納米材料結構信息有哪些

『壹』 納米材料結構

材料的基本結構單元至少有一維處於納米尺度范圍(一般在11100nm)，並由此具有某些新特性的材料（1微米=1000納米）。
納米級結構材料簡稱為納米材料(nanometermaterial)，是指其結構單元的尺寸介於1納米～100納米范圍之間。由於它的尺寸已經接近電子的相干長度，它的性質因為強相干所帶來的自組織使得性質發生很大變化。並且，其尺度已接近光的波長，加上其具有大表面的特殊效應，因此其所表現的特性，例如：熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等等，往往不同於該物質在整體狀態時所表現的性質。
材料分類：
納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發時間最長、技術最為成熟，是生產其他三類產品的基礎。

『貳』 xrd可以得到納米材料的哪些結構信息

太多了，簡單說幾個：

1. 晶體結構。依據布拉格方程不同的晶體都會產生特定的衍射峰，由此可以知道材料的晶體結構。

2. 依據峰位移動，峰位寬化與否，判斷諸如摻雜，晶粒生長等問題。
   

3. 和晶體結構相關的晶胞參數。a,b,c,夾角，晶粒尺寸，晶胞體積，殘余應力。

4. 利用XRD還可以進行點陣參數確定。

5. 如果是多晶樣品，還可以依據峰強測得樣品的相對含量。

6. 更進一步的話，如果對XRD進行結構精修，還可以獲得電子雲密度，鍵長，鍵角等信息。

以上

『叄』 納米固體材料的納米固體材料的結構特徵

納米晶體材料由晶態納米顆粒壓制的納米材料，每個小晶粒(1-100納米)中的原子排列相同，且具有長程有序結構，而晶粒間的界面則是無序態結構。
具有巨大的顆粒間界面，界面部分佔總體積的百分比很大(>50%)，缺陷結構極多(>70%)。如5納米顆粒所構成的固體每立方厘米將含1019個晶界.
原子的擴散系數要比大塊材料高1014～1016倍，從而使得納米材料具有高韌性。

『肆』 一維納米材料有哪些

廣義地說，所謂納米材料，是指微觀結構至少在一維方向上受納米尺度（1nm——100nm）調制的各種固體超細材料，它包括零維的原子團蔟（幾十個原子的聚集體）和納米微粒；一維調制的納米多層膜；二維調制的納米微粒膜（塗層）；以及三維調制的納米相材料。簡單地說，是指用晶粒尺寸為納米級的微小顆粒製成的各種材料，其納米顆粒的大小不應超過100納米，而通常情況下不應超過10納米。目前，國際上將處於1—100nm納米尺度范圍內的超微顆粒及其緻密的聚集體，以及由納米微晶所構成的材料，統稱為納米材料，包括金屬、非金屬、有機、無機和生物等多種粉末材料。

納米材料按其結構可以分為四類：具有原子蔟和原子束結構的稱為零維納米材料；具有纖維結構的稱為一維納米材料；具有層狀結構的稱為二維納米材料；晶粒尺寸至少一個方向在幾個納米范圍內的稱為三維納米材料。還有就是以上各種形式的復合材料。

『伍』 碳納米材料的結構

1. 碳元素納米材料的形成
元素周期表中的碳元素包含各種同素異形體，例如，非晶碳，石墨，金剛石，碳球，碳納米管（CNT）和石墨烯。並且它具有SP，SP2，SP3雜交的各種電子軌道特性。此外，SP2的各向異性導致了晶體性和其他排列的引導。利用在1000℃下的H2催化下合成的三種不同結構的碳材料(碳球、竹狀碳納米管、直碳納米管)，可通過大氣壓力化學氣相沉積(APCVD)來改變其流量。
形成方法：
激光蒸發石墨法:該方法是在使用金屬催化劑的情況下，用脈沖激光轟擊石墨表面，在石墨表面[2]上制備納米級碳材料。
等離子噴塗沉積法:將離子噴塗的鎢電極(陰極)和銅電極(陽極)用水冷卻。當Ar / He載氣攜著苯蒸汽通過等離子炬時，會在陽極上沉積含納米碳灰材料[3]表面。
凝聚態電解生成法:採用石墨電極(電解池為陽極)，在600℃左右的溫度下，氬氣作為保護氣，在一定的電壓和電流下電解熔融的鹵化物鹼鹽，電解生成各種形態的碳納米材料。
石墨電弧法:石墨電弧法是在一定的環境下，利用石墨電極從陰極沉積中放電碳納米材料的方法。
化學氣相沉積法:是制備碳材料的一種廣泛使用的方法，可分為催化化學氣相沉積法和非催化化學氣相沉積法。當含碳源的氣體(或蒸汽)流過催化劑表面時，它就會被催化分解。乙烯、乙炔、苯乙烯、苯、甲苯、甲烷等通常用作碳源，它們通常是化學活性化合物，含有不飽和化學鍵;常用過渡金屬、稀有金屬或金屬氧化物作為催化劑;氬氣、氮氣或氫氣通常用作載氣。非催化氣相沉積不需要任何催化劑，直接在保護氣氛下熱分解氣相含碳有機物。

