通過同時蒸發(fā)數(shù)種金屬物質(zhì)得到；納米氧化物可在蒸發(fā)過程中真空室內(nèi)通以純氧使之氧化得到。這種方法是制備清潔界面

17、的納米粉體的主要方法之一。溶膠-凝膠法其基本步驟是將醇鹽溶解于有機溶劑中，通過加入蒸餾水使醇鹽水解形成溶膠，溶膠凝膠化處理后得到凝膠，再經(jīng)干燥和焙燒，即得到超細粉體，目前多數(shù)人認為有四個主要參數(shù)對溶膠-凝膠化過程有重要影響，即溶液的pH值、溶液濃度、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。納米薄膜的光學特性（1）藍移和寬化。（2）光的線性與非線性。光學線性效應(yīng)是指介質(zhì)在光波場的作用下，當光強較弱時，介質(zhì)的電極化強度與光波電場的一次方成正比的現(xiàn)象。物理氣相沉淀中，氣相沉淀的三個基本過程？（1）氣相物質(zhì)的產(chǎn)生。在蒸發(fā)鍍膜方法中，是用加熱源物質(zhì)使其蒸發(fā)；而在濺射鍍膜法中，則是用具有一定能量的粒子轟擊靶材，從靶材上擊出源

18、物質(zhì)原子。（2）氣相物質(zhì)的運輸。氣相物質(zhì)的運輸往往在真空中進行（3）氣相物質(zhì)的沉積。氣相物質(zhì)在基片上的沉積是一個凝聚過程。磁控濺射法、溶膠凝膠法制備納米薄膜的原理及過程磁控濺射是在磁場控制下的產(chǎn)生輝光放電，在濺射室內(nèi)加上與電場垂直的正交磁場，以磁場來改變電子的運動方向，電子的運動被限制在一定空間內(nèi)，增加了同工作氣體分子的碰撞幾率，提高了電子的電離效率。電子經(jīng)過多次碰撞后，喪失了能量成為“最終電子”進入弱電場區(qū)，最后到達陽極時己經(jīng)是低能電子，不再會使基片過熱。被濺射的原子到達襯底表面之后，經(jīng)過吸附、凝結(jié)、表面擴散遷移、碰撞結(jié)合形成穩(wěn)定晶核，晶粒長大后互相聯(lián)結(jié)聚集，最后形成連續(xù)狀薄膜。溶膠-凝膠法

19、就是以無機物或金屬醇鹽作前驅(qū)體，在液相將這些原料均勻混合，并進行水解、縮合化學反應(yīng)，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，溶膠經(jīng)陳化，膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，凝膠網(wǎng)絡(luò)間充滿了失去流動性的溶劑，形成凝膠。凝膠經(jīng)過干燥、燒結(jié)固化制備出分子乃至納米亞結(jié)構(gòu)的材料。溶膠凝膠法就是將含高化學活性組分的化合物經(jīng)過溶液、溶膠、凝膠而固化，再經(jīng)熱處理而成的氧化物或其它化合物固體。超塑性的定義、超塑性產(chǎn)生的原因通常認為超塑性是指材料在拉伸條件下，表現(xiàn)出異常高的伸長率而不產(chǎn)生縮頸與斷裂現(xiàn)象。當伸長率100時，即可稱為超塑性。超塑性的產(chǎn)生首先取決于材料的內(nèi)在條件，如化學成分、晶體結(jié)構(gòu)、顯微組織(包括晶粒

20、大小、形狀及分布等)及是否具有固態(tài)相變(包括同素異晶轉(zhuǎn)變，有序-無序轉(zhuǎn)變及固溶-脫溶變化等)能力。在上述內(nèi)在條件滿足一定要求的情況下，在適當?shù)耐庠跅l件(通常指變形條件)下將會產(chǎn)生超塑性。納米材料的紅外吸收譜發(fā)生藍移和寬化現(xiàn)象的原因？納米粒子與大塊材料相比，吸收帶普遍移向短波方向，即藍移現(xiàn)象。對納米粒子吸收帶藍移的解釋有兩個方面：一是量子尺寸效應(yīng)，由于顆粒尺寸下降能隙變寬，這就導致光吸收帶移向短波方向。另一種是表面效應(yīng)，由于納米粒子顆粒小，大的表面張力使晶格畸變，晶格常數(shù)變小，對納米氧化物和氮化物小粒子研究表明第一近鄰和第二近鄰的距離變短，鍵長的縮短導致納米粒子的鍵本征振動頻率增大，結(jié)果使光吸收帶移向了高波數(shù)。大塊金屬具有不同顏色的光澤，這表明它們對可見光范圍各種顏色(波長)的反射和吸收能力不同。當尺寸減小到納米級時各種金屬納米微粒幾乎都呈黑色，它們對可見光的反射率極低。納米氮化硅、SiC及A1203，粉末對紅外有一個寬帶吸收譜。這是因為納米粒子大的比表面導致了平均配位數(shù)下降，不飽和鍵和懸鍵增多，與常規(guī)大塊材料不同，沒有一個單一的，擇優(yōu)的鍵振動模式，而存在一個較寬的鍵振動模的分布，在紅外光場作用下它們對紅外吸收的頻率也就存在一個較寬的分布，這就導致了納米粒子紅外吸收帶的寬化。納米材料的