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纳米材料的性能与应用-热学性能光学性能

来源:https://www.xiutupi.com 发布时间:2021-10-06热度:

热学性能

多相纳米体系的热容为体相和表面相的热容之和。
因为表面热容为负值,所以随着热容为负值,所以随着粒径的减小和界面面积的扩大,多相纳米体系总的热容减小。
常规块体材料的熔点、熔解烙和熔解炳一般是常数,但纳米微粒的这些指标随微粒尺寸变化。
有一种或几种纳米微粒组成的纳米复合材料往往表现出优异的热学特性,最典型的是由纳米siO 2、AI及Fe20 s组成的纳米复合材料,与同质量普通大块复合材料相比,其定容燃烧热明显提高,该纳米复合材料加入固体推进剂中后使推进剂的能量明显提高。

光学性能

大块金届具有不同颜色的光泽,这表明它们对可见光范围的各种波长的反射和吸收能力不同。
当尺寸减小到纳米量级时,各种金属纳米微粒几乎都里黑色,即粒度越小,光反射率越低。
目前,纳米材料的红外吸收研究是比较活跃的领域,它主要集中在纳米氧化物、氮化物和纳米半导体材料上,如在纳米Al zO:,Fe zO:,SnO 2中均观察到了异常红外振动吸收,对纳米晶粒构成的si膜的红外吸收研究中观察到了红外吸收带随沉积温度增加出现频移的现象,非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化,且红外吸收强度强烈地依赖于退火温度等现象。

纳米材料由于自身的特性,对光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分:
由光激发引起的自由电子一空穴对所产生的快速非线性部分;
受陷阱作用的载流子的慢速非线性过程。
其中,研究最深入的为CJS纳米微粒。
由于能带结构的变化,纳米晶体中载流子的迁移、跃迁和复合过程均呈现出与常规材料不同的规律,因而具有不同的非线性光学效应。

目前,硅纳米线阵列的光致发光谱(Photoluminescence,PL)研究也日益引起研究者的关注。
例如,H01mes等报道了硅纳米线在375eV时出现了强烈PL现象,仅在L 9ev时会偏移到能量较低的波峰,这可能是由表面氧化物层引起的。
Qi等以铁为催化剂,用激光烧蚀硅粉制备了平均直径约20 nm、无定形氧化硅鞘层厚3nm的本征硅纳米线,并研究了未经处理过的硅纳米线的PL特性。


纳米材料的性能与应用-热学性能光学性能第1张图

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