如果将多种纳米粒子复合,所得的材料即为纳米复合材料。根据不同的复合方式, 我们可以将其分为 0-0 复合,0-2 复合,0-3 复合以及层状复合[15]。不同相的纳米粒子 通过复合得到纳米固体,可以是合金成分,也可以是金属和陶瓷的成分,或者是与高分子复合。0-2 复合得到的材料被称为纳米复合薄膜材料,根据弥散相是否均匀分布 分为 2 类。0-3 复合是将纳米粒子分散到另一种金属或合金中。层状复合可以得到纳 米多层膜材料,是由不同材质交替组成的多层膜结构。纳米复合薄膜可以是多组分的, 因此在光、电、催化及材料表面改性等方面引起学者广泛的兴趣,复合薄膜的研究正 在逐步进行。
社会和工业的发展,都离不开大量的地球资源及能源。随着不断地消耗和无限制 的排放,环境问题不断产生。纳米生态环境材料对于生态具有协调作用,并且有助于 减少有害物质的排放和废弃物污染问题。这种材料受到外部环境的刺激时,功能可以 发生退化,变成原材料重复利用。纳米粒子复合后,可以减少材料的磨损,延长使用 寿命。纳米复合材料发展十分迅速,随着研究的不断深入,需要各领域密切合作来共 同探究结构性能并进行改进,从而对社会产生巨大的效益。
1。3 铁电材料
铁电材料的研究是凝聚态物理领域内的一大热点。铁电材料的制备方法众多,包 括溅射法,脉冲激光沉积法等方法。其中溶胶-凝胶法因成分易控制及使用设备简单 等特点,成为最为常用的方法,且受到广泛的重视,已经通过此方法制备出多种性能 优良的铁电薄膜。目前,我们主要通过电容器储能,机械能储能,电化学储能 3 种方
式来存储脉冲功率技术的能量[16]。电容器储能相比于其他 2 种方式,有着不可比拟的 优点,比如:可靠性高,容易实现小型轻量化,安全,廉价。用铁电制备的存储器具 有读写速度快和集成度高的优点,但同时也存在着缺点,比如读取是破坏性的并且存 在疲劳的现象。而用铁磁性材料制备的存储器读取是没有破坏性的,但是读取的速度 很慢,而且所需的功率很大。因此,我们希望能研究出一种新型的功能材料,这种材 料同时具备铁电和磁性两种性质。这种材料用电极化和磁化来存储信息,并且制备新 型存储器来将各自的优点融合。尽管铁电材料制备的工艺不断改进,其性能依旧没有 达到预期的地步。总之,我们对于铁电材料还有很多的基础问题需要解决。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-
1。3。1 铁电材料的研究现状
1。4 Lindemann 熔化理论
纳米热力学一词最早在 2000 年美国教授 Chamberlin 研究铁电体临界行为时使用, 随后 Hill 涉足纳米热力学,并为此建立了基础[26],近年来许多科研学者使用其理论 得到新结果。纳米材料与常规材料在性质上存在差异性,是因为纳米材料具有特殊的 微观结构。除此之外,其还存在着大量的内界面。虽然纳米材料的热力学性质存在着 尺寸效应,但是我们依然能够适用 Lindemann 准则来研究各种热力学参数。块状材料 的熔解温度与纳米材料的熔解温度不同,因为其一般是个常数。而纳米晶体材料的熔 解温度则具有尺寸效应,其随着微粒尺寸的减小而降低。同样,块状材料的熔解熵也 是常数。而纳米晶体材料的熔解熵具有尺寸效应,其随着尺寸的增大而增大。对于金 属来说,纳米金属微粒的熔解熵近似看做是振动熵。目前,也有学者应用林德曼熔化 准则研究纳米晶体的熔化行为,总结出纳米晶熔化的尺寸效应模型。
在融化准则提出之前,爱因斯坦提出了一个计算固体热容的简单模型,并且指出 固体内原子作简谐运动。1910 年 Lindemann 提出了熔化模型,这个模型的建立是基 于前者的理论之上的。当晶体中原子热振动振幅超过最近原子间距的某一临界值时, 一般这个临界值为原子间距的 1/10,晶体发生熔化。该模型理论非常简单