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[交流]
關(guān)于納米材料降低物質(zhì)熔點的問題
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有報道納米尺寸的材料的熔點會降低，現(xiàn)在想知道，對于某些材料，如陶瓷，陶瓷燒結(jié)溫度較高，如果燒結(jié)陶瓷的原料為納米級顆粒，是否能降低陶瓷的燒結(jié)溫度呢？或者，燒結(jié)陶瓷的原料中，有部分的原材料為納米顆粒，是否也能降低陶瓷的燒結(jié)溫度呢？ 有沒有關(guān)于“納米材料對材料燒結(jié)溫度或熔融溫度的影響”方面的報道呢？若能提供相關(guān)的資料，另重金酬謝！ |
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yi1999(金幣+1): 謝謝參與
yi1999: 金幣+5, 非常感謝，有沒有這方面的文章呢、？納米材料對陶瓷燒結(jié)溫度的影響，或者是，納米材料改變材料的融解溫度。 2012-10-16 08:32:44
yi1999(金幣+1): 謝謝參與
yi1999: 金幣+5, 非常感謝，有沒有這方面的文章呢、？納米材料對陶瓷燒結(jié)溫度的影響，或者是，納米材料改變材料的融解溫度。 2012-10-16 08:32:44
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材料降至納米尺寸，其Tm會降低， evaparation 溫度也會降低，蒸汽壓會升高，而晶格常數(shù)會變小。這些，都是由表面體積比巨升引起的。 其本質(zhì)原因，部分學者認為，是材料的表面能在納米尺寸范圍內(nèi)比相應的塊體要大。定性的來看，這個似乎很容易理解：表面能是缺失的coheisive energy。設(shè)想一個fcc lattice的（１１１）surface, 此處的原子coordinatiionnumber為９， surface energy可近似為切開３個bond所需的能量（fcc lattice, coordination number 12) 。而(100)面上的原子coordination number 為８，表面能對應切開４個bond的能量。high indexed其他平面（如（２４５）平面），表面能更高�？紤]一個納米顆粒的表面，為降低能量，理想化的假定通常是由一些low index的ｆａｃｅｔｓ組成，例如（１１１）（１００）（１１０）等。然而即使如此，ｆａｃｅｔｓ兩兩相交處的棱，說三面交點處的原子，coordination number比這些面上的原子低，從而提高了系統(tǒng)的表面能。持這一觀點的文獻，可從這個思路解釋。概而化之，可以考慮一個planary的平面(bulk)，一個曲率很高的曲面（納米顆粒），制造出這兩類曲面單位面積所需拿掉的原子后者要多，從而表面能要高。很多文獻于是從kelvin equation入手結(jié)合試驗推導出材料在納米尺寸下的表面能。 幾年前的ＰＲＬ上有兩篇文章討論表面能在納米尺寸下可能的變化，記得是用Ａｇ顆粒討論的。正方提出的觀點便是表面能在納米尺寸下上升的，然后有人撰文質(zhì)疑，正方再解釋。再后來ＰＲＬ上又有文章從理論上進行模擬，認為表面能在ｎａｎｏｓｃａｌｅ下并未增加，而與塊體的持平。 事實上在表面能未變的假定下，開始提出的所有現(xiàn)象也可以得到合理的解釋。考慮一個極端的情況：一個四原子的ｃｌｕｓｔｅｒ。這里的四個原子都是對等的，而且每個原子的ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ�。睿酰恚猓澹蚨贾挥校�，因而拿出一個原子（任何一個）只需要破壞３個ｂｏｎｄ，而不是９，更不是１２。 無論如何，與塊體內(nèi)部的原子相比，表面的原子因為對稱性的缺失，是一種高能的狀態(tài)，系統(tǒng)所不喜歡的。因而，任何晶體都會試圖縮減表面的大小，或者表面的”程度“。前者，對應著納米顆粒的團簇聚集現(xiàn)象，后者對應著表面的reconstruction, relaxation, and adsorbate formation，即使是塊體。所以主貼提出的問題我覺得答案應該是肯定的。 坐等板磚…… |
9樓2012-10-16 03:43:55
2樓2012-10-15 09:24:08
13樓2012-10-16 11:16:10
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