纳米材料定义与纳米结构
MEMS与纳米技术课程之纳米技术II
纳米材料：定义为1∼100nm尺寸的纳米颗粒 （纳米晶）和由纳米材料组成的薄膜和块 体。
纳米材料：指材料在三维空间中至少有 一维处于纳米尺度范围内的，或由纳米 基本单元构成的材料。
西安交通大学精密工程研究所 Institute of Precision Engineering, Xian Jiaotong University
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纳米材料尺度为1-100nm的理由
纳米材料的基本单元定义在1∼100nm的尺度范围，是由于这个 尺度范围材料的特性所确定。 因为这些材料的基本单元往往具有量子特性，对于零维、一 维和两维的基本单元，分别有量子点，量子线和量子阱之称。 该尺度内材料的基本物理、化学和力学特性都有很多特殊之 处，即不同于超过100nm普通块体材料的宏观性能，又不同于 1 nm的原子团簇的微观体系。 有时会把1∼100nm称为介观体系，纳米材料正是属于这个介观 体系的材料。
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纳米材料根据三维空间中未被纳米尺度 约束的自由度定义
■ 零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如
纳米颗粒、团簇。
■ 一维，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳
米丝、纳米棒、纳米管。
■ 二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，
如超薄膜。
■ 三维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，
如纳米块体材料。
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一些基本概念 纳米材料的定义 纳米材料分类 纳米颗粒 纳米颗粒测量与表征技术
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按结构分类
1.纳米微粉材料（零维纳米材料） 2. 纳米纤维（一维纳米材料） 3. 纳米薄膜（二维纳米材料） 4. 纳米块体材料（三维纳米材料）
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其他分类方法
按组成：金属纳米材料、半导体纳米材料、有机和高分子
纳米材料、复合纳米材料……
复合纳米材料： 无机纳米粒子与有机高分子复合材料 无机半导体的核壳结构 量子阱(超晶格)材料
按应用：纳米磁性材料、纳米光学材料、纳米生物材料等……
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一些基本概念 纳米材料的定义 纳米材料分类
纳米颗粒
纳米颗粒测量与表征技术
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定义尺度
颗粒：指在一定尺寸范围内具有特定形状的几何体。这里
所说的一定尺寸一般在毫米到纳米之间，颗粒不仅指固体颗 粒，还有雾滴、油珠等液体颗粒。 一般而言，在室温下，物理化学性质发生显著变化的颗粒尺 寸，多数处于0.1 μm以下，因而从功能材料角度出发，可 以将超细微颗粒尺寸的上限定为0.1 μm，即100 nm。 目前机械法粉碎获得颗粒的尺寸一般只能到1 μm 。超微颗 粒是指超越常规制粉手段所获得的微粒。因此1μm可作为超微 颗粒的上限，所以笼统地说超微颗粒尺寸在1∼1000 nm之间 (小于1μm )。大于1 μm 就是通常的微粉，小于1nm 的粒子称 为原子簇。 超细微颗粒也被称为纳米粒子，纳米颗粒、纳米微粒等。
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纳米颗粒的尺度范围
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纳米颗粒的形貌
纳米微粒的结晶形态多为球形或类球形，有分散 的，也有链条的。 纳米微粒的形貌与制备工艺密切相关。 晶体结构和结晶性质与成分和温度有关。 由于诸多因素的影响，例如：温度、动力学、杂质 和表面能因素，粒子可以有特殊的结构、形状和尺 寸分布。
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