按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,*,奈米溶膠發展的背景介紹,忠信科技,陳忠詰,奈米溶膠發展的背景介紹忠信科技,1,報告大綱,壹：奈米材料（奈米粒子）特性。,貳：奈米材料（奈米粒子）特性產生原理,參：奈米材料的應用。,肆：奈米粒子的製造方法。,伍：奈米粒子製造方法的問題。,陸：奈米溶膠的優勢。,柒：良好奈米溶膠所應擁有基本條件。,捌：奈米粒子溶膠的特性表現。,報告大綱壹：奈米材料（奈米粒子）特性。,2,壹：奈米粒子特性,一：基本說明：奈米材料與傳統材料之不同：,（一）晶相或非晶質排列不同。,（二）光學、磁性、熱傳等性質達最佳狀態。,（三）使原本無法混合的金屬或聚合物混合而成合金。,（四）導電性完全不同,壹：奈米粒子特性一：基本說明：奈米材料與傳統材料之不同：,3,性質,說明,結構,相變化點提高且敏感化,反應溫度、熔點及燒結下降,微結構及微晶相可控制（更佳）,形狀控制及記憶,機械,硬度上升,光學,折射率提高,導光性、吸光性及反射性提高,電性,完全改變,磁性,磁性、順磁性大幅度提高。,性質說明相變化點提高且敏感化反應溫度、熔點及,4,奈米材料的物性變化,提高,降低,強度硬度,密度,擴散系數,彈性係數,延展性軔性,熔點,電阻性,電阻性,導電性,導電性,導熱性,比熱,熱膨脹係數,磁性,光學性,奈米材料的物性變化提高降低強度硬度密度擴散系數彈性係數延展,5,粒子奈米化所導致的熔點變化：,物質名稱,原有熔點（）,2nm之熔點（）,金,1460,600,銀,1337,373,二氧化鈦,1287,500,氧化鋁,1680,700,粒子奈米化所導致的熔點變化：物質名稱原有熔點（）2nm之熔,6,TiO2不同粒徑，不同溫度,，,成膜所需時間（單位：分）,粒徑,（nm）,溫度（）,1300,900,700,500,150,1,000,3,100,1,50,30,20,2,5,30,10,1,2,20,60,5,1,1,15,30,TiO2不同粒徑，不同溫度，成膜所需時間（單位：分）粒徑,7,貳：奈米材料特性產生原理,一,：,反應皆在接觸面上發生,：,粒徑愈小,，比表面積愈大，,反應速度愈快,。,二：,異類分子（表面分子）間作用決定活化能,：,表面分子比率,，隨粒徑變小而急遽,增加,，進而,降低活,化能（甚至改變反應途徑）,。,三：,結晶缺陷隨著結晶長大而增多,：,粒徑愈小，結晶缺陷愈少,；結晶良好：使得,物性（如：,光學性、電性等）表現明顯。,四：,粒徑或厚度小於光波波長，會引起特定光學特性,。,五：,粒徑愈小，布朗運動愈明顯,：,長期安定性愈高,。,六：,5nm以下，量子化學取代分子化學,：,電性、磁性、導熱性及導電性皆改變。,貳：奈米材料特性產生原理一：反應皆在接觸面上發生：,8,比表面積：m,2,/g,粒徑(d)：nm,1,200,2.3,800,3.4,400,6.8,200,13.6,100,27.3,50,54.5,10,272.7,5,545.4,比表面積：m2/g粒徑(d)：nm1,2002.38,9,奈米溶胶背景介绍课件,10,參：奈米粒子溶膠成膜後的特性,項次,特 性,表 現,作用力,1,硬度,提高,E,2,耐化性,良好,E,3,耐候性,良好,E,4,光譜安定性,良好,C,5,Sensor敏感性,提高,B,6,磁性,變強,CE,7,介電常數,先升後降,B,8,金屬導電性,變差（成絕緣體）,C,9,非金屬電阻值,下降（成半導體）,D,參：奈米粒子溶膠成膜後的特性項次 特,11,奈米溶胶背景介绍课件,12,肆：奈米粒子的製造方法,奈米製造的方法可以分成兩類：,（一）由大做小法（top down）：,將一群分子從表面一挖出來，或者,加到表面上,（二）由小做大法(bottom up)：,將原子或分子組合成奈米結構。,肆：奈米粒子的製造方法奈米製造的方法可以分成兩類：,13,奈米溶胶背景介绍课件,14,奈米溶胶背景介绍课件,15,伍：奈米粒子製造方法的問題,一：top down存在問題：,（一）受研磨粒子限制，粒徑最小值有其極限。,（,70nm,，比表面積不大,）,（二）粒徑均勻性及晶相不易控制（,物性表現不良,）。,（三）分散劑及研磨劑不易純化。,（,粒子失去“奈米化”優勢,）,二：bottom up（,不包括溶膠法,）存在問題：,（一）合成方法不易找尋。,（二）純度及結晶度不易控制（,失去結晶良好的優勢,）。,三：奈米粒子粉體共同問題：,（一）,二次粒子問題嚴重,。,（失去光學、電性及高活性、高反應速度等優勢）,。,（二）,不易純化（物性表現不良）,。,（三）,使用時需加Binder（破壞成膜後特性）,（四）使用時,粉塵擴散問題嚴重。,（五）,設備成本高。,伍：奈米粒子製造方法的問題一：top down存在問題：,16,溶膠凝膠法,Sol-Gel Process,溶膠凝膠法Sol-Gel Process,17,陸：奈米溶膠的優勢,一：可作到,很細的粒徑,（1nm,）,（活性大且反應速度快）,。,二：可得到,良好結晶,（物性表現至最佳狀態）,。,三：,不需加界面活性劑,即可長期安定，不會形成二次粒子。,四：,不需加Binder,，即有良好表面附著性。,五：成膜性佳，,可在較低溫度反應,。,六：,設備投資低,。,七：,奈米微粒不會擴散,。,陸：奈米溶膠的優勢一：可作到很細的粒徑（1nm）（活性大且反,18,奈米溶胶背景介绍课件,19,