纳米材料的基本概念
2026年07月26日
一、纳米材料的基本概念
纳米作为材料的尺度,其符号为nm,1nm=10Å,约等于10个原子的尺度。纳米级结构材料简称为纳米材料(nanomaterial),是指由尺寸介于1~100nm范围之间的结构单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,并且其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面积的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米纤维制备有溶液静电纺丝、切片熔融直接纺丝、微流体静电纺丝等方法,制得的有多孔纳米纤维、皮芯纳米纤维、中空纳米纤维、复合纳米纤维、无机纳米纤维、碳纳米纤维、取向纳米纤维、梯度纳米纤维、组分复合纳米纤维、自组装纳米纤维等,可以用于制作药物缓释功能服装、吸波功能服装等。目前在纤维、织物中研究和应用最多的是零维纳米材料,如纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米银粉、纳米二氧化锆、纳米碳粉等,是由单相纳米微粒构成的固体材料,被称为纳米相材料。还有许多天然有机材料中的大量微原纤和碳纳米管,属于一维纳米材料。这些材料以尺寸小于2nm的类金属和非金属化合物作为纳米粒子载体,可以形成许多崭新特性的纳米家族产品。一种是在化纤丝成形中以非均一相状态加入到纤维中,另一种是在聚合物合成阶段加入纳米粒子。另外,将上述纳米材料形成水溶液或有机溶液,然后对纤维和织物进行表面处理,包括浸渍和涂覆也已成为染整工程的重要技术,是众多差别化、高性能纤维和织物的制造手段。(https://www.daowen.com)
固体或有机纳米粒子由于其巨大的比表面积和特殊性能,使其可能以少量的添加或处理即可赋予纤维、织物新的特殊功能或对质量和风格作出优良的改进。