新型納米材料種類

　　信息、能源、新材料被認(rèn)為是二十一世紀(jì)的三大支柱，而納米材料（某一維尺寸在1-100nm范圍內(nèi)的材料稱為納米材料）在這三個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展中都有極其重要的作用，如信息---原子開(kāi)關(guān)、磁記錄材料、光電功能材料；能源---納米鉑作催化劑利用太陽(yáng)能制氫，產(chǎn)率提高幾十倍，碳納米管的貯氫燃料；新材料--超塑性陶瓷、隱身材料等。世界各國(guó)都先后認(rèn)識(shí)到納米技術(shù)的重要性，美國(guó)是最早開(kāi)始研究納米技術(shù)的國(guó)家之一，

　　而在1990年日本決定每年投入$6000萬(wàn)成立兩個(gè)研究機(jī)構(gòu)，一個(gè)是生命科學(xué)，另一個(gè)是納米科學(xué)；1992年我國(guó)將納米材料科學(xué)作為重大基礎(chǔ)研究列入國(guó)家攀登計(jì)劃。早在1959年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者費(fèi)曼提出“操縱”原子的思想以制備納米材料；

　　1963年用氣體蒸發(fā)法制備金屬納米粒子并用電鏡表征；70’至80’系統(tǒng)研究金屬微粒費(fèi)米面附近的能級(jí)狀態(tài)的Kubo理論，用量子尺寸效應(yīng)解釋納米特性如金屬在尺寸減小到納米時(shí)成為非導(dǎo)體，而絕緣體卻可成為導(dǎo)體；1987年美國(guó)Argon實(shí)驗(yàn)室的Siegel制備以納米TiO2多晶體，發(fā)現(xiàn)納米陶瓷在低溫下出現(xiàn)超塑性；

　　1990年7月在美國(guó)的巴爾基摩召開(kāi)了第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)（NST）會(huì)議，1997年美國(guó)科學(xué)家首次用單電子移動(dòng)單電子，可望在在不久的將來(lái)研制成功速度和存貯容量比現(xiàn)在提高成千上萬(wàn)倍的量子計(jì)算機(jī)；到1999年，納米技術(shù)已逐步走向工業(yè)化。

　　以下簡(jiǎn)單介紹納米材料的分類

　　納米材料的分類

　　按納米材料的結(jié)構(gòu)分類

　　----分為零維、一維、二維和三維納米材料。晶粒尺寸至少在一個(gè)方向上為0-100nm的材料稱為三維納米材料；具有層狀結(jié)構(gòu)的稱為二維納米材料；具有纖維結(jié)構(gòu)的稱為一維納米材料，具有原子簇和原子束結(jié)構(gòu)稱為零維納米材料。

　　按納米材料的組成分類

　　---分為金屬、金屬合金及其氧化物納米材料、無(wú)機(jī)納米材料、有機(jī)納米材料、納米雜化材料。

　　按納米材料有序性分類

　　----按納米材料內(nèi)部的有序性可分結(jié)晶納米材料及非晶納米材料。

　　納米材料一般分為：納米微粒、納米薄膜（多層膜和顆粒膜）、納米固體。

　　納米微粒

　　納米微粒是納米體系的典型代表，一般為球形或類球形（與制備方法密切相關(guān)），它屬于超微粒子范圍（1～1000nm）。由于尺寸小、比表面大和量子尺寸效應(yīng)等原因，它具有不同于常規(guī)固體的新特性，也有異于傳統(tǒng)材料科學(xué)中的尺寸效應(yīng)。

　　比如，當(dāng)尺寸減小到數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)納米時(shí)，原來(lái)是良導(dǎo)體的金屬會(huì)變成絕緣體，原為典型共價(jià)鍵無(wú)極性的絕緣體其電阻大大下降甚至成為導(dǎo)體，原為p型的半導(dǎo)體可能變?yōu)閚型。常規(guī)固體在一定條件下其物理性能是穩(wěn)定的，而在納米態(tài)下其性能就受到了顆粒尺寸的強(qiáng)烈影響，出現(xiàn)幻數(shù)效應(yīng)。

　　從技術(shù)應(yīng)用的角度講，納米顆粒的表面效應(yīng)等使它在催化、粉末冶金、燃料、磁記錄、涂料、傳熱、雷達(dá)波隱形、光吸收、光電轉(zhuǎn)換、氣敏傳感等方面有巨大的應(yīng)用前景。

　　納米薄膜

　　納米薄膜是由納米晶粒組成的準(zhǔn)二維系統(tǒng)，它具有約占50%的界面組元，因而顯示出與晶態(tài)、非晶態(tài)物質(zhì)均不同的嶄新性質(zhì)。

　　比如，納米晶Si膜具有熱穩(wěn)定性好、光吸收能力強(qiáng)、摻雜效應(yīng)高、室溫電導(dǎo)率可在大范圍內(nèi)變化等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)估計(jì)，納米薄膜將在壓阻傳感器、光電磁器件及其它薄膜微電子器件中發(fā)揮重要作用。

　　納米固體

　　納米固體是由大量納米微粒在保持表（界）面清潔條件下組成的三維系統(tǒng)，其界面原子所占比例很高，因此，與傳統(tǒng)材料科學(xué)不同，表面和界面不再往往只被看成為一種缺陷，而成為一重要的組元，從而具有高熱膨脹性、高比熱、高擴(kuò)散性、高電導(dǎo)性、高強(qiáng)度、高溶解度及界面合金化、低熔點(diǎn)、高韌性和低飽和磁化率等許多異常特性，可以在表面催化、磁記錄、傳感器以及工程技術(shù)上有廣泛的應(yīng)用。

　　總體而言，目前對(duì)納米材料的研究主要有兩個(gè)方面。一是探索新的合成方法，發(fā)展新型的納米材料。二是系統(tǒng)地研究納米材料的性能、微結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征等，對(duì)照常規(guī)材料探究納米材料的特殊規(guī)律，建立描述和表征納米材料的新概念和新理論。

　　1.按照材質(zhì)，可分為金屬納米材料、無(wú)機(jī)納米材料、有機(jī)納米材料等;

　　2.按照幾何結(jié)構(gòu)，可分為零維納米材料（顆粒）、一維納米材料（納米管或纖維）、二維納米材料（薄膜）、三維納米材料（納米塊體）;

　　3.按照用途，可分為功能納米材料和結(jié)構(gòu)納米材料; 4.按照特殊性能，又可分為納米潤(rùn)滑劑、納米光電材料、納米半透膜等等