CST颗粒复合材料的吸收特性分析(2)
4.2小结 24
结论 ... 25
致谢 ... 26
参考文献 ... 27
1 引言
1.1 纳米颗粒概述
纳米材料通常是指颗粒尺寸为 1～100nm 的超细微粒，当粒子尺寸进入纳米量级
时，它的微观结构和性能既不同于原子、分子的微观体系，也不同于显示本征性质的
大颗粒宏观体系，而是介于二者之间的过渡体系。这种微粒的核心部分由于体积很小，
不能视为无限长的长程有序结构，同时微粒的表面部分由于原子数量的增多与体内成
比例，甚至超过体内原子数，呈现特殊的不一定是短程有序的结构，有可能成为第三
种固态结构。纳米复合隐身材料是指分散相尺度至少有一文小于100nm的隐身材料[3]
。
由于纳米材料结构和组成的特殊性，例如小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺
寸效应和宏观量子隧道效应；磁性金属具有高饱和磁化强度、高磁导率和小的磁致伸
缩系数，对于获得高吸收的电磁波吸收材料至关重要。而纳米结构磁性金属材料兼具
纳米材料和磁性金属的优异性能，表现出表面磁矩增强、巨磁电阻效应和自旋重取向
等特性，可获得良好的吸波效果[1]
。
新材料的研发，以及在其基础上诱发的新技术是未来几年对社会进步、经济持续
增长、国力不断增强最具发展潜力的战略研究领域，其中纳米材料将是起重要作用的
关键材料之一。纳米结构和纳米材料是当今新材料研究领域中最富有发展前景、对未
来经济和社会发展有十分重要影响的研究对象，正像美国科学家估计的一样“这种肉
眼看不见的微小的物质很可能给各个领域带来一场革命”。
纳米材料的研究可看作是原子物理、凝聚态物理、胶体化学、固体化学、配位化
学和表面、界面科学等多种学科的交叉汇合，其中涉及的许多未知过程和新奇现象很
难用传统的物理和化学理论进行解释。从某种意义上讲，纳米材料的研究势必把物理、
化学领域的许多学科推向一个新层次，也会给 21世纪物理、化学研究带来新的机遇。
1.2 纳米材料优异性质
纳米材料的优异性能很多。首先，由于纳米材料具有“类气态”结构，其呈现出
无论是晶体还是非晶体材料都没有的优良特性。即具有高韧性和高强度，高比热和高
热膨胀率、磁化率和高导电率，对电磁波具有强吸收性能[20]
。 由纳米超细微粒压制成的人工凝聚态固体，如纳米固体铁的断裂应力比常规铁材
料提高了近12倍，硬度提高 2-3个数量级；纳米晶体材料都具有较高的热稳定性，即其晶粒长大的初始温度较高；纳米陶瓷材料除了可以保持传统陶瓷材料的性能之外，
还具有高强度、高韧性及延展性等。纳米级氧化铅材料可在 12500℃烧结到理论密度
的 98％以上(比原来的温度 16500℃降低 4000℃)，具有约 400％的塑性变形。纳米材
料由于能带结构变化，纳米晶体中载流子的迁移和复合过程均呈现与常规材料不同规
律，具有不同的非线性光学效应。纳米磁性金属的磁化率达到普通磁性金属的 20 倍。
1.3 纳米复合材料概述
纳米复合材料是由两种或两种以上的固相至少在一文以纳米级大小(1-100nm)复
合而成的复合材料[24]
。在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分
散相，称为增强材料。纳米复合材料中的纳米粒子按相结构分可以是双相，也可以是
多相。这些固相可以是非晶质、半晶质或者兼而有之，而且可以是无机物、有机物或
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