纳米材料专业英语
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第一章
1关键词:
Nano materials
Scanning Tunn eli ng Microscope (STM)
Zero (one, two, three)-dime nsion
Size Effect - Kubo theory
(1)Quan tum size effect
⑵ Small size effect
Surface effect
Coulomb blockade and Quan tum tunn eli ng effect
Dielectric confin eme nt effect
纳米材料
扫描隧道显微镜(STM
零(一,二,三)维
尺寸效应-久保理论
(1)量子尺寸效应
(2)小尺寸效应
表面效应
库仑阻塞和量子隧道效应
介电限域效应
2名词解释:
(1) Nan6' —From the Greek word for
“dwarf ” and means for 10 -9
or one billio nth. In this case it refers to 10 -9 meters, or 1 nano meter (nm). 1 nm is about 3 atoms long.
(2) Nano materials - Materials hav ing a characteristic len gth scale less tha n about a hun dred nano meters.
(1)纳米“-从希腊字为”矮“和10-9,或十亿分之一的手段。
在这种情况下,它指的是10-9米,或1纳米(nm)。
1纳米是关于三原子长。
(2 )纳米材料-材料特征长度有规模比大约一百纳米以下。
这可能是一个尺度粒
径,粒度,层厚,或在电子芯片导体线宽。
1. Size Effect - Kubo theory (课堂笔记):尺寸效应:当纳米材料组成的尺寸如晶粒的尺寸,第二相离子的尺寸减小时,纳米材料的性能会发生变化,当组成相的尺寸小到于某一临界尺寸相当时,材料的性能将发生明显的变化或突
变
2. snall size effect 小尺寸效应:随着颗粒尺寸的量变,在一定条件会引
起颗粒性质的质变,由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化就成为小尺寸效应
3. Coulomb blockade and Qua ntum tunn eli ng 库伦阻塞量子隧穿效应:体系进入纳米体系是电荷量子化的,即充电和放电过程是不连续的,充入一个电子所需的能量Ec=e2/kc这个能量就成为库伦阻赛能,这就导致了一个销体系的充放电过程,电子不能集体传输,惹事一个个单电子的传输。
通常把销体系这种单电子输运
行为成为库伦阻赛效应。
如果两个量子点通过一个结连接起来,一
个量子点上的单个电子穿过能垒到另一个电子上的行为就成为量子隧穿效应。
4. Qua ntum size effect 量子尺寸效应:电子的能量被量子化,形成分离的电子态能级,电子在该系统中的运动受到约束,随着金属微粒尺寸的减小,金属费米能级附近的电子能级,由准连续变为离散能级的现象,以及半导体为例存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据分子轨道,能系变宽的现象。
5. Dielectric confin eme nt effect 介电限域效应:纳米微粒分散在异质介质
中,由于界面引起的体系介电增强的现象
6. surface effect: 表面效应:纳米微粒尺寸与表面原子数的关系,表面含有大
量的晶界,因而晶界上的院子占有相当高的比例。
第二章
1关键词:
Clusters
Nan oparticle
Supersaturated Vapor
Heteroge neous nu cleatio n
Homoge neous nu cleatio n
Magic Numbers
团簇纳米粒子饱和蒸气非均相成核均相成核幻数
2 (1) How do you build someth ing so small?
Top- down" - building something by starting with a larger component
and carving away material (like a sculpture). 自顶向下“- 通过启动
建设具有较大的元件,雕刻了材料(如雕塑)的东西。
“ Bottom- up”- building something by assembling smaller components (like building a car engine). “自下而上”-建设以更小的元件组装(如
建立汽车发动机)的东西。
3 .(1). Nan oparticle
A solid particle in the 1~10 Onm range that could be non crystalli ne,
an aggregate of crystallites, or a sin gle crystallite
(2.) Clusters
4
smaller nan oparticles containing fewer tha n 10 atoms or molecules.
