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纳米硼酸镁和稀土超细氧化物的制备及应用

曹秀军  
【摘要】: 纳米材料被称为“二十一世纪最有前途的材料”,纳米粒子是纳米材料的重要领域,其尺寸介于宏观和微观原子之间,纳米粒子表现出的全新的特征,使其成为凝聚态物理界关注的前沿,激发了国内外物理学家、化学家和材料工作者的研究热情。 纳米材料科学的研究主要包括三个方面:系统的研究纳米材料的性能结构和谱学特征、发展新型的纳米材料和金属、非金属、有机、和生物等多种纳米颗粒材料的应用。 纳米材料从诞生起,由于具有许多良好的特异性能,因而人们在实际应用领域对其进行了广泛的研究,并且取得了成功。纳米管具有良好的异电性能及高的热稳定性。纳米复合薄膜具有传统的复合材料和现代材料两者的优良特性。纳米复合材料具有良好的结构稳定性和可处理性。 纳米材料由于其独特的精细、轻、薄、短、小、微型结构,表现出许多奇特的性能。小尺寸效应、表面界面效应、宏观量子隧道效应等。 根据制备原料状态纳米材料的制备方法可分为固相法、液相法及气相法。 纳米材料的表征手段很多,许多新表征方法相继出现,这对纳米材料科学发展起到了推进作用。主要有紫外可见光谱、扫描遂道显微镜、透射电子显微镜、拉曼(Raman)光谱、傅立叶变换远红外光谱。 现阶段,纳米技术最新的研究方向主要包括纳米材料领域、纳米生物及纳米医学领域和纳米电子学领域。 一维硼酸镁材料具有轻质、高韧、耐热、耐磨、耐腐蚀等特性,在增强增韧复合材料中有广泛的应用,可提高复合材料的抗冲击强度、弹性模量、硬度和压伸强度等机械性能。除此之外,硼酸镁还是一种优异的热荧光材料,因此在高强度材料和电子陶瓷领域有广泛的应用前景。 由于氧化钇具有耐热、耐腐蚀、介电常数高和高温时稳定等特性,被广泛运用于陶瓷、家电、光学玻璃和氧传感器。用作一氧化碳与氢合成乙烷的催化剂,加入氧化锢可增强其催化效果。随着现代工业的发展,超细氧化钇在航空、原子能和高温超导材料等高新产业的应用已显示其优异的性能。 CeO_2是一种典型的稀土氧化物。稀土元素由于具有独特的4f电子结构,其化合物具有特殊的光、电、磁的性质被誉为新材料的宝库。超细CeO_2基复合氧化物粉体是指在CeO_2晶格中掺杂如Pr、Zr、Th、Ca等其它金属阳离子而形成的新材料,被广泛应用于陶瓷材料、催化材料、抛光材料、固体电解质材料、发光材料等领域。


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