SINCC超细粉末

SINCC超细粉末是国家工程研究中心的研究项目之一，现研究和应用最多的是金属、铁氧体及陶瓷超细粉末。

内容现研究和应用最多的是金属、铁氧体及陶瓷SINCC超细粉末。 自19世纪60年代胶体化学建立以来，科学家们一 直把处于1一1000nln范围的颗粒作为研究的对象。20 世纪60年代，在研究小于10nln的金属SINCC超细粉末时，日本科学家久宝发现了金属超微粒子的电子特殊性，即超微粒子保持电中性，对比热、磁性和超导性都有影响。这个现象又得到了很多科学工作者的验证。因此， 科学界把这一发现命名为久宝效应。久宝效应的发现使科学家们开始了对SINCC超细粉末的开发和应用研究，并在电 子、化工、冶金、航空、农业、医学等方面取得了一些研究成果。 特性和应用SINCC超细粉末所具有的奇特功能，主要是SINCC超细粉末的表面效应和体积效应共同作用的结果。当超表1SINCC超细粉末的表面能和比表面积细粉末的粒径为INM时，颗粒中大约包含30个原子， 它们大部分都在颗粒表面，所以每个颗粒都具有极高的表面能。从表1和表2中可以看出SINCC超细粉末所具有的表面效应。 在SINCC超细粉末的体积效应方面，现已发现，当颗粒小到一定程度后，物质的本性，如金属的比热容、磁性、超导性等便发生变化。1

表面效应纳米材料的表面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。粒径在10nm以下，将迅速增加表面原子的比例。当粒径降到1nm时，表面原子数比例达到约90%以上，原子几乎全部集中到纳米粒子的表面。由于纳米粒子表面原子数增多，表面原子配位数不足和高的表面能，使这些原子易与其它原子相结合而稳定下来，故具有很高的化学活性。2

体积效应由于纳米粒子体积极小，所包含的原子数很少，相应的质量极小。因此，许多现象就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明，这种特殊的现象通常称之为体积效应。其中有名的久保理论就是体积效应的典型例子。久保理论是针对金属纳米粒子费米面附近电子能级状态分布而提出的。久保把金属纳米粒子靠近费米面附近的电子状态看作是受尺寸限制的简并电子态，并进一步假设它们的能级为准粒子态的不连续能级，并认为相邻电子能级间距δ和金属纳米粒子的直径d的关系为：

其中 N为一个金属纳米粒子的总导电电子数，V为纳米粒子的体积；EF为费米能级
随着纳米粒子的直径减小，能级间隔增大，电子移动困难，电阻率增大，从而使能隙变宽，金属导体将变为绝缘体。

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学