納米金屬科研難嗎

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納米金屬科研難嗎

納米金屬科研不容易。

首先,糾正一下基礎的物理問題。碳納米管、石墨烯內部不是範德華力,是共價鍵。斷裂準則也並非叫“斷裂強度”,正確應該叫“斷裂韌性”。鍵的強弱也不能決定斷裂韌性,只能很大程度上決定彈性模量(剛度係數)。而且斷裂韌性有兩個,一個是臨界應力強度因子,一個是臨界能量釋放率(兩者之間存在簡單的關係可以換算,簡單關係中的係數包含了彈性模量和泊松比)。

然後,回到斷裂上。一個材料斷裂根本原因是:材料內部有缺陷(微觀結構),這些缺陷即預裂紋。直接原因是有外力施加到材料上。斷裂力學告訴我們,外應力強度因子(∝外應力×裂紋長度開根號)大於臨界值(即,斷裂韌性。與材料的表面能、塑形本構有關)之後,材料就會斷裂。對於宏觀材料,最大的預裂紋尺度比納米材料大得多,而材料斷裂是看材料最薄弱、裂紋最長的那個位置。所以雖然材料本身斷裂韌性與尺度無關,但納米材料的強度會比宏觀材料大得多。

納米力學(Nanomechanics)是研究 納米範圍物理系統基本力學(彈性,熱和動力過程)性質的納米科學的一個分支。納米力學為納米技術提供了科學基礎。納米力學是 經典力學,固態物理, 統計力學,材料科學和 量子化學等的交叉學科。

常把納米力學當納米技術的一個分支,即集中在工程納米結構和納米系統力學性質的應用面。納米系統的例子,包括納米顆粒, 納米粉,納米線,納米棍,納米帶,納米管,包括碳納米管和硼氮納米管,單殼,納米膜,納米包附,納米複合物/納米結構材料(有納米顆粒分散在內的液體),納米摩托等

納米金屬科研難嗎

納米金屬科研很難。

金屬納米顆粒是尺寸在1-100納米的金屬原子聚集體,比光的波長還小。因其尺寸小,會產生量子限域效應,增加或減少金屬原子數目會造成其結構、電子和光學性質的顯著改變。因此,與宏觀金屬材料不同,金屬納米顆粒的尺寸、形貌以及元素分佈決定其力學行為、表面吸附、運輸、催化活性和光電性質。

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