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纳米材料新技术 1、纳米磁性材料及应用 项目简介:纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料，其原因是关联于与磁相关的特征物理长度恰好处于纳米量级，例如磁单畴尺寸、超顺磁性临界尺寸、交换作用长度以及电子平均自由路程等大致处于1-100nm量级，当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时，会呈现反常的磁学性质。 磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防，国民经济的方方面面紧密相关，磁记录材料至今仍是信息工业的主体，磁记录工业的产值约1千亿美元，为了提高磁记录密度，磁记录介质中的磁性颗粒尺寸已由微米、亚微米向纳米尺度过度，例如合金磁粉的尺寸约80nm，钡铁氧体磁粉的尺寸约40nm，进一步发展的方向是所谓“量子磁盘”，利用磁纳米线的存储特性，记录密度预计可达400Gb/in2，相当于每平方英寸可存储20万部红楼梦，由超顺磁性所决定的极限磁记录密度理论值约为6000Gb/in2。近年来，磁盘记录密度突飞猛进，现己超过10Gb/in2，其中最主要的原因是应用了巨磁电阻效应读出磁头，而巨磁电阻效应是基于电子在磁性纳米结构中与自旋相关的输运特性。 项目负责:中国工程院。 意义:目前，该项目己进入大规模工业生产具有很大的市场前景。2、用空气氧化法高效纯化炭纳米管 项目简介:目前合成炭纳米管的方法多种多样，但宏观量的合成大多采用电弧法，由于电弧法生成的炭纳米管常常夹杂有大量的杂质———炭纳米颗粒，由于这些杂质的存在，炭纳米管的性质测试受到了很大的阻碍。使用碱对炭纳米管进行预处理，由于碱是一种分散剂，可以加强炭纳米颗粒和氧化剂的反应，使炭纳米管和其他形式的炭相分离。采用该方法炭纳米管的烧损率较大，纯化效率低。采用空气氧化法改进之后，烧损率降低至80%，纯化效率大大提高。 项目负责:中南工业大学冶金物理化学与化学新材料研究所。3、尼龙-6/炭纳米管复合材料研究 项目简介:在原位复合尼龙-6/炭纳米管（PA6/CNT）过程中，炭纳米管将以其外壁上连接的羧基官能团（-COOH）参与尼龙-6（PA6）的加成聚合反应，并阻碍PA6分子的长大。这在很大程度上削弱了基体强度。采用改进原位复合法复合PA6/CNT，可大大提高PA6分子的平均分子量，减轻炭纳米管对基体PA6强度的削弱，大幅度提高PA6/CNT复合材料的强度。 项目负责:清华大学机械系。 意义:该复合材料对提高基体PA6的强度，拓宽其应用范围，具有很大的研究价值。4、纳米复合W-氧化物电极材料的电子发射特性 项目简介:这种材料的成分与相组成与传统电极材料相同，但显微组织显著不同。采用真空电弧放电，观察了阴极斑点的分布特征，测定了电极材料的起弧电场强度。通过与传统电极对比，认为大幅度细化氧化物添加剂至纳米尺度，能够显著提高电极材料的电子发射能力，降低逸出功。具体特征如下： （1）纳米复合W-ThO2阴极材料的成分和相组成与传统电极材料相同，而显微组织显著不同。该实验制备的电极试样显微组织为尺寸小于200nm的ThO2均匀、弥散分布在W基体上，W基体是晶粒度约为4μm的等轴晶。 （2）引弧时，电极材料的电子发射位置分布于ThO2弥散体上，而纳米复合W-ThO2试样的电子发射位置均匀分布，观察不到明显的电弧灼痕和灼坑。 （3）大幅度细化ThO2弥散体至纳米尺度，可显著降低电极的起弧场强。这种显微组织的电极材料具有较低的逸出功和优良的电子发射能力。 项目负责:西安交通大学材料科学与工程学院。5、纳米γ- Fe,Ni 合金颗粒微观结构及其微波吸收特性 项目简介:利用X射线衍射和高分辨率电镜对纳米γ- Fe,Ni 合金颗粒进行微观结构研究。检测表明，颗粒主要由γ- Fe,Ni 合金颗粒组成，其颗粒大小为10nm左右；X射线能谱分析 EDS 表明，各个颗粒的Fe、Ni含量不相同，并给出了颗粒含量分布图。用该种纳米颗粒作为吸收剂，具有优异的微波吸收特性。其特征具体如下： 1 纳米γ- Fe,Ni 合金颗粒经微观结构研究检测表明其主要组成为面心立方的γ- Fe,Ni 相，颗粒大小在10nm左右并呈非球形，各颗粒的Fe和Ni含量不同，平均为Fe44Ni56，其中91%的颗粒Ni含量在40%～70%之间。 2 纳米γ- Fe,Ni 合金颗粒不易氧化，甚至保存多年后性能仍不变。这就保证了微波频率下的电磁参数不因颗粒的氧化而影响其值的下降，从而具有优异的微波吸收特性。 3 纳米γ- Fe,Ni 合金颗粒作为微波吸收剂具有如此好的吸收特性和如此宽广的吸收频带是目前未曾见过的，应进一步加强研究，以便开发新的应用领域。 项目负责:冶金工业部钢铁研究总院。6、氟氧化物玻璃陶瓷激光材料研制 项目简介:这一研究成果基本实现了对玻璃陶瓷纳米复合结构的控制，获得了系列具有良好光致发光和上转换发光性能的新材料，主要有：含Er