(3) . Magic Numbers
the unu sually high mass spectral abundan ces that occur for certa in
cluster sizes which represe nt special electro nic or geometric con figurati ons 1。
纳米粒子
一个在1? 100 nm的范围内固体颗粒可非晶,微晶聚合的,或单一晶粒
2。
团簇
小含少于104纳米的原子或分子。
3。
幻数
在异常高的质量,对某些簇大小,代表特殊的电子或几何构型谱丰度发生
4 .two importa nt differe nces betwee n the nan oparticles and the clusters
First, nan oparticles are usually larger tha n the clusters. They
range in size from 1 to 100 nm.
Secon dly, in much larger qua ntities tha n the clusters
Reasons
high particle den sity Out of the vacuum chamber
纳米粒子之间的两个重要的区别和集群
首先,纳米颗粒通常比大的集群。
它们的大小从1到100纳米。
其次,在更大的数量比集群
原因:高密度颗粒走出真空室
5. How to achieve supersaturati on vapor?
(1) the physical cooling of a vapor by sonic or supersonic expansion tech
niq ues;
(2) a gas phase chemical or photochemical reaction that can produce nonv
olatile conden sable products;
(3) directly by thermal evaporation, sputtering, or laser
ablati on.
(1) 由音速或超音速扩展技术,蒸气物理降温;
(2) 气相化学或光化学反应,能产生挥发性凝产品;
(3) 热蒸发,溅射,直接或激光消融。
1关键词:
Primary particles
Secon dary particles
Precipitatio n
Agglomerati on
Sca nning electr on microscope (SEM)
Tran smissi on electro n microscope (TEM)
High-resolutio n tran smissi on electro n microscope (HRTEM) 初级粒子次级粒子降水凝聚扫描电子显微镜(SEM 透射电子显微镜(TEM 高分辨透射电子显微镜(HRTEM
2 .The adva ntages and pote ntial difficulties
答案:1. versatility in designing and synthesizing new materials
2. the manipulation of matter at the molecular level
3. molecular synthetic chemistry can be tailor designed to
prepare no vel starti ng comp onents
4. Better control of the particle size, shape, and size
distributi on can be achieved in particle syn thesis
1. 多功能性的设计和合成新材料
2. 是在分子水平上操纵物质
3. 合成化学分子设计,可定制的组件编写新的开始
4. 更好地控制粒子的大小,形状和尺寸分布可以实现粒子的合成
3. Primary particles -含有低气体率的独立的粒子,颗粒内部可以有
界面,如相界,晶界(一次颗粒)
seco ndary particles :二次颗粒:认为制造的粉料团聚粒子
4. Factors in flue ncing the rate of precipitated react ions
Factors in flue ncing the rate of react ions in clude the concen trati on
of reactants, the reaction temperature, the pH, and the order in which the reage nts are added to the soluti on
影响因素包括反应率,反应物浓度,反应温度,pH值,反应物加入顺序
5. The reas ons of agglomerati on
Agglomeration of fine particles is caused by the attractive van der Waals force an d/or the driv ing force that tends to mi ni mize the total surface en ergy of the system.
Repulsive in terparticle forces are required to preve nt the agglomerati on of these particles
细颗粒集聚是由吸引力范德华力和/或动力,往往以减少系统的总表面能。
丑恶颗粒间的力量,必须防止这些粒子团聚
6. Measures to aga inst agglomerati on
答案:1静电排斥产生双电层:选择适当分散剂做电解质,使纳米粒子表面形成双电层,通过排斥作用,在粒子之间发生团聚,吸引力降低,实现纳米微粒分散的目的
2加入表面活性剂包裹微粒:为了防止分散的纳米粒子团聚,可以加入表面活性剂使其吸附在粒子表面形成微胞状态,由于活性剂可存在,而产生了粒子
间的排斥力,从而使粒子不能接触。
第四章
1关键词:
Mecha nical Attritio n/ Mecha nical Alloyi ng (MA)
High-e nergy Ball Milli ng
Con tam in ati on
Commi nutio n
In termetallic
Oxide-dispersi on stre ngthe ned superalloys
Nano composites
Dislocati on
机械研磨/机械合金化(MA) 高能球磨污染粉碎金属间化合物
氧化物弥散强化高温合金纳米复合材料错位
2 (1)high-e nergy ball milli ng and mecha ni cal attriti on?
