论文部分内容阅读
纳米是一种几何尺寸的量度单位,它的长度为一米的十亿分之一,它正好处于以原子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏观世界的中间地带,也是物理、化学、材料科学、生命科学以及信息科学发展的新领地。一般说来把组成相或晶粒结构控制在100纳米(nm)以下的长度尺寸的材料称为纳米材料。 纳米材料体系所具有的独特性质和新的规律,使人们意识到这一领域是跨世纪材料科学研究的“热点”,它的发展很可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科研究带来新的机会。多学科交叉、互相影响将成为新的生长点,为交叉学科的发展提供新的思路,从而促进高新技术的发展。 纳米材料由于尺寸小、比表面积大和量子尺寸效应使它具有不同于常规固体材料的新的特征,如原来是良导体的金属,当尺寸减小到纳米量级时就变成非金属型;原来是绝缘体的物质,当尺寸减小到几纳米或几十纳米时电阻大大下降,失去了绝缘体特性;常规固体在一定条件下物理性能是稳定的,在纳米状态下,颗粒尺寸对性能产生强烈的影响等等,这些新奇的特点使得纳米材料在催化、光学、工业生产等各个方面都有着广阔的应用前景,因此,纳米材料目前已经成为材料科学、物理学及化学等学科的前沿热点。1990年7月在美国巴尔基摩召开了国际第一届纳米科学技术会议,正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支公布于世。纳米材料科学的诞生标志着材料科学已进入了一个新的层次,也大大丰富了21世纪凝聚态物理的研究范围。 在本文中,作者对纳米材料的结构及特性、在实际中的应用和现在我国纳米材料发展的状况等几方面进行了比较全面的介绍;尤其对碳纳米管这种有重要意义的纳米材料从发现、制备和应用各方面进行了阐述;对几种钛系列化合物的纳米材料,特别是碳化钛、氮化钛的纳米棒、纳米线等纳米材料的制备及合成进行了研究,对其形貌、晶体结构、组分和影响其生长的工艺条 I。自辜弓。I 巧半壹If ;ly寸 w’。。。。、。-八ASTER S THESIS 件进行了摸索和初步的分析,有关的生长机制也作了分析与讨论,本论文的 主要内容如下: l 采用有机气体催化热解的方法合成了碳纳米管,对其形貌和组分都进行 了一定的分析,并对影响碳纳米管合成质量的各个因素进行了较为详细的探 i。, 2合成了多种h 的纳米材料,包括用不同的方法合成* 纳米棒、纳米 线和纳米球,分别对它们的结构特征、形貌特征及生长机制进行了阐述。 3合成了h 的纳米绳,同样也对合成的纳米绳的形貌和结构进行了分析, 对其生长机制也进行了初步的探索。