什么是纳米材料？纳米材料有哪些主要的特性？
题目
什么是纳米材料？纳米材料有哪些主要的特性？
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第1题：
关于纳米材料的说法，正确的是：
A. 纳米材料中的“纳米”是一个表示长度的计量单位
B. 纳米材料具有奇特的逛、点、磁、热、力和化学方面的性质
C. 用纳米级的颗粒组成的材料就叫纳米材料
D. 纳米材料的主要成分是从某种谷物中提取答案：A,B,C解析：解题指导： 纳米级的颗粒组成的材料叫做超微颗粒材料。一纳米相当于十亿分之一米。根据以上信息分析材料，故答案为ABC。 -
第2题：
关于纳米材料的说法,不正确的是（ ) .
A.纳米材料中的“纳米”是一个表示长度的计量单位
B.纳米材料具有奇特的光、电、磁、热、力和化学方面的性质
C.用纳米级的颗粒组成的材料就叫纳米材料
D.纳米材料的主要成分是从某种谷物中提取的答案：D解析：纳米是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一。当物质到纳米尺度以后，大约是 在1 ~100纳米这个范围之间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具有不同于原来组成的原子、分子的功能,也不同于宏观物质的特殊性能的材料，即为纳米材料。 -
第3题：
什么是纳米材料？它有哪些独特的性质？
正确答案: 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。
这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。就熔点来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结，而成为良好的烧结促进材料。一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体，当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时，即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时，将成为优异的磁性材料。纳米粒子的粒径（10纳米～100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下，可得到易吸收光的黑色金属超微粒子，称为金属黑，这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色，可应用于红外线感测器材料。 -
第4题：
纳米材料制备新技术有哪些？
正确答案: ①微波化学合成法
②脉冲激光沉积薄膜
③分子自组装法
④原位生成法 -
第5题：
你认为纳米晶材料（块体）的制备过程中目前存在的主要技术障碍有哪些？对原材料（纳米粉末）有何要求？
正确答案: 其技术困难在于纳米粉体的烧结是为了得到纳米晶全致密的块体材料这一矛盾，即在保持块体材料呈现纳米晶结构，而要能获得全致密化块体材料。
但是由于纳米（金属或非氧化物陶瓷）粉末，表面能和活性极高，导致氧的大量吸附，氧含量很高。这些氧对后续加工带来困难；同时由于活性高，烧结驱动力用于致密化和晶粒长大，烧结后产生晶粒粗化，变成非纳米晶结构；试样细寸细小，特别是难以得到出现性能突变的可供测试的样品，无法判断对应晶粒尺寸；工程应用也受到制约.
对原材料的要求：无团聚的纳米粉体，细小而均匀的孔隙结构，便于消除可能产生的内孔隙。 -
第6题：
什么是纳米复合材料？用一个具体实例说明制备纳米复合材料所面临的困难是什么，应如何解决？
正确答案: 纳米复合材料是指尺度为1nm一100nm的超微粒经压制、烧结或溅射而成的凝聚态固体。它具有断裂强度高、韧性好，耐高温等特性。如溶液插层复合法制备纳米复合材料，方法是：将高分子聚合物链在溶液中借助于溶剂而插层进入层状硅酸盐片层之间，然后挥发除去溶剂，即可实现聚合物与硅酸盐在纳米尺度上的复合。但该方法需要合适的溶剂来同时溶解高分子聚合物和硅酸盐，而且大量的溶剂不易回收，对环境不利。改进方法是将高分子聚合物加热到熔融状态下，在静止或剪切力的作用下直接插入到硅酸盐片层之间，制得纳米复合材料。该方法由于不使用溶剂，工艺简单，并且可以减少对环境的污染。 -
第7题：
问答题你认为纳米晶材料（块体）的制备过程中目前存在的主要技术障碍有哪些？对原材料（纳米粉末）有何要求？正确答案： 其技术困难在于纳米粉体的烧结是为了得到纳米晶全致密的块体材料这一矛盾，即在保持块体材料呈现纳米晶结构，而要能获得全致密化块体材料。
但是由于纳米（金属或非氧化物陶瓷）粉末，表面能和活性极高，导致氧的大量吸附，氧含量很高。这些氧对后续加工带来困难；同时由于活性高，烧结驱动力用于致密化和晶粒长大，烧结后产生晶粒粗化，变成非纳米晶结构；试样细寸细小，特别是难以得到出现性能突变的可供测试的样品，无法判断对应晶粒尺寸；工程应用也受到制约.
