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纳米技术的基本介绍-沪杏 |
| 文章来源： 发布时间：2015/10/15 9:32:42 |
上海沪杏光学仪器有限公司主要生产和销售金相显微镜、偏光显微镜、体视显微镜、检测显微镜、维氏硬度计等光学设备。 销售部热线： 021-20227929 18801751626
随着人们对产品质量的关注，对自己产品使用时间的更加重视，很多企业为了制造更加满意的产品开始更多使用各种类型的检测显微镜来进行产品组织的微观检测，甚至进行纳米级别的观察。上海沪杏光学结合广大用户的经验建议和自身技术发展，特在现有基础上的显微镜来进行更多的技术更新，该检测显微镜不仅在产品设计取得更好的突破，更结合一定的显微镜基础知识使其达到完美使用，上海沪杏光学特别针对广大用户中常遇问题对检测显微镜的使用进行基础知识普及。www.shhx17.com
随着现在技术的飞跃发展，其产品对纳米材料的需求也更加广泛，这时一般要求大家用显微镜对这些材料进行认真的分析，在观察各种材料的微观结构时我们首先要知道什么叫纳米技术！www.shhx17.com 样品制作完成后，我们就需要一定的基础知识来认识和了解一些材料最基础的微观结构，上海沪杏光学现根据多年的实践经验，对纳米技术进行相关总结供广大用户学习使用。
纳米技术在新世纪将推动信息技术、医学、环境科学、自动化技术及能源科学的发展，像抗生素、集成电路和人造聚合物在二十世纪发挥了重要作用一样，纳米技术在新世纪将人类的生活带来深远影响。
纳米技术的知识
“纳米”的定义：纳米是一种长度单位，1纳米是1米的十亿分之一，相当于十个氢原子一个挨一个排起来的长度。而纳米技术则是指在纳米尺寸范围内，通过直接操纵和安排原子、分子来创造新物质。
人们所知碳的结构有石墨<片状结构>和钻石【网状结构】，碳六十是继石墨与钻石之外被发现第三种以碳所构成的结构，虽然都是由碳组成，由于结构的不同造成性质不同，石墨软而脆、导电性高，钻石则不导电且坚硬无比。而碳六十它具有高度的稳定性与导电性，但不易与其它物质反应。
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碳六十最初是由科学家们于太空中搜集宇宙尘埃中所发现的物质，人们一直未在地球上发现。一九八五年，美国化学家史莫利，与英国化学家科尔托利用雷射激光于石墨上，使其蒸发而成碳灰，将收集的碳灰去杂质、纯化后得到的物质由质谱仪分析的结果发现为两种不明物质，其重量分别为碳重量的六十倍与七十倍，故称此两种不明物质为C60与C70，史莫利等科学家成为第一批在地球上制造出碳六十与碳七十的人。 http://www.shhx17.com/shhx17/com_pro.asp?sid=10&bid=31
同年，科学家科尔托(Harold Kroto)到加拿大的蒙特娄巨蛋体育馆见到巨蛋体育场的屋顶为五角形与六角形构造而得到灵感，进而成功解出碳六十的结构，碳六十像一颗足球形状，有二十个六边形和十二个五边形的面，共三十二面所构成的封闭球体。该巨蛋体育馆的屋顶结构，为一名美国建筑师巴克明斯特．富勒所设计，科尔托为纪念此事，便以建筑师的名字将碳六十命名为buckminsterfullerene，简称为Buckyball。
不久(一九九O年)，另一位德国化学家柯尔特舒马可以一次制造数克重的碳六十，后来这三位化学家共同获得一九九七年的诺贝尔化学奖。随着碳六十的发现，随即引来了研究热潮，碳六十的衍生物大量被发现与制造出来，如一九九一年著名的纳米碳管。现在碳六十已被做成许多商品，甚至也有药厂利用碳六十的性质，而制成抗癌药物。
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一九九一年，日本电气公司首席研究员的饭岛澄男利用碳电弧放电法合成碳六十分子时，偶然于阴极处发现针状物，经过高分辨率穿透式电子显微镜分析其结构，发现这些针状物为碳原子所构成的中空管状体，直径约为数纳米至数十纳米，长度可达数微米的中空管状物，后来世人称此为纳米碳管
纳米碳管就结构而言，是普通石墨的一个奇异的变种。石墨在微观尺度上是属于层(片)状结构，是碳原子以sp2键结而成，价廉质脆，平凡无奇，是碳锌电池正电极与铅笔笔芯的材料，而所谓的「碳纳米管」的结构相当于把石墨的平面组织卷成管状，此时黑色的丑小鸭马上化做美丽天鹅，石墨管摇身一变成为纳米科技的新宠。根据美国科学家1996年诺贝尔化学奖得主RE.Smally所言「纯种的纳米碳管每公克索价1000美金」，价格约为黄金的10倍。目前，科学家们正想尽办法要让碳纳米管变成魔术棒，好让碳纳米管可以变换出各种新花样。
纳米碳管是目前人类可制成最细的管子之一，其粗细不超过头发的万分之一，纳米碳管可分两种:单层壁(singlewall)及多层壁(multi-wall)的纳米碳管，单层壁为一层石墨层所构成，而多层壁的是由二至数十层同心轴石墨层所构成，其管壁的石墨层间距为0.34纳米，与平面石墨层的间距一样。饭岛澄男在一九九二年发表关于纳米碳管弯曲现象的研究指出，当石墨层中出现正五边形或正七边形的结构而不再只有正六边形时，便会产生弯曲，纳米碳管之末端之所以有类似半圆的封闭型态，就是因为含有非正六边形的结构。不管是单层壁或多层壁纳米碳管，其管子的前后末端此类似半圆形的碳结构基本上与碳六十相似，使整个碳管成为一个封闭结构，故纳米碳管也是碳簇的成员之一。
碳纳米管自发现以来，就成为纳米级科技的主流之一。它的管状结构所产生的力学性能和电子性能令世界各地大学和企业的研究人员膛目结舌。简而言之，纳米碳管的特性是强度高具有韧性、重量轻、性能稳定、柔软灵活、导热性好、表面积大，此外还有许多吸引人的电子性质。根据日本NEC公司和美国麻省理工学院各自独立的研究结果显示，纳米碳管在导电方面有种不寻常特性。根据他们的计算，如果沿纳米碳管长轴方向排列的一列六边形是直的，则纳米碳管就具有金属的性质，能够导电。但是，如果一列六边形呈螺旋状排列，那幺纳米碳管就具有半导体的性质。如此一来，善用其各方面特性使纳米碳管有相当大的运用空间。http://www.shhx17.com/shhx17/com_pro.asp?sid=10&bid=31
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