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納米銀粉特性

點擊次數(shù):   更新時間:21/11/25 09:46:11     來源:www.block360.cc關閉

  與普通銀粉相比,納米銀粉的尺寸介于原子簇和宏粒子之間,具有許多宏觀材料所不具備的特殊性質(zhì),如納米材料的表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏量子隧穿效應等。
  納米銀粉特性:
  1.表面效應
  納米銀粉的表面效應是指銀變成超細粉后,表面的表面積和原子數(shù)目增加而引起的效應。納米銀粉的表面原子序數(shù)與總原子序數(shù)之比隨著粒徑的減小而急劇增大。納米銀粉的比表面積一般可達1-10m2/g。比表面積的改變導致一系列性質(zhì)的變化,如熔點隨顆粒變小而降低,納米銀粉在低溫時熱阻趨于零,強度等機械性能隨顆粒減小而增加等。此外,納米銀粉表面原子的幾何構(gòu)型、相互作用和電子能譜與內(nèi)部不同,具有很大的化學活性,因此與表面相關的吸附、催化、擴散燒結(jié)等特性與大銀顆粒明顯不同。
  2.體積效應
  納米銀粉的體積效應是指顆粒中的體積和原子數(shù)量減少所引起的效應。隨著納米銀粒子中原子序數(shù)的降低,能帶中的能級間隔會增加,某些電、磁、熱性質(zhì)會出現(xiàn)異常。人們可以直觀地注意到,它是黑色而不是銀白色,帶有大顆粒的銀,粒徑越小,顏色越深。這是因為隨著銀粒子的減少,質(zhì)子振動和能級不連續(xù)等特點現(xiàn)象出現(xiàn),光的吸收、發(fā)射和散射發(fā)生很大變化。
  3.量子尺寸效應
  隨著顆粒的減少,納米銀粉在低溫下可以表現(xiàn)出量子尺寸效應?;谀軒Ю碚摚w金屬導電電子的能譜是準連續(xù)的。然而,當粒子尺寸減小時,連續(xù)的能帶將被分成不連續(xù)的能級。當分立能級之間的間距大于熱能、磁能、靜電能、光子能量、超導態(tài)的凝聚能時,就會產(chǎn)生異于宏觀物體的效應,稱之為量子尺寸效應。如銀納米顆粒在低溫存在一種所謂的“庫泊效應”,即能級不連續(xù)性。粒徑<10nm的超細顆粒的電子數(shù)約104個,在基準能級與費米能級之間各狀態(tài)的能量約為1K,因此費米能級的能量約相當于104K。這就意味著由于能級的不連續(xù)性導致銀納米顆粒在低溫液氦溫度的磁化率、電導性、比熱和核磁弛豫等性能的反常性。目前量子尺寸效應已被磁測量、核磁共振、電子自旋共振、光譜線位移等實驗所證實一。
  4.宏觀量子隧道效應
  電子既有顆粒性又有波動性,跨越勢壘的能力稱為隧穿效應。近年來,人們發(fā)現(xiàn)一些宏觀物理量,如納米粒子的磁化強度也具有隧穿效應,它們可以跨越宏觀勢壘而發(fā)生變化,這就是所謂的納米粒子的宏觀量子隧穿效應。
  在我國所有銀粉適宜領域中,導電漿料的制備用量最大(約1000噸/年)。目前幾乎所有的銀粉(0.1~3微米)都在使用,納米銀粉(1nm~100nm)的用量很少。但是,從近年來公開的文獻和專利來看,以納米銀粉為主要功能相制備導電膠將是一個發(fā)展趨勢。預計這一塊將成為未來幾年納米銀粉應用的最大市場。
      小編:lena


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