对原材料的要求：无团聚的纳米粉体，细小而均匀的孔隙结构，便于消除可能产生的内孔隙。解析： 暂无解析 -
第8题：
问答题纳米材料与传统材料的主要差别是什么？正确答案： 尺寸：第一、这种材料至少有一个方向是在纳米的数量级上。比如说纳米尺度的颗粒，或者是分子膜的厚度在纳米尺度范围内。
性能：第二、由于量子效应、界面效应、表面效应等，使材料在物理和化学上表现出奇异现象。比如物体的强度、韧性、比热、导电率、扩散率等完全不同于或大大优于常规的体相材料。解析： 暂无解析 -
第9题：
问答题什么是纳米材料？举例在日常生活中遇到的纳米材料。正确答案： 处于纳米尺度的材料称为纳米材料或纳米结构材料。如纳米抗菌的冰箱、洗衣机，汽车润滑油，电脑芯片等解析： 暂无解析 -
第10题：
填空题增强相为（）、（）、（）、（）的复合材料称为纳米复合材料；纳米复合材料包括（）、（）和（）纳米复合材料；复合方式有：（）、（）、（）、（）等 。正确答案： 纳米颗粒,纳米晶须,纳米晶片,纳米纤维,金属基,陶瓷基,高分子基,晶内型,晶间型,晶内-晶间混合型,纳米-纳米型解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题纳米的基本涵义是什么？简述为什么纳米材料会表现出许多前所未有的新特性？正确答案： 纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级（10-9米）的超细材料。它的微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般为100~102nm。它包括体积分数近似相等的两个部分：
一是直径为几个或几十个纳米的粒子。
二是粒子间的界面。
前者具有长程序的晶状结构，后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构。
由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电，原来绝缘的二氧化硅、晶体等，在某一纳米级界限时开始导电。即纳米材料显现出纳米效应，具体表现为三大效应：表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
由于纳米效应，纳米材料光学、热学、电学、磁学、力学乃至化学性质也就相应地发生十分显著的变化。因此纳米材料具备其它一般材料所没有的优越性能，可广泛应用于电子、医药、化工、军事、航空航天等众多领域，在整个新材料的研究应用方面占据着核心的位置。解析： 暂无解析 -
第12题：
问答题纳米晶材料晶粒尺寸热稳定性和纳米相材料颗粒尺寸热稳定性有何异同，为什么？正确答案： 纳米相材料颗粒尺寸热稳定性尺寸热稳定性的温度范围较窄， 纳米相材料颗粒尺寸热稳定性的温度范围较宽.这是由于：
①长大激活能， 纳米晶材料晶粒长大激活能较小，晶粒相对来说容易长大，所以热稳定华温区范围较窄；纳米相材料颗粒长大激活能较大，颗粒长大较困难，所以热稳定化区范围较宽.
②界面迁移，抑制界面迁移会阻止晶粒长大，提高热稳定性.界面能高及界面两侧相邻晶粒的差别大，有利于晶界迁移.纳米晶材料晶粒为等轴晶，粒径均匀，分布窄，保持各向同性时，就会大大降低界面迁移的驱动力，而不会发生晶粒异常长大，有利于热稳定性的提高.
③晶界结构弛豫：纳米相材料由于压抑过程中晶粒取向是随机的，晶界内原子的排列，键的组态，缺陷的分布都比晶内混乱得多，晶界通常能量高而引起晶界迁移.因为在升温过程中首先是进界产生结构弛豫，导致原子重排，趋于有序，以降低晶界自由性.这是由于晶界结构弛豫所需要能量小于晶界迁移能，升温过程中提供的能量首先在晶界结构弛豫上，从面试纳米材料晶粒在较宽范围内部明显长大。
④晶界钉扎，纳米相材料找你个添加稳定剂，使其偏聚在晶界，降低晶界的静电能和畸变能，对晶界起钉扎作用，使晶界迁移变的困难，晶粒打仗得到控制，有利于提到纳米相材料的热稳定性.解析： 暂无解析 -
第13题：
关于纳米材料的说法,不正确的是（ ) .
