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第一章 导论 3

1.1 奈米科技的基本概念和内涵 5

1.2 奈米材料和技术领域研究的对象和发展的历史 11

1.3 奈米材料与其他学科的交集、渗透 17

1.4 奈米结构研究的进展和趋势 22

第二章 奈米结构单元 27

2.1 团簇 27

2.2 奈米微粒 30

2.3 人造原子 31

2.4 奈米管、奈米棒、奈米丝和同轴奈米电缆 34

2.4.1 碳奈米管 35

2.4.2 奈米棒、奈米丝和奈米线 43

2.4.3 同轴奈米电缆 58

第三章 奈米材料的性能 63

3.1 奈米材料的基本物理效应 63

3.1.1 小尺寸效应 64

3.1.2 表面效应 65

3.1.3 量子尺寸效应 65

3.1.4 巨观量子隧道效应 67

3.2 奇特的物性 68

3.3 扩散及烧结性能 74

3.4 力学性能 76

3.5 超塑性 76

3.6 光电性能及奈米半导体 78

第四章 奈米金属材料 83

4.1.1 奈米晶体材料的几种主要制备合成技术 84

4.1 奈米金属材料的制备 84

4.1.2 块状致密奈米晶体材料合成研究 86

4.2 金属奈米晶体的微观结构 88

4.2.1 晶界结构 89

4.2.2 晶粒结构 90

4.2.3 结构稳定性 91

4.3 金属奈米晶体材料的性能 93

4.4 金属奈米晶体材料的新进展 96

第五章 奈米磁性材料 99

5.1 奈米微晶软磁材料 100

5.2 奈米微晶永磁材料 101

5.3 奈米磁记录材料 102

5.4 磁性液体 103

5.5 奈米磁性颗粒膜材料 104

5.6 巨磁电阻(GMR)材料 105

第六章 奈米陶瓷材料 107

6.1 奈米陶瓷的制备方法 109

6.2 奈米陶瓷的应用领域 110

6.2.1 奈米矽基陶瓷的制备 110

6.2.2 陶瓷的奈米复合改性剂 112

6.2.3 奈米矽基陶瓷粉的应用 115

6.2.4 奈米矽基陶瓷粉及其应用发展前景 117

第七章 有机—无机奈米复合物 119

7.1 有机—无机奈米复合材料的制备方法 120

7.1.1 溶胶—凝胶(Sol-Gel)法 121

7.1.2 聚合物网眼限域复合法 122

7.1.3 LB及MD膜技术 125

7.2 有机—无机奈米复合体系的分类 127

7.2.1 无机奈米微粒的表面有机物修饰 127

7.2.2 有机无机互为填充 131

7.2.3 超晶格(Super Lattice)有机—无机奈米复合物 133

7.3 有机—无机奈米复合材料的特徵 139

7.4 有机—无机奈米复合材料的研究展望 141

第八章 奈米感测材料和奈米医用材料 143

8.1 奈米感测材料 143

8.1.1 气体感测材料 145

8.1.2 红外线感测材料 146

8.2 奈米医用材料 148

8.3 发展趋势与技术前瞻 150

8.3.1 细胞分离 151

8.3.2 细胞内部染色 153

8.3.3 表面包敷的磁性奈米粒子在药物上的应用 155

第九章 介孔固体和介孔复合体 159

9.1 介孔固体 160

9.2 介孔固体的特徵 161

9.3 介孔固体的制备 162

9.4 介孔固体的应用 164

9.5 介孔复合体 164

9.5.1 有序介孔复合体 165

9.5.2 无序介孔复合体 167

9.5.3 银/二氧化矽介孔复合体 168

第十章 介孔分子筛MCM-41——一种新型有序介孔固体 171

10.1 MCM-41介孔分子筛的发现 172

10.2 MCM-41的基本涵意、结构和组成 174

10.2.1 基本涵意 174

10.2.2 MCM-41的结构 174

10.2.3 MCM-41骨架的化学组成 176

10.2.4 MCM-41的合成方法 176

10.2.5 MCM-41的形成机制 178

10.3 MCM-41的结构特徵 182

10.3.1 小角X射线绕射技术 182

10.3.2 高解析度电子显微镜(HREM) 183

10.3.3 低温N2吸附—脱附曲线 184

10.3.4 魔角旋转29Si固体核磁共振谱 184

10.3.5 MCM-41结构参数之间的几何关系 185

10.4 介孔分子筛MCM-41的一些优异性质及其用途 187

10.5 MCM-41介孔组装体的研究现状 188

第十一章 奈米材料的应用 191

11.1 奈米材料在高科技中的地位 191

11.2 陶瓷增韧 196

11.3 磁性材料 198

11.4 奈米微粒的活性及其在催化方面的应用 211

11.5 光学应用 219

11.6 在其他方面的应用 224

11.7 奈米材料在中国大陆的应用 228

参考文献 233

索引 235