『陸』 通過x射線衍射分析xrd可以得到納米材料的哪些結構信息

納米結構是以納米尺度的物質單元為基礎按一定規律構築或營造的一種新體系。它包括納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜嵌鑲體系。對納米陣列體系的研究集中在由金屬納米微粒或半導體納米微粒在一個絕緣的襯底上整齊排列所形成的二位體繫上。而納米微粒與介孔固體組裝體系由於微粒本身的特性，以及與界面的基體耦合所產生的一些新的效應，也使其成為了研究熱點，按照其中支撐體的種類可將它劃分為無機介孔復合體和高分子介孔復合體兩大類，按支撐體的狀態又可將它劃分為有序介孔復合體和無序介孔復合體。

『柒』 簡單論述納米結構的三大特性

納米微粒的結構與物理特性納米微粒的形貌HRTEM在粒子表面上觀察到原子台階，微粒內部原子排列整齊。納米銀的形貌納米微粒具有大的比表面積，表面原子數、表面能和表面張力隨粒徑的下降急劇增加，小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應及宏觀量於隧道效應等特點．從而導致納米微粒的熱，磁、光、敏感特性和表面穩定性等不同於正常粒子，這就使得它具有廣闊應用前景．納米微粒熱學性質熔點：由於顆粒小，納米顆粒的表面能高，比表面原子數多，表面原子最近鄰配位數不全，原子活性大，體積遠小於大塊材料，因此納米粒子熔化時所需增加的內能小得多，這就使得納米微粒的熔點急劇下降。納米微粒熱學性質在773K加熱呈現出明顯的緻密化，而晶粒僅有微小的增加，而通常大晶粒樣品在1400K下燒結才能出現明顯的緻密化趨勢,結果如右圖所示。納米微粒熱學性質通常納米晶粒的起始長大溫度隨粒子粒徑的減小而降低，這是由於納米粒子越小，其比表面能越高，顆粒越不穩定，通過長大而降低其表面能。如粒徑分別為35nm，15nm粒子快速長大的起始溫度分別為1423K，1273K和1073K。納米微粒的磁學性質納米微粒尺寸小到一定臨界值時進人超順磁狀態，例如－Fe，Fe16nm和20nm時變成順磁體。這時磁化率不再服從居里一外斯定律超順磁性超順磁性起因:在小尺寸條件下，粒子的磁各向異性能減小到與熱運動能相比擬時，磁性粒子的易磁化方向就不在固定在一個方向上，而做無規律的變化，因此其磁化強度隨外磁場的增強而線性增加，表現為超順磁性。矯頑力在磁學性能中，矯頑力的大小受晶粒尺寸變化的影響最為強烈。對於大致球形的晶粒，矯頑力隨晶粒尺寸的減小而增加。納米粒子尺寸高於其超順磁臨界尺寸時通常呈現出高的矯頑力。當納米材料的晶粒尺寸小於某一尺寸後，矯頑力隨晶粒尺寸的減小急劇降低。居里溫度(Curietem.)是物質磁性的重要參數，通常與交換積成正比，並與原子的構型和間距有關。為室溫有效磁各向異性常數（5.810erg/(c.c)。磁化率(Magnetization)納米微粒的磁性與它所含的總電子數的奇偶性密切相關。電子數為奇或偶數的粒子磁性有不同溫度特點。電子數為奇數的粒子集合體的磁化率服從居里-外斯定律,量子尺寸效應使磁化率遵從d-3規律；而電子數為偶數的系統，k晶粒大小是影響傳統金屬多晶材料(晶粒尺寸在微米以上量級)力學性能的重要因素。隨晶粒減小，材料的強度和硬度增大。納米純金屬的硬度或強度是大晶粒(大於1m)金屬硬度或強度的2－7倍。納米材料可具有負的Hall－Petch關系，即隨著晶粒尺寸的減小，強度降低。