Hight-energy:高能球磨:利用球磨机的转动和振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,把金属和合金粉末粉碎为纳米级微粒的方法
mechanical attrition机械研磨:若加两种或两种以上金属粉末,同时放入球磨机的球磨罐中进行高温球磨,粉末颗粒经压碎粉碎,再压合的反复过程(冷焊,粉碎,冷焊的反复进行)最后组织和fenugreek均匀的合金粉末,由于这种方法是利用机械能达到合金化,而不是用热能和电能,所以把高能球球磨制备合金粉末的方法叫机械研磨
(2)surface and in terface con tam
in atio n 表面与界面的污染
the milli ng tools (Fe) and atmosphere (trace eleme nts of O 2, N2 in
rare gases) can be a problem. 表面与界面的污染是一个主要问题。
铣削工
具(Fe)和大气(氧元素的痕迹,在稀有气体氮气)可以是一个问题。
(4) Measures: mi ni mizi ng the milli ng time; using the purest,
most ductile metal powders, a thin coati ng of the milli ng tools;
seali ng the vial with a flexible 'O' ring after the powder has bee n
loaded in an inert gas glove box 措施:尽量减少球磨时间,用最纯净, 最韧
的金属粉末,在铣削刀具的涂层薄,用灵活的密封0形圈小瓶粉末
后,一直在惰性气体手套箱加载。
.
(5) Mecha nism of Grai n-size Reduct ion ( The processes lead ing to the
grain size refi neme nt in clude three basic stages).
i) Initially, the deformation is localized in shear bands consisting of an array
of dislocati ons with high den sity.
(ii) At a certa in strain level, these dislocati ons ann ihilate and recomb ine
as small-a ngle grain boun daries separat ing the in dividual grains. The
subgra ins formed via this route are already in the nano meter range (~20 -
<30 nm).
(iii) The orientations of the single-crystalline grains with respect to their n
eighbori ng grains become completely ran dom.
(一)在开始阶段,变形是定位于高密度的位错阵列组成的剪切带。
(二)在一定的应变水平,这些混乱歼灭和小角度晶界分离重组人粒。
通过这条路线已经形成的亚晶在纳米范围(? 20? 30 米)。
(三)对于邻近籽粒的单晶粒取向成为完全随机的
第五章
1关键词:
sol-gel
alkoxide soluti on
colloidal sols
microporous mono liths
ani sotropic / isotropic shri nkage polymer pyrolysis
hydrolysis
溶胶凝胶醇解胶体溶胶微孔坝段各向异性/各向同性收缩
聚合物热解水解
2 1)The reacti ons in alkoxide soluti on
hydrolysis to make the soluti on active (react ion I)
condensation polymerization (reaction II) along with further
hydrolysis
These react ions in crease the molecular weight of the oxide
polymer (react ions III and IV).
水解使溶液活性 (反应一) 缩合聚合反应(反应二)随着进一步水解
这些反应增加氧化聚合物(反应三和四)的分子量。
2) The fun dame ntal differe nee betwee n alkoxide precursors and
colloidal sol precursors 醇盐凝胶和胶体凝胶的不同之处?
3) Powder-free Processing of Gel Shapes (monoliths, fibers, thin
films)
4) The process ing steps of sol-gel that are com mon to all geometries
(一)溶解和反应的前体;
