纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于
平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高，因而其性质既不同于单个原子、
分子，又不同于普通的颗粒材料，显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性，具有许
多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性，引起了人们越来越广泛的
**************,不少学者认为纳米粒子将是21世纪最有前途的材料之一，纳米技术将成为21世纪的
主导技术。
一、 纳米材料的特性
当材料的尺寸进入纳米级，材料本身便会出现以下奇异的崭新的物理性能：
1、尺寸效应
当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等
物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏；非晶态纳米微粒的颗粒
表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁学、热学、力学等特性呈现出新的小尺寸效
应。纳米微粒的小尺寸效应使其具有独特的物理化学性能，从而拓宽了材料的应用范围
。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约
为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍，可用于制造磁卡；利用等离
子共振频率随颗粒尺寸变化的性质，可以改变颗粒尺寸，控制吸收边的位移，制造具有
一定频宽的微波吸收纳米材料，可用于电磁波屏蔽、隐形飞机等。若将纳米粒子添加到
聚合物中，不但可以全面改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予材料新性能。
2、表面效应
一般而言，随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面
积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。
随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。当粒径为1nm时，纳米材料几乎
全部由单层表面原子组成。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些
表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其它原子结合。若将纳米粒子添加到高聚
物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。
这样两者之间不但可以通过范德华作用力结合在一起，而且那些具有较高化学反应活性
的纳米粒子还可以同聚合物分子链段上的活性点发生化学反应而结合在一起。
3、量子隧道效应
微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，
它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的
研究对基础研究及实际应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意
义。
