纳米银粉特性

点击次数:   更新时间:21/11/25 09:46:11     来源:www.dadaalloy.com关闭

  与普通银粉相比,纳米银粉的尺寸介于原子簇和宏粒子之间,具有许多宏观材料所不具备的特殊性质,如纳米材料的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏量子隧穿效应等。
  纳米银粉特性:
  1.表面效应
  纳米银粉的表面效应是指银变成超细粉后,表面的表面积和原子数目增加而引起的效应。纳米银粉的表面原子序数与总原子序数之比随着粒径的减小而急剧增大。纳米银粉的比表面积一般可达1-10m2/g。比表面积的改变导致一系列性质的变化,如熔点随颗粒变小而降低,纳米银粉在低温时热阻趋于零,强度等机械性能随颗粒减小而增加等。此外,纳米银粉表面原子的几何构型、相互作用和电子能谱与内部不同,具有很大的化学活性,因此与表面相关的吸附、催化、扩散烧结等特性与大银颗粒明显不同。
  2.体积效应
  纳米银粉的体积效应是指颗粒中的体积和原子数量减少所引起的效应。随着纳米银粒子中原子序数的降低,能带中的能级间隔会增加,某些电、磁、热性质会出现异常。人们可以直观地注意到,它是黑色而不是银白色,带有大颗粒的银,粒径越小,颜色越深。这是因为随着银粒子的减少,质子振动和能级不连续等特点现象出现,光的吸收、发射和散射发生很大变化。
  3.量子尺寸效应
  随着颗粒的减少,纳米银粉在低温下可以表现出量子尺寸效应。基于能带理论,体金属导电电子的能谱是准连续的。然而,当粒子尺寸减小时,连续的能带将被分成不连续的能级。当分立能级之间的间距大于热能、磁能、静电能、光子能量、超导态的凝聚能时,就会产生异于宏观物体的效应,称之为量子尺寸效应。如银纳米颗粒在低温存在一种所谓的“库泊效应”,即能级不连续性。粒径<10nm的超细颗粒的电子数约104个,在基准能级与费米能级之间各状态的能量约为1K,因此费米能级的能量约相当于104K。这就意味着由于能级的不连续性导致银纳米颗粒在低温液氦温度的磁化率、电导性、比热和核磁弛豫等性能的反常性。目前量子尺寸效应已被磁测量、核磁共振、电子自旋共振、光谱线位移等实验所证实一。
  4.宏观量子隧道效应
  电子既有颗粒性又有波动性,跨越势垒的能力称为隧穿效应。近年来,人们发现一些宏观物理量,如纳米粒子的磁化强度也具有隧穿效应,它们可以跨越宏观势垒而发生变化,这就是所谓的纳米粒子的宏观量子隧穿效应。
  在我国所有银粉适宜领域中,导电浆料的制备用量最大(约1000吨/年)。目前几乎所有的银粉(0.1~3微米)都在使用,纳米银粉(1nm~100nm)的用量很少。但是,从近年来公开的文献和专利来看,以纳米银粉为主要功能相制备导电胶将是一个发展趋势。预计这一块将成为未来几年纳米银粉应用的最大市场。
      小编:lena


纳米银粉

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