A、纳米材料中的“纳米”是一个表示长度的计量单位
B、纳米材料具有奇特的光、电、磁、热、力和化学方面的性质
C、用纳米级的颗粒组成的材料就叫纳米材料
D、纳米材料的主要成分是从某种谷物中提取的答案：D解析：纳米是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一。当物质到纳米尺度以后，大约是 在1 ~100纳米这个范围之间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具有不同于原来组成的原子、分子的功能,也不同于宏观物质的特殊性能的材料，即为纳米材料。 -
第14题：
关于 纳米材料的说法，不正确的是（ ）
A、纳米材料中的“纳米”是一个表示长度的计量单位
B、纳米材料具有奇特的光、电、磁、热、力和化学方面的性质
C、用纳米级颗粒组成的材料就叫纳米材料
D、纳米材料的主要成分是从某种谷物中提取的答案：D解析：纳米是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一。当物质到纳米尺度以后，大约是在1~100纳米这个范围之间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具有不同于原来组 成的原子、分子的功能，也不同于宏观物质的特殊性能的材料，即为纳米材料。故D项符合题意。 -
第15题：
什么是纳米材料？
正确答案:纳米材料通常被定义为平均粒径<100nm的材料，或者至少在某一维度上尺寸<100nm。 -
第16题：
块体纳米材料的制备技术有哪些？
正确答案: （1）惰性气体凝聚原位加压成型法：
合成过程分为两步：气体冷凝获得纳米粉末，纳米粉末被加压致密。整个过程是在超高真空室内进行。
（2）机械合金研磨结合加压成块 在干燥的球形装料机内，在高真空氩气的保护下，通过机械研磨过程中调整运行的硬质钢球与研磨体之间相互碰撞对粉末粒子反复进行熔结、断裂、再熔结的过程 使晶粒不断细化，达到纳米尺寸，然后，纳米粉再采用热挤压、热静压等技术制得块状纳米材料。
（3）非晶晶化法
需要两个独立的过程，非晶态合金的制备和退火处理过程。
（4）大塑性变形法，喷雾沉积法、离子注入法等。 -
第17题：
何谓纳米科技和纳米材料？纳米粒子有哪些物理效应和特点？
正确答案:纳米科技：纳研究尺寸在0.1～100nm之间的物质所组成体系的运动规律和相互作用，及其实用技术问题的科学技术。
纳米材料：在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。
物理效应：1.久保效应；2.表面与界面效应；3.小尺寸效应；4.量子尺寸效应；5.宏观量子隧道效应
特点：1.物理特性：热性质的变化；磁性的变化；离子导电性增加；光学性质变化；力学性能变化
2.化学特性：化学反应性能提高；吸附性强；催化效率高 -
第18题：
与常规材料的相变规律相比，纳米材料的相变有什么特点？
正确答案:与常规材料的相变规律相比，纳米材料具有四大效应：小尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应。这些效应对材料的相变产生很大的影响。如小尺寸效应使材料的熔点大为下降；量子效应使纳米微粒的电磁、光学、热学和超导等微观特性和宏观性质表现出与宏观块体材料显著不同的特点，如导电的金属可能变成半导体或绝缘体；纳米粒子的表面活性和表面吸附性很高。界面效应使纳米材料的结构有很大比例的原子是处于缺陷环境中，就大为增加了相变的驱动力。这些都使纳米材料表现出了反常的相结构稳定性，使相变过程和原子扩散情况都发生了很大的变化。当然许多规律还有待于进一步深入研究和探索。 -
第19题：
问答题什么是纳米材料？简述纳米材料的主要制备方法和工艺。正确答案： 纳米材料：通常定义为材料的显微结构中，包括颗粒直径、晶粒大小、晶界、厚度等特征尺寸都处于纳米尺寸水平的材料。（指材料块体中的颗粒、粉体粒度在10-100nm之间，使其某些性质发生突变的材料）
主要制备方法和工艺：气相冷凝法、球磨法、非晶晶化法、溶胶－凝胶法。解析： 暂无解析 -
第20题：
问答题论述纳米材料的特性。正确答案： （一）小尺寸效应
当超微粒子的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，周期性的边界条件特技破坏，声、光、电磁、热力学等特性均会呈现新的尺寸效应，称为小尺寸效应。
（1）力学性质 陶瓷材料在通常情况下呈现脆性，而由纳米微粒制成的纳米陶瓷材料却具有良好的韧性。纳米微粒制成的固体材料具有大的界面，界面原子排列相当混乱。原子在外力变形条件下容易迁移，从而表现出优良的韧性和延展性。
（2）热学性质 固体物质在粗晶粒尺寸时，有固定的熔点，超微化后，熔点降低。如块状金的熔点为1064；当颗粒尺寸减到10nm时，降低为1037℃；2nm时，变为327℃。银的熔点为690℃，超细银熔点变为100℃，银超细粉制成的导电浆料可在低温下烧结。
（3）光学性质 所有金属纳米微粒均为黑色，尺寸越小，色彩越黑。银白色的铂变为铂黑，铬变为镍黑等。这表明金属纳米微粒对光的反射率很低，一般低于1%。大约几纳米厚度即可消光，利用此特性可制作高效光热、光电转换材料，将太阳能转化为热能和电能，也可作为红外敏感材料和隐身材料。
