納米鎢銅復(fù)合材料也被稱為超細(xì)晶鎢銅復(fù)合材料，與普通顆粒的鎢銅復(fù)合材料相比有著更為優(yōu)良的理化性能和力學(xué)性能，其顆粒尺寸一般介于1-100nm之間。

外文名

NanoTungsten Copper Composite Material

別名

超細(xì)晶鎢銅復(fù)合材料

材料

W+Cu

簡介

納米鎢銅復(fù)合材料由于具有常規(guī)結(jié)晶材料所不具有的特異性能，而受到國內(nèi)外材料研究者的關(guān)注。目前納米鎢銅復(fù)合材料的研究主要集中在納米鎢銅復(fù)合材料的制備工藝和燒結(jié)特性兩個(gè)方面。這類材料主要用在微電子封裝材料，高性能電觸頭、電極材料以及航天、軍工領(lǐng)域高溫用鎢銅復(fù)合材料中。全致密、高性能的細(xì)晶鎢銅復(fù)合材料的制備關(guān)鍵在于納米結(jié)構(gòu)鎢銅復(fù)合粉體的獲取。

特點(diǎn)

1.小尺寸效應(yīng)：當(dāng)顆粒的尺寸與光波波長、德布羅意波長以及超導(dǎo)態(tài)的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時(shí)，晶體周期性的邊界條件將被破壞，非晶態(tài)納米粒子的顆粒表面層附近的原子密度減少，導(dǎo)致聲、光、電、磁、熱、力學(xué)等特性呈現(xiàn)新的物理性質(zhì)的變化；

2.表面效應(yīng)：納米鎢銅微粒的表面原子與總原子之比隨著納米微粒尺寸的減小而大幅增加，粒子表面結(jié)合能也隨之增加，從而引起納米微粒性質(zhì)變化；

3.量子尺寸效應(yīng)：當(dāng)鎢銅粒子尺寸下降到一定尺寸時(shí)，費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由連續(xù)向分立能及轉(zhuǎn)化。其間存在不連續(xù)的被占據(jù)的高能級(jí)分子軌道，與此同時(shí)也存在違背占據(jù)的最低分子軌道，并且高低軌級(jí)間的間距隨納米顆粒的粒徑變小而增大；

4.宏觀量子隧道效應(yīng)：電子具有波粒二象性和貫穿勢壘的能力，稱為隧道效應(yīng)；

5.庫倫阻塞與量子隧穿：納米級(jí)尺寸中，充電和放電過程是不連續(xù)的，充入一個(gè)電子所需能量被稱為庫倫堵塞能。而在這樣的小體系中單電子運(yùn)輸行為稱為庫倫堵塞效應(yīng)，若兩個(gè)量子點(diǎn)通過一個(gè)結(jié)連接起來，一個(gè)量子點(diǎn)上的單電子穿過能壘到另一個(gè)量子點(diǎn)上的行為就是量子隧穿。

優(yōu)越性

而納米顆粒的鎢銅材料在熱學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、超導(dǎo)性質(zhì)、催化性質(zhì)等方面有著更優(yōu)良的特性。熱學(xué)性質(zhì)上，在超低溫情況下，納米顆粒的鎢銅材料熱阻幾乎為零。磁學(xué)性質(zhì)上，納米微粒尺寸超過一定臨界值時(shí)就會(huì)進(jìn)入超順磁狀態(tài)，呈現(xiàn)較高的矯頑力。光學(xué)性質(zhì)上，納米顆粒的量子尺寸效應(yīng)更為顯著，在光學(xué)上表現(xiàn)為寬頻帶接收，使得分散系具有特殊的光學(xué)性能。納米鎢銅顆粒的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度也隨著粒度的減小而提高。另外，在催化性質(zhì)方面，隨著粒徑的減小反應(yīng)活性明顯增強(qiáng)，在適當(dāng)?shù)臈l件下能夠催化斷裂H-H、C-H、C-C、C-O等化學(xué)鍵。[1]