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??? 由于不同種類的氧化物材料對光、電、磁、力、聲、氣、溫度、濕度等物理量具有某一特殊的電學(xué)特性，使得這些材料常被用作結(jié)構(gòu)陶瓷和各種電子功能陶瓷。對于氧化物納米材料而言，由于其表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使得它們呈現(xiàn)出常規(guī)材料不具備的特性，從而在陶瓷增韌、磁性材料、催化材料、光學(xué)材料和其他方面具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

1 陶瓷增韌

??? 納米陶瓷研究始于20世紀(jì)80年代中期，所謂納米陶瓷是指陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)中晶粒、晶界以及它們之間的結(jié)合都處在納米水平。納米陶瓷晶粒的細(xì)化，晶界數(shù)量大幅度增加，可使材料的強(qiáng)度、韌性和超塑性大為提高，并對材料的電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)等性能產(chǎn)生重要的影響。陶瓷材料盡管有耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)異性能，但由于其固有的脆性，在人們心目中總是以一種“易碎品”的形象存在，其應(yīng)用范圍一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼鐵、塑料等主流的應(yīng)用材料。納米陶瓷具有高韌性的特點(diǎn)，可以解決普通陶瓷在這方面的不足。例如，最近我國用流延法初步制備了添加納米氧化鋁的基板材料，光潔度大大提高，斷裂韌性提高將近一倍,熱導(dǎo)系數(shù)比常規(guī)氧化鋁的基板材料提高了20%,顯微組織均勻。納米氧化鋁粉體添加到常規(guī)85瓷、95瓷中觀察到強(qiáng)度和韌性均提高50%以上。

2 磁性材料

??? 磁性納米材料由于尺寸小，具有單磁疇結(jié)構(gòu)、矯頑力很高的特性，用它制成的磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖像質(zhì)量，如日本松下電器公司已制成納米級(jí)微粉錄像帶，具有圖像清晰、信噪比高、失真十分小的優(yōu)點(diǎn)，還可以制成永久性磁性材料。將磁性納米微粒如Fe3O4（直徑為10nm）通過表面活性劑均勻分散于溶液中制成的性能穩(wěn)定的磁流體，特性是磁場作用下，可以被磁化，可以在磁場作用下運(yùn)動(dòng)，但同時(shí)它又是液體，具有液體的流動(dòng)性。在靜磁場作用下，磁性顆粒將沿著外磁場方向形成一定有序排列的團(tuán)鏈簇，從而使得液體變?yōu)楦飨虍愋缘慕橘|(zhì)。當(dāng)光波、聲波在其中傳播時(shí)（如同在各向異性的晶體中傳播一樣）會(huì)產(chǎn)生光的法拉第旋轉(zhuǎn)、雙折射效應(yīng)、二向色性以及超聲波傳播速度與衰減的各向異性。這些有別于通常液體的特殊性質(zhì)，為若干新穎的磁性器件的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，并開發(fā)了它在多方面的用途：例如用于旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)態(tài)密封，可做新的潤滑劑，可以增進(jìn)揚(yáng)聲器功率，可以作阻尼器件，可用于密度分離等。

3 催化材料

??? 納米微粒由于尺寸小，表面所占的體積分?jǐn)?shù)大，表面的價(jià)態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同，表面原子配位不全等導(dǎo)致了表面的活性位置增加，這就使它具備了作為催化劑的基本條件。并且隨著粒徑的減小，納米微粒表面光滑程度變差，形成了凸凹不平的原子臺(tái)階，這就增加了化學(xué)反應(yīng)的接觸面。例如，納米氧化鈦、氧化鋅、氧化鎢等多種半導(dǎo)體氧化物都有一定的光催化降解有機(jī)物的活性。特別是氧化鈦不僅具有很高的光催化活性，且具有耐酸耐腐蝕、耐光化學(xué)腐蝕、低成本、無毒等特點(diǎn)，它已成為當(dāng)前研究最多、應(yīng)用最廣泛的一種光催化劑。

4 光學(xué)材料

??? 納米微粒由于小尺寸效應(yīng)使它具有常規(guī)大塊材料不具備的光學(xué)特性。研究表明，利用納米微粒特殊的光學(xué)特性制備的各種光學(xué)材料將在日常生活和高技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。如優(yōu)異的光吸收材料、紅外吸收材料和隱身材料。

5 其它性質(zhì)

??? 由于納米微粒具有大的比表面積，高的表面活性，使得它與氣體相互作用強(qiáng)，對周圍環(huán)境十分敏感，例如對溫度、氣氛、濕度等環(huán)境敏感，因此可用作各種傳感器。單晶體的表面往往需要很高的光潔度，這就要求粒度小、粒徑分布窄的拋光劑用于晶體加工，用納米Cr2O3、SiO2制成的懸浮液便可用于高級(jí)光學(xué)破璃、石英晶體及各種寶石的拋光。Fe2O3、TiO2、Cr2O3、ZnO等具有半導(dǎo)體特性的納米氧化物粒子在室溫下具有比常規(guī)的氧化物高的導(dǎo)電特性，這使得他們能被用來制備具有良好靜電屏蔽性能的納米涂料。另外，有些納米氧化物如氧化鋁和氧化鋯，由于生物相容性好、耐磨損、強(qiáng)度高、韌性比常規(guī)材料高等特性，可用來制作人工關(guān)節(jié)、人工齒根等。

??? 隨著人們對納米材料的進(jìn)一步研究,相信更多基于納米材料特有性質(zhì)的應(yīng)用還將不斷涌現(xiàn)出來。