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納米材料有什么特點
2021-08-12     來源:北京中科微納精密儀器有限公司   >>進入該公司展臺 

表面效應

表面效應是指納米微粒表面原子與總原子數之比,隨粒徑的變小而急劇增大后引起性質上的變化。納米材料的顆粒尺寸小,位于表面的原子所占的體積分數很大,產生相當大的表面能。隨著納米粒尺寸的減小,比表面積急劇加大,表面原子數及比例迅速增大。由于表面原子數增多,比表面積大,使得表面原子處于“裸露”狀態。周圍缺少相鄰的原子,原子配位數不足,存在未飽和鍵,導致了納米顆粒表面存在許多缺陷,使這些表面具有很高的活性,特別容易吸附其他原子或與其他原子發生化學反應。這種表面原子的活性不但引起納米粒子表面輸運和構型的變化,同時也引起表面電子自旋、構象、電子能譜的變化。它是納米粒子及其固體材料的*重要的效應之一。

小尺寸效應

隨著顆粒尺寸的量變,在一定條件下會引起顆粒性質的質變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質的變化稱為小尺寸效應。對超微顆粒而言,尺寸變小,同時其比表面積亦顯著增加,從而產生如下一系列新奇的性質。當超細微粒的尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導態的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當或更小時,晶體的周期性的邊界條件將被破壞;在非晶態納米微粒的顆粒表面層附近原子密度減少, 磁性、內壓、光吸收、熱阻、化學活性、催化性及熔點等與普通粒子相比都有很大變化, 這就是納米粒子的小尺寸效應。納米材料之所以具有這些奇特的宏觀結構特征, 是由于在納米層次上, 物質的尺寸不大不小, 所包含的原子、分子數不多不少, 其運動速度不快不慢。而決定物質性質的正是這個層次的由有限分子組裝起來的集合體, 而不再是傳統觀念上的材料性質直接決定于原子和分子。介于物質的宏觀結構與微觀原子、分子結構之間的層次(即小尺寸效應)對材料的物性起著決定性作用。


示例。試樣切割面應用180目細砂布打磨光滑。兩端面應清潔并相互平行。在個容器或托盤中放置一層直徑相同的鋼球或玻璃球。

球徑1mm2mm。將試樣按纖維垂直向上方向放置在球上,并將染色液倒入容器,液面應比球頂高2mm?3mm。染色液為含1%紅色或紫羅蘭色次甲基染料(AstrazonBasoniF)的甲醇或乙醇溶液。染色液會在毛細作用下穿過芯體上升。測量染色液穿過試樣的時間。注:對于樹脂絕緣子,此項試驗可不做。染色液貫穿試樣的時間應超過15min2)AstrazonBasonil是合適的商品示例。本標準中給出這個信息是為了使用者的方便,但對這些產品不做指定。下列試驗是為了檢查芯體材料的耐水侵害能力。應在取自生產線的絕緣子上,使用金剛石圓鋸片在流動的涼水下切割6只試樣,切割方向與芯體軸線呈90°。試樣長度應為30mm±0.5mm

試樣切割面應用180目細砂布打磨光滑。兩切割端面應清潔并相互平行。圖2給岀了取自不同類型絕緣子的樣品的示例。如果從樹脂絕緣子上不能切割到圓形試樣,可以從絕緣子厚的部分取得樣品,將試樣用異丙醇和濾紙在沸煮前擦洗干凈后,立即置于一合適的容器(如玻璃或不銹鋼容器)中,在含0.1%NaCl(重量)的去離子水中沸煮100h+0.5h。一種芯體材料的試樣應放在同一容器沸煮。容器示例見圖1。沸煮后應將試樣從容器中取出,在另一個充滿自來水容器(如玻璃或不銹鋼容器)中于室溫下至少放置15min。應在從沸煮容器中取出后的3h內完成電壓試驗。電壓試驗應用圖3所示裝置進行,試驗用典型回路如圖4所示。耐壓試驗前把試樣從玻璃容器中取出。

并立即用濾紙將表面擦干。然后應把每一個試樣置于兩電極間,試驗電壓應以約1kV/s的速率上升到12kVD在此電壓下持續1min,然后降低電壓到零。圖3電壓試驗用電極Ti-——調壓器;T2一一高壓試驗變壓器;V-——-高壓測量裝置;mA——-毫安表;Pi——毫安表保護;S——裝有試樣的電極。9.4.2.5接收準則,:,試駝中不應發生擊穿或表血閃絡。注:電流不應超過1mA是對所冇種類聚合物產品的…個規定。對某些種類的產品,例如架空線路用復合絕緣子,不應超過1mA的規定可能太寬了。現在正在對此進行研究,一旦有統?認識,町將具體耍求列入有關產品標準中。在生產線上取兩只爬電距離在500mm?800mm的同一設計的試驗絕緣子。


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