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1、第卷第期火箭推进恤年月!∀!纳米技术研究进展与应用何泽夏航天科技集团公司第六研究院十一所、、摘要综述了纳米技术的基本概念纳米材料的分类与特性国内外在纳米技术研究方面的最新进展重点介绍了在航天领域的应用情况,并对纳米技术的发展和对策提出了初步的看法。关键词航天纳米技术纳米材料进展,、之间研究物质的特性和相互作用包括对原子引言,分子的操作以及利用这些特性的多学科交叉的。,一科学和技术事实上结构在的物、纳米技术是在年代末年代初才逐步质与独立的大约纳米或一大
2、块物质的特性表现。,发展起来的新兴学科领域在广义上纳米技术,,、相比表现完全不同显示出了独特的物理化,为纳米科学技术的简称英文称、。学特性现象和处理过程。在众多的文献中常常混用纳米,纳米技术与众多学科密切相关它是一门体。,科技和纳米技术从狭义上理解纳米技术是指现多学科交叉性质的前沿领域。如果将纳米技术一一纳米尺度一米范围内对原子和分子,。与传统学科相结合可有众多学科领域其覆盖。,进行操纵和加工本文是按广义定义统一采用,、范围较广主要包括了纳米体系物理学纳米化。纳米技术这一相对使用频率较高的术语学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子
3、学、纳,近年来纳米技术的研究取得了引人注目,米加工学和纳米力学等其中纳米材料是纳米技,的成就世界主要经济强国都在制定本国纳米技。术发展的重要基础,以术的发展计划期占领这一新兴技术的制高点。而在世纪,信息、生物技术、先进制造纳米材料的性能技术和国防技术的高速发展必然对材料提出新的,、、需求元件的小型化智能化高集成等对材料概念与分类,。的尺寸要求越来越小特别是国防新型军事装备纳米材料是纳米技术发展的重要基础纳米,,对材料性能要求越来越高纳米材料更具应用价材料是指材料的几何尺寸达到纳米级尺度水平值。并且具有特殊性能的材料。其研究对象包括纳米,、,、、而在航天领域可采
4、用纳米技术获得轻质颗粒纳米晶纳米相纳米非晶以及由它、,、,、、高强度热稳定的材料用于设计制造运载器们组成的薄膜与块体纳米丝纳米管微孔和,。。和航天器等应用前景极为广阔本文简要介绍介孔材料、,,了纳米技术的概念纳米材料的性能重点是纳若按形态分类纳米材料大致可分为纳米粉米技术在航天领域的研究与应用进展。末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。,纳米粉末又称为超微粉或超细粉一般指粒纳米技术的研究范畴度在纳米以下的粉末或颗粒,是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗,纳米技术是在纳米尺度即到火箭推进年第卷粒材料。效应和量子隧道
5、效应,决定了纳米材料出现许多纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的,、、不同于传统材料的独特性能其光学热学电线状材料。学、磁学、力学乃至化学性质也就相应地发生十纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳分显著的变化。米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄表面与界面效应膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其膜。体积与直径的立方成正比,故其比表面积表面。,纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金积体积与直径成反比随着颗粒直径变小属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。比表面积将会显著地增加。说明表面原子所占的纳米材料的制备方法原子
6、数将会显著地增加。纳米材料具有非常大的,,,。纳米粒子的制备方法很多可归为两大类界面界面的原子排列是相当混乱的原子在外即气相法和液相法。下面简要介绍几种主要方力变形的条件下很容易迁移,因而表现出很好的法。韧性与一定的延展性,使材料具有新奇的界面效。激光诱导化学气相沉积法在应,一一定工艺条件下通过反应气体分子的激光光小尺寸效应解、激光热解、激光光敏化和激光诱导化学反应由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质。、而获得超细粒子其特点清洁表面粒子大小可的变化称为小尺寸效应。对纳米颗粒而言,尺寸精确控制、分布均匀。变小,其比表面积亦显著增加,从而产生一系列、、
7、真空冷凝法用真空蒸发加热高频感新奇的性质—,。应等方法使原料气化或形成等粒子体后骤冷获光学性质金属纳米固体等离子共振得纳米粒子。特点是纯度高、结晶组织好、粒度峰变得很弱,甚至消失。纳米颗粒对光的反射率,。,,可控但对技术设备要求高很低通常低于大约几微米的厚度就能完高温水解法高温高压下在水溶液或蒸汽全消光,—。,等流体中合成再经分离和热处理得到纳米粒热学性质通常固态物质在大尺寸时子。其特点纯度高,分散性好、粒度易控制。其熔点是固定的,而纳米颗粒的熔点急剧下降,,,溶胶一凝胶法将金属醇盐或无机盐经水例如金的常规熔点为
