第1章 块体纳米结构材料概述
作为材料科学领域发展最重要的成果之一，纳米材料已成为人们在谈论新型科学技术时涉及最多的话题之一，纳米这个词汇不仅为科学家、工程师、建筑师和产品设计者所熟悉，就连普通的公众对纳米也不陌生，人们希望通过运用纳米技术制备比传统材料性能更好、体积更小、质量更轻的材料。目前，纳米技术的研究和开发已经成为各国政府在科技领域最大和最重要的投入之一。纳米技术和纳米材料之所以如此引人人胜，是因为纳米技术涉及了一个综合的交叉领域，需要通过物理、化学、材料、生物、机械和电于工程等领域的科学家共同努力来实现。同时，纳米是连接原子、分子和宏观世界的桥梁，当材料的结构单元在纳米尺度下时，表现出了不同于宏观体材料的特殊性质，纳米尺度的结构对材料的特性起到了决定性的作用，也扩大了材料的应用范围。随着各种材料制造工艺和分析手段的进步，人们对纳米世界的认识和探索取得了空前的突破，纳米技术发展的一些成果也已初步走入了人们的日常生活。然而，从总体上说，纳米科技目前还处在起步和发展的阶段，远远没有达到成熟，仍旧需要大量深入的研究工作，纳米技术在人们日常的生产和生活中的应用也才刚刚开始，实用化和产业化尚需解决大量的科学和工程问题。
狭义上的纳米仅仅是一般用于原子和分子尺度下的一个长度测量单位，工纳米（nm）等于10m，即lm的十亿分之一。但在当今的科学研究中，纳米往往表现为广义的概念，表示物质材料的结构单元或某一维度的尺寸在纳米级别，一般认为纳米级别的范围为l—100nm。
纳米结构材料可以定义为：至少在一个维度上具有纳米尺度的固体材料。因此，根据纳米结构材料的维度可以把它们分为4类：。一维（纳米团簇、纳米颗粒）；一维（纳米线、纳米管、纳米棒）、2一维（纳米薄膜、纳米片层、纳米涂层）和3一维（纳米块体）纳米材料，其中数字代表不在纳米尺度级别（〈100nm）的维数”，。
O-维纳米结构材料是指该类材料在所有维度上的尺寸都在纳米尺度范围内，最具有代表性的0-维纳米结构材料是纳米颗粒。纳米颗粒既可以是非晶体材料，也可以是晶体材料；既可以是单晶体，也可以是多晶体；可以由一种或多种元素组成；可以具有不同的形状和结构；可以单独存在，也可以存在于某基体内；可以是金属、陶瓷或高分子材料。
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