ｅｅｄ模型，氮吹仪厂家其临界位错圈的 直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以在 纳米材料中位错的滑移和增殖不会发生，此即纳米晶强化效应。 　　用纳米级微粉制成的金属材料，其强度可达到原来材料的２～４倍，硬度比 原来高很多，普通陶瓷是很脆的，但纳米陶瓷制品可由脆性变为具有１０ ００％的延 展性，甚至出现超塑性。在纳米高分子复合材料中添加少量的纳米粒子，可以使 基体树脂的力学性能得到显著的提高。克服了一般的无机填料使用量大，且不 能兼顾刚性、耐热性和尺寸稳定性与韧性同时提高的缺点。 　　（３）光学性能　纳米材料的光学性质研究之一为其线性光学性质。纳米材 料的红外吸收研究是近年来比较活跃的领域，主要集中在纳米氧化物、氮化物和 纳米半导体材料上，如纳米ＡｌＯＦＯＳＯ ２３、ｅ２３、ｎ２中均观察到了异常红外振动吸 收，纳米晶粒构成的Ｓｉ膜的红外吸收中观察到了红外吸收带随沉积温度增加出 现频移的现象，非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化且红外吸收强 度强烈地依赖于退火温度等现象。另外，纳米材料的吸收光谱蓝移（或红移）也 是其重要的光学性质之一。 　　纳米材料的特有发光现象也日益引起了人们的注意。如半导体硅是一种间 接带隙半导体材料，在通常情况下，发光效率很低，但当硅晶粒尺寸减小到５ｎｍ 或更小时，

其能带结构发生了变化，带边向高能态迁移，观察到了很强的可见光 发射。研究纳米晶体Ｇｅ的光致发光时，发现当Ｇｅ晶体的尺寸减小到４ｎｍ以 ４３８第十一章　现代化学应用讲座　 下时，即可产生很强的可见光发射晶体可能具有直接光跃迁的性质。 　　纳米材料光学性质研究的另一个方面为非线性光学效应。纳米材料由于自 身的特性，光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分：由光激发引起的自由电 子空穴对所产生的快速非线性部分；受陷阱作用的载流子的慢速非线性过程。 其中研究最深入的为ＣｄＳ纳米微粒。由于能带结构的变化，纳米晶体中载流子 的迁移、跃迁和复合过程均呈现与常规材料不同的规律，因而其具有不同的非线 性光学效应。 　　（４）磁学性能　纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料，其原因是由 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，就会呈现反常的磁学性质。 　　当晶粒尺寸减小到纳米级时，晶粒之间的铁磁相互作用开始对材料的宏观 磁性有重要的影响。纳米颗粒由于尺寸超细，一般为单畴颗粒，其技术磁化过程 由晶粒的磁各向异性和晶粒间的磁相互作用所决定。纳米晶粒的磁各向异性与 晶粒的形状、晶体结构、内应力以及晶粒表面的原子有关，与粗晶粒材料有着显 著的区别，表现出明显的小尺寸效应。 　　（５）电学性能　由于纳米材料晶界上原子体积分数增大，纳米材料的电阻 高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导，金属向绝缘体转变，在磁场中材料电阻 的减小非常明显。电学性能发生奇异的变化，是由于电子在