納米材料的應用由查字典科普知識資料整理

要回答這個問題，先要說說什么是納米材料?它有哪些獨特的性能?納米材料的學術定義是：在三維尺寸中至少有一維處于納米量級的材料。用通俗的話講：納米材料是用尺寸只有幾個納米的極微小的顆粒組成的材料。一個納米是多大呢?只有一米的10億分之一，用肉眼根本看不到。由于它尺寸特別小，它就產生了兩種效應，即小尺寸引起的表面效應和量子效應，即它的表面積比較大，處于表面上的原子數目的百分比顯著增加，當材料顆粒直徑只有1納米時，原子將全部暴露在表面，因此原子極易遷移，使其物理性能發生極大變化。一是它對光的反射能力變得非常低，低到<1%;二是機械、力學性能成幾倍增加;三是其熔點會大大降低(如金的熔點本是1064℃，但2納米的金屬粉末熔點只有33℃);四是有特殊的磁性(如20納米的鐵粉，其矯頑力可增加1000倍)。

根據上述原理和特性，納米材料大致有如下用途：

1.納米結構材料:

包括純金屬、合金、復合材料和結構陶瓷，具有十分優異的機械、力學及熱力性能。可使構件重量大大減輕。

2.納米催化、敏感、儲氫材料：

用于制造高效的異質催化劑、氣體敏感器及氣體捕獲劑，用于汽車尾氣凈化、石油化工、新型潔凈能源等領域。

3.納米光學材料：

用于制作多種具有獨特性能的光電子器件。如量子阱GaN型藍光二極管、量子點激光器、單電子晶體管等。

4.納米結構的巨磁電阻材料：

磁場導致物體電阻率改變的現象稱為磁電阻效應，對于一般金屬其效應常可忽略。但是某些納米薄膜具有巨磁電阻效應。在巨磁電阻效應發現后的第6年，1994年IBM公司研制成巨磁電阻效應的讀出磁頭，將磁盤記錄密度一下子提高了17倍。這種材料還可以制作測量位移、角度的傳感器，廣泛應用于數控機床、汽車測速、非接觸開關、旋轉編碼器中。

5.納米微晶軟磁材料

用于制作功率變壓器、脈沖變壓器、扼流圈、互感器等。

6.納米微晶稀土永磁材料

將晶粒做成納米級，可使釹鐵硼等稀土永磁材料的磁能積進一步提高，并有希望制成兼備高飽和磁化強度、高矯頑力的新型永磁材料(通過軟磁相與永磁相在納米尺度的復合)。