科技名词

纳米复合材料

nano-composite

定义：某一组元具有纳米尺度并具有纳米效应的复合材料。

学科：材料科学技术_复合材料_总论

相关名词：碳纳米管 纳米颗粒 有机/无机纳米复合材料

【延伸阅读】

纳米复合材料是由两种或两种以上物理化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料，其中至少有一种是纳米尺度的微粒、纤维或薄膜。这些不同形态的纳米材料统称为分散相，“包裹”它们的材料称为基体。

分散相形态不一，材料种类众多，但都满足一个最基本的要求：某一维度的尺寸在纳米尺度，由此带来的纳米效应是纳米复合材料具有奇异物理和化学特性的根本原因。纳米效应包括表面效应、尺寸效应和宏观量子隧道效应。表面效应是随着材料尺寸减小，比表面积（表面积与体积比）增大而引起的表面能高、表面吸附和湿润现象。尺寸效应是当材料尺寸小于100纳米（称为临界长度）时出现的传统理论所无法解释的宏观物理性质的突变，如导电性变为绝缘性，铁磁性变为顺磁性。宏观量子隧道效应则是指某些宏观物理量具有和微观粒子一样的穿越能垒的隧道效应。

如果把分散相看作一串串的“0”，那么基体就是最前面的“1”。若是没有基体承载着分散相作用于工作位置，那么分散相性能再好也无济于事。一般情况下，基体材料的种类也是对复合材料的分类。基体分为陶瓷、金属和聚合物三大类，如我们日常经常听到的环氧树脂基复合材料，其基体就属于聚合物。

纳米复合材料所拥有的独特的力、热、声、光、电、磁学的性质，使其在微电子学、光学、生物学等领域展现出广阔的应用前景：纳米二氧化钛颗粒可有效吸收紫外光，许多防晒用品中就有添加；纳米碳化钛具有优异的宽频微波吸收能力，可以实现雷达“隐身”；防污涂料中的纳米氧化锌可以杀菌消毒；纳米二氧化硅也被用于人工合成牙齿……凡此种种，无不说明纳米复合材料诱人的应用前景，值得我们去进一步探索研究。