(二)形成和胶凝
(三)干
(四)部分或全部射击密度。
第八早
〔.Keywords
A green body
Pressureless sintering
Inhomogeneous sintering Densification
Porosity
Pressure Assisted Sintering
Sinter-forging
坯体
无压烧结
非均匀烧结
致密化
多孔性
压力辅助烧结
烧结锻造
2. The definitions of pressureless sintering, pressure assisted
sin teri ng and si nter-forgi ng
无压烧结:经过压实,一致密纳米粉末可在高温下没有外部压力
压力辅助烧结烧结是指任何行动中超越外加气压烧结过程中的标本。
烧结锻造本身是一个更精确的术语,并表示在某项应用单轴压应力在样品烧结过程中的运作。
3. Three stages of densification of nanocrystalline ceramics during pressureless sin teri ng.
三个阶段的纳米陶瓷烧结过程中致密化
1。
颈部成长发生在相邻颗粒接触点
2。
陶瓷具有海绵状结构的一个广泛的网络组成的管状气孔开放的陶瓷样品外表面。
最致密的实际需要在此第二阶段的地方,毛孔缩小到管状越来越小的直径。
一旦这些孔隙十分狭窄,相对于其长度,他们变得不稳定,夹断,形成孤立的,封闭的,球形毛孔。
3。
消除毛孔的封闭
4. How to overcome the problem of in homoge neous sin teri ng?
如何克服非均质烧结问题?
(I)在烧结过程中升温速率减慢
(U)改变样品的微观结构出发('precoarsening的治疗,其中样品加热温度长期
在一个足够低的孔隙和颗粒成长有点)
(川)的选择与烧结温度低时间长
6. Mini miz ing Grain Growth and Maximiz ing Den sificati on duri ng Pressureless Sin teri ng
最小晶粒生长和常压烧结的致密化最大化
对于完全致密材料,具有低于100 nm的超细粉末粒度开始生产一些简单的原则。
对金属:
(一)压缩到尽可能高密度烧结前
(二)在低温烧结(以避免粮食增长),只要有必要去除残余孔隙度和相邻的粒
子之间建立平衡晶界。
对陶瓷:
(一)选择一个非起始粉末团聚
(二)通过降低内孔尺寸最大化出发紧凑致密率:在小样本,可以通过缩小毛孔在巨大的压力压实实现;较大的样品,制备的粉体的湿加工工艺契约是一种选择。
(三)选择一个长时间低温烧结方式来阻止晶界生长。
(四)避免快升温速度特别是对于非导热性的陶瓷
(五)对于特定的陶瓷来说晶粒生长有气孔率决定
第七章
1. Keywords:
Electro nic effects
Support effects
Shape effects
Zeolite ( Molecular sieve)
Catalyst
Adsorbe nt
电子效应
载体效应
形状效果
沸石(分子筛)
催化剂
吸附剂
2. Surface chemistry is of vital importanee in numerous processes and
this is for two reas ons. Please expla in them respectively?
首先,纳米结构材料的巨大表面积决定,该原子很多都是表面,从而使原子
经济性好表面气体,表面液体,甚至表面固相反应。
二,纳米功能增强内在化学反应的大小变小。
对于这种增强反应最可能的原因是由于在晶体形状的变化。
然而,还有其他功能,可以影响''表面能。
”如水晶大小变小,负离子/或肖特基的法兰克型阳离子空缺成为普遍。
此外,在表面原子可以被扭曲他们的结合模式。
3. Whymetallic nano particles can be used as catalysts, there exist three effects,
expla in them respectively?
(1)Electronic Effects
电子效应
在催化中心的电子密度岁颗粒尺寸变化而变化
(2)Shape Effects
形状效应
某些化学反应''结构敏感“。
这意味着,作为反应物的方法,几个相邻的表面金属原子的吸附和催化转化进行必需的。
在另一个形状效应的体现,它经常被认为在低的活性中心协调是(边,角),以及催化粒子太小会影响晶体的形状,因此表面边缘地集中。
(3)Support Effects
载体效应
依附在金属氧化物表面的金属小颗粒,大部分要受到金属氧化物电子性质的影响。
另一个有趣的现象是,一些支持倾向,形成对催化金属颗粒沉积,从而形成催化活性界面的状态。
4. As absorbe nts, why nano structured materials are so useful in
chemistry?
纳米材料为什么能应用于化学界?
第一,他们具有非常大的表面积。
第二,纳米晶体在边角和各种点缺陷如孔道或孔腔处有很大的表面浓度,或其他不寻常的大表面的结构特征,
第三,在固化时,纳米结构材料展现不同寻常的气孔结构,在吸附过程中显示空间效应。