納米材料在石油工業(yè)中的應(yīng)用!納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料,這大約相當(dāng)于10~100個(gè)原子緊密排列在一起的尺度。 納米粒子異于大塊物質(zhì)的理由是在其表面積相對(duì)增大,也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來(lái)原子吸附鍵結(jié),同時(shí)因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。 就熔點(diǎn)來(lái)說(shuō),納米粉末中由于每一粒子組成原子少,表面原子處于不安定狀態(tài),使其表面晶格震動(dòng)的振幅較大,所以具有較高的表面能量,造成超微粒子特有的熱性質(zhì),也就是造成熔點(diǎn)下降,同時(shí)納米粉末將比傳統(tǒng)粉末容易在較低溫度燒結(jié),而成為良好的燒結(jié)促進(jìn)材料。

一般常見(jiàn)的磁性物質(zhì)均屬多磁區(qū)之集合體,當(dāng)粒子尺寸小至無(wú)法區(qū)分出其磁區(qū)時(shí),即形成單磁區(qū)之磁性物質(zhì)。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜時(shí),將成為優(yōu)異的磁性材料。 納米粒子的粒徑(10納米~100納米)小于光波的長(zhǎng),因此將與入射光產(chǎn)生復(fù)雜的交互作用。金屬在適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)沉積條件下,可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子,稱為金屬黑,這與金屬在真空鍍膜形成高反射率光澤面成強(qiáng)烈對(duì)比。納米材料因其光吸收率大的特色,可應(yīng)用于紅外線感測(cè)器材料。 納米結(jié)構(gòu)是以納米尺度的物質(zhì)單元為基礎(chǔ)按一定規(guī)律構(gòu)筑或營(yíng)造的一種新體系。它包括納米陣列體系、介孔組裝體系、薄膜嵌鑲體系。對(duì)納米陣列體系的研究集中在由金屬納米微?;虬雽?dǎo)體納米微粒在一個(gè)絕緣的襯底上整齊排列所形成的二位體系上。而納米微粒與介孔固體組裝體系由于微粒本身的特性,以及與界面的基體耦合所產(chǎn)生的一些新的效應(yīng),也使其成為了研究熱點(diǎn),按照其中支撐體的種類可將它劃分為無(wú)機(jī)介孔復(fù)合體和高分子介孔復(fù)合體兩大類,按支撐體的狀態(tài)又可將它劃分為有序介孔復(fù)合體和無(wú)序介孔復(fù)合體。在薄膜嵌鑲體系中,對(duì)納米顆粒膜的主要研究是基于體系的電學(xué)特性和磁學(xué)特性而展開(kāi)的。美國(guó)科學(xué)家利用自組裝技術(shù)將幾百只單壁納米碳管組成晶體索“Ropes”,這種索具有金屬特性,室溫下電阻率小于0.0001Ω/m;將納米三碘化鉛組裝到尼龍-11上,在X射線照射下具有光電導(dǎo)性能, 利用這種性能為發(fā)展數(shù)字射線照相奠定了基礎(chǔ)。 海龜在美國(guó)佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵,但出生后的幼小海龜為了尋找食物,卻要游到英國(guó)附近的海域,才能得以生存和長(zhǎng)大。最后,長(zhǎng)大的海龜還要再回到佛羅里達(dá)州的海邊產(chǎn)卵。如此來(lái)回約需5~6年,為什么海龜能夠進(jìn)行幾萬(wàn)千米的長(zhǎng)途跋涉呢?它們依靠的是頭部?jī)?nèi)的納米磁性材料,為它們準(zhǔn)確無(wú)誤地導(dǎo)航。