納米材料的獨特效應 
　　1.小尺寸效應　　 
　　當微粒光波波長、德佈羅意波長以及超導態的相乾長度或透射深度等物理特征尺寸相近或更小的時候，符合周期性的邊界條件受到破壞．因此在光、熱、電、聲、磁等物理特性方麵都會出現一些新的效應，稱為小尺寸效應。 
　　2.表麵與界麵效應　　 
　　納米微粒的表麵積很大．在表麵的原子數目所占比例很高，大大增加瞭納米粒子的表麵活性；表麵粒子的活性不但引起微粒表麵原子輸運和構型的變化，同時也引起表麵電子自旋構象和電子能譜的變化。 
　　3.量子尺寸效應　　 
　　當粒子尺寸降低到某一值時，費米能級附近的電子能級由準連續變為離散能級的現象，當能級間距大於熱能、磁能、靜磁能、靜電能、光子能量或超導態的凝聚能時，量子尺寸效應能導致納米粒子的磁、光、電、聲、熱、超導等特性顯著不同。 
　　4.量子隧道效應　　 
　　微觀粒子具有隧道效應。"隧道效應"是指微小粒子具有在一定情況下貫穿勢壘的能力。電子具有粒子性和波動性，因此可產生此種現象，就像裡麵有瞭隧道一樣可以通過。這種效應將是未來微電子器件的基礎。　　 
小尺寸效應、表麵界麵效應、量子尺寸效應和量子隧道效應，都是納米粒子與納米固體材料的基本特性，是納米微粒和納米固體出現與宏觀特性"反常"的原因引。 

納米技術是20世紀80年代誕生的新興技術領域。從某種意義上說，它是實現原子或分子操作的超精密加工技術。目前所研究開發的納米結構或納米尺度材料包括量子點和線、納米自組裝薄膜、納米晶體、納米管、納米線、納米棒、納米塗層以及納米纖維等。

納米纖維的發展前景

    全球納米纖維市場預計2007年底將增加至4800萬美元，2005年市場值為4020萬美元，2006年已增加到4320萬美元，預計2012年將達到1.76億美元，2017年將增加至8.25億美元，復合年均增長率(CAGR)分別為 30%和36%。納米纖維銷售額增長的推動力，主要來自這些材料在機械/化工行業的應用，尤其是制造業的過濾材料。僅過濾行業需求將由2007年的3530萬美元增加至2012年的1.276億美元和2017年的5.217億美元，復合年均增長率分別達29.3%和32.5%。增長最快的行業當屬電子應用領域，將由2007年的220萬美元激增至2012年的720萬美元，而2017年將增加至1.379億美元，增長率分別為42.7%和60.4%。 
　　另一個重要的行業是能源領域，將由2007年的790萬美元，增加至2012年的2900萬美元，到 2017年可能達到1.163億美元，復合年均增長率分別達29.7%和32%。納米纖維傳統定義為圓筒結構且外徑小於1000nm和一個寬高比(長度和寬度的比值)大於50的纖維材料。多年來，已開發的幾種納米纖維材料包括:高分子，碳，陶瓷，玻璃，金屬及復合材料。納米纖維目 前和潛在用途包括電子，機械，化工，傳感器及機器機表，能源，醫療，生物工程，汽車，航空，散熱和隔音設備，日用消費類品以及國防和安全等。

分子噴絲板紡絲法　　 
　　分子噴絲板技術是對傳統紡絲技術的挑戰，它將使目前使用的聚合物紡絲設備完全改觀。分子噴絲板由盤狀物(Discotics)構成的柱形有機分子結構的膜組成，盤狀物在膜上以設計的位置定位。盤狀物是一種液晶高分子，是由近年來聚合物合成化學發展而來的。聚合物分子在膜內盤狀物中排列成細絲．並從膜底部將纖維釋放出來。盤狀物特殊的設計和定位使它們能 吸引和拉伸某種聚合物分子，並將聚合物分子集束和取向。從而得到所需結構的纖維。盤狀物系統一定要根據所需纖維的結構而設計。　　 
　　以膜形式 設計的分子紡絲機械，一定要使膜上盤狀物可以按需要的方向精確同步旋轉。同時保持盤狀物在膜上的位置不變。該方法設計用分子間氫鍵來連接不同的盤狀物分子，這種作用力可以使盤狀物自由旋轉。盤狀物旋轉可以通過磁場來實現，在合成的盤狀物中鑲入金屬原子，使它們對外部磁力場的改變反應敏感。盤狀物具有像電動機一樣的功能，使聚合物紡絲變得更有效、更容易。　　 
　　分子噴絲板紡絲有以下兩種工藝1)聚合物熔體或溶液紡絲2)單體紡絲。前者大環膜的上部提供聚合物流體，含大環系統的復合膜隻作噴絲板使用。後者在膜上部提供的是聚合物單體，膜的第l層可以使單體反應形成聚合物鏈，聚合物鏈被牽引通過大環系統，形成納米纖維。

熔噴紡絲法

　　靜電紡絲法由於聚合物溶於溶劑，紡絲液濃度受到一定的限制，因此生產效率相對較低，而且還需配置溶劑處理和回收系統。而熔噴法納米纖維的加工基本沿用傳統熔融紡絲技術，不需要溶劑處理過程，具有高效率、低成本、易規模化生產的優勢。

    熔噴法得到的纖維網屬微米或亞微米級（直徑為40～2000nm）尺度的混纖網。在加工熱塑性高聚物時，該項技術顯示出相對經濟的特點，同時也具有規模化紡制納米纖維的潛力。因此，熔噴法工藝正成為紡制納米纖維的重要方法之一，如瑞士Rieter（立達）公司已建成單模頭熔噴法納米纖維裝置，纖維網的單纖直徑隻有500nm。

美國Hills（希爾）公司在開發熔噴法納米纖維方麵也取得瞭重大進展。該公司制得的均聚物納米纖網的單纖平均直徑小於250nm，而且直徑為50～400nm的纖維占90%以上。目前，Hills公司已完成並列型（S／S），多組分（A-B-A）復合納米纖維試驗，其單模頭生產線的產能為1.6kg／h，預計商業化後可提高至12kg／h。

常規熔噴法生產的非織造佈網片的單纖平均直徑約為1 μm，但在紡制超細旦纖維時，紡絲組件每孔的熔體擠出速率降低，造成紡絲壓力發生變化，影響纖維網片的均勻性。因此，在生產超細纖維時要保持較低的聚合物粘度，一般MFI（熔體流動指數）的指標為1 500～1800。為確保良好纖維網均勻度，紡絲組件壓力控制在3.5MPa左右。

    在熔體擠出速率較低，紡絲組件熔壓穩定的工藝條件下，對紡絲板孔的設計要求十分嚴格。通常，紡絲孔徑為0.10～0.12 mm時，長徑比為15～100，孔密度＞100 孔／英寸。

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