在較低的溫度下，如室溫附近，脆性的陶瓷或金屬間化合物在具有納米晶時，由於擴散相變機制而具有塑性或超塑彈性模量彈性模量是反映材料內原子、離子鍵合強度的重要參量。由於納米材料中存在大量的晶界，而晶界的原子結構和排列不同於晶粒內部，且原子間間距較大，因此，納米晶的彈性模量要受晶粒大小的影響，晶粒越細，所受的影響越大，彈性模量的下降越大。對納米Fe、Cu和Ni等樣品的測試結果顯示，其彈性模量比普通多晶材料略小(小於5％)，並且隨晶粒減小，彈性模量降低。納米金屬的強度納米Pd、Cu等塊體試樣的硬度試驗表明，納米材料的硬度一般為同成分的粗晶材料硬度的2～7倍。由納米Pd、Cu、Au等的拉伸試驗表明，其屈服強度和斷裂強度均高於同成分的粗晶金屬。納米金屬的塑性在拉伸和壓縮兩種不同的應力狀態下，納米金屬的塑性和韌性顯示出不同的特點。在拉應力作用下，與同成分的粗晶金屬相比，納米金屬的塑、韌性大幅下降，即使是粗晶時顯示良好塑性的fcc金屬，在納米晶條件下拉伸時塑性也很低，常呈現脆性斷口材料在特定條件下可產生非常大的塑性變形而不斷裂的特性被稱為超塑性(通常指在拉伸情況下)或超延展性(軋制條件下)。對於金屬或陶瓷多晶材料，其產生條件是高溫(通常高於熔點的一半)和穩定的細晶組織。材料超塑變形基本上是晶界在高溫下滑移造成將晶粒尺寸從微米量級降至納米量級，形變速率會提高幾個量級，則可在較低溫度下實現超塑變形。也就是說，在應變速率恆定的條件下，減小晶粒尺寸可降低超塑變形溫度；當晶粒細化至納米量級時，可能獲得室溫超塑性。納米陶瓷的強度和韌性顯著提高。陶瓷材料在通常情況下呈脆性，由納米微粒壓製成的納米陶瓷材料有很好的韌性。因為納米材料具有較大的界面，界面的原子排列是相當混亂的，原子在外力變形的條件下很容易遷移，因此表現出甚佳的韌性與延展性。美國學者報道氟化鈣納米材料在室溫下可以大幅度彎曲而不斷裂。研究表明，人的牙齒之所以具有很高的強度，是因為它是由磷酸鈣等納米材料構成的。光學性能納米粒子的表面效應和量子尺寸效應對納米微粒的光學特性有很大的影響，甚至使納米微粒具有同樣材質的宏觀大塊物體不具備的新的光學特性．粉對紅外輻射有一個寬頻帶強吸收譜。的對紫外光幾乎不吸收。（2）藍移和紅移現象(Redshiftblueshift)由不同粒徑的CdS納米微粒的吸收光譜看出，隨著微粒尺寸的變小而有明顯的藍移，體相CdS的禁帶寬度較窄，其吸收帶在近紅外區。但是CdS體相中的激子(exciton)玻爾半徑較大（大於10nm），更容易達到量子限域．當其尺寸小於3nm時，吸收光譜移至可見光區。藍移的解釋一個方面是由於量子尺寸效應，即由於顆粒尺寸下降使能隙變寬（電子躍遷需要更高的能量），這就導致光吸收帶移向短波方向。另一個方面是由於表面效應。由於納米微粒顆粒小，大的表面張力使晶格發生畸變，晶格常數變小。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微粒的鍵本徵振動頻率增大,結果使紅外光吸收帶移向了高波數。紅移的發生粒徑的減小使顆粒內部的內應力（內應力r為粒子半徑，為表面張力）增加，這種內應力的增加也會導致能帶結構的變化，電子波函數重疊加大，結果帶隙、能級間距變窄，使其光吸收發生紅移.最終的效應取決於藍移和紅移競爭的結果.納米微粒的發光右圖所示為室溫下紫外光激發引起的納米硅的發光譜。