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纳米薄膜各种不同的应用

来源:https://www.xiutupi.com 发布时间:2021-10-11热度:

纳米薄膜是指由尺寸在纳米量级的品粒构成的薄膜,或将纳米晶粒镶嵌于某种薄膜中构成的复合膜(如Ge/Si02,将Ce镶银于Si02薄膜中),以及每层厚度在纳米量级的单层或多层膜。
其性能强烈依赖于晶粒(颗粒)尺寸、膜的厚度、表面粗糙度及多层膜的结构,这就是目前纳米薄膜研究的主要内容。
与普通薄膜相比,纳米薄膜具有许多独特的功能,如巨磁电阻效应、巨霍尔效应和可见光发射等。
纳米薄膜是一类已获得广泛应用的新材料。按用途可以分为两大类,即纳米功能薄膜和纳米结构薄膜。
前者主要是利用纳米粒子所具有的光、电、磁方面的特性,通过复合使新材料具有基体所不具备的特殊功能。
后者主要是通过纳米粒子复合,提高材料的机械和力学性能。
由于纳米粒子的组成、性能、丁艺条件等参量的变化都对复合薄膜的特性有显著影响,因此可以在较多自由度的情况下人为地控制纳米复合薄膜的特性,获得满足需要的材料。
    
由于薄膜材料的不同,各种薄膜有各自不同的性质,因此有各种不同的应用:
   
(1)纳米磁性薄膜:由于三维块材晶体结构的有序性和磁性体的形状记忆效应,会造成磁各向异性。
而薄膜材料存在单轴磁各向异性,只有在薄膜内的某个特定方向易于磁化,加上其具有的巨磁电阻效应,因此,磁性薄膜可广泛用于制作磁记录介质、磁敏传感器和磁敏开关元件等。

(2)纳米光学膜:随着构成光学膜的晶粒尺寸的减小,晶界密度将增加,膜表面的粗糙度也将发生变化,表面光散射及光吸收必然不同,因此,当尺寸减小到纳米量级时,薄膜的光学性能必将发生变化。例如,在H—w族半导体cdsxsel《以及皿—V族半导体GaAs薄膜,都观察到光吸收带边的蓝移和宽化现象‘  
  
(3)纳米气敏膜:由于气敏膜在吸附某种气体后会产生物理参数的变化,因此用作探测气体的传感器。
纳米气敏膜由于具有颗粒小,表面原于比例大的特点,因此可以吸附更多的气体,灵敏度高。而且纳米气敏膜中充满了极细微的通道,界面密度又很大,就产生了密集的界面网络通道,具有扩散系数高和准各向异性的特点。
因此,纳米气敏膜比普通膜具有更好的气敏性、选择性和稳定性。
    
(4)纳滤膜:纳滤膜是20世纪80年代末期间世的新型分离膜,可分离仅在分子结构上有微小差别的多组分混合物,介于超滤膜和反渗透膜之间。
由于膜在渗透过程中截留率大于95%的最小分子大小约为1纳米,因此称为“纳滤”。
纳滤膜技术具有粒子选择性高和操作压力低的特点,故有时也称‘66择性反渗透”和‘低压反渗透”。

(5)纳米润滑膜:经超细加工的微机械(或称纳米机械),其摩擦面之间的间隙常处于纳米范围,为改善摩擦性能,必须采用纳米薄膜进行润滑。
这种纳米膜的润滑状态介于弹流润滑与边界润滑之间,兼具流体膜和吸附膜的特点。
纳米薄膜的制备方法主要有真空蒸发法、溅射法、微波法、电化学法、从胶状悬浮物制取法、自组装和表面修饰法等。

纳米薄膜各种不同的应用第1张图

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