（4）磁性 纳米微粒的磁性与体材料不同,纳米材料具有很高的磁化率和矫顽力，具有低饱和磁化磁矩和低磁滞损耗。20nm纯铁纳米微粒的矫顽力是大块铁的1000倍，但当尺寸再减小时（6nm），其矫顽力反而下降到零，表现出超顺磁性。
（二）表面和界面效应
纳米微粒尺寸小，表面大，位于表面的原子占相当大的比例。随着粒径减小，表面急剧变大，引起表面原子数迅速增加。例如，粒径为10nm时，比表面积为90m2
／g；粒径为5nm时，比表面积为180m2
／g；粒径小到2nm时，比表面积猛增到459m2
／g。这样高的比表面积，使处于表面的原子数越来越多，大大增强了纳米微粒的活性。例如，金属的纳米微粒在空气中会燃烧，无机材料的纳米微粒暴露在大气中会吸附气体，并与气体进行反应。
表面微粒的活性不仅引起微粒表面原子输运和构型的变化，而且也引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化。 （三）量子尺寸效应
当微粒尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级出现由准连续变为离散的现象。当能级间距大于热能、磁能、电能或超导态的凝聚能时，纳米微粒会呈现一系列与宏观物体截然不同的反差特性，称之为量子尺寸效应。如导电的金属在制成超微粒时可以变成半导体或绝缘体，磁矩的大小与微粒中电子是奇数还是偶数有关，比热会发生反差变化，光谱线会产生向短波长方向的移动，催化活性与原子数目有奇妙的关系，多一个原子活性很高，少一个原子活性很低，这些是量子尺寸效应的客观表现。解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题什么是纳米材料？它有哪些独特的性质？正确答案： 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定程度时，则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为，当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨，所以二者行为上将产生明显的差异。纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大，也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构，此结构代表具有高表面能的不安定原子。
这类原子极易与外来原子吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。就熔点来说，纳米粉末中由于每一粒子组成原子少，表面原子处于不安定状态，使其表面晶格震动的振幅较大，所以具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是造成熔点下降，同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结，而成为良好的烧结促进材料。一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体，当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时，即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时，将成为优异的磁性材料。纳米粒子的粒径（10纳米～100纳米）小于光波的长，因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下，可得到易吸收光的黑色金属超微粒子，称为金属黑，这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色，可应用于红外线感测器材料。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题简述纳米材料和超导材料的特性。正确答案： 超导体的主要特性：
（1）“零电阻”特性
零电阻是超导体的一个重要特性。实验发现，当温度下降到某一值时，超导体的电阻会突然降为零，从而材料处于超导态，每种超导物质从正常态（有电阻）转变为超导态（电阻为零）的临界温度（或称转变温度）是不同的，即不同的金属及合金有不同临界温度，每种材料只有温度低于它自己的临界温度时，才会出现超导现象。昂纳斯在研究中还发现，超导转变是可逆的，加热已处于超导态的样品，当温度高于后，样品恢复其正常电阻率。这证实了他的设想，即超导态是物质的一种新的状态，它只依赖于状态参量（如温度），而与样品的历史无关。
（2）临界磁场
研究发现，如果超导材料处于一个外磁场中，则只有当外磁场的磁感应强度小于某一量值时，超导材料才能保持其超导态，否则超导态即被破坏。称为临界磁场，它随不同材料和不同温度而变化。
（3）迈斯纳效应
1933年迈斯纳和奥克逊菲尔德在实验中发现，超导具有完全抗磁性，即进入超导态时，超导体会将内部的磁场完全排出体外，磁力线不能进入人体内，体内的磁场恒等于零这种现象称为完全抗磁性，也常称为迈斯纳效应。所以超导体不仅仅是理想导体（零电阻），而且是完全抗磁体。
纳米材料的只要特性如下：
表面效应；小尺寸效应；.量子尺寸效应；宏观量子隧道效应解析： 暂无解析 -
第23题：
填空题纳米材料可分为（）、（）、纳米膜、纳米块体、纳米复合材料等。正确答案： 纳米粉末,纳米纤维解析： 暂无解析