一、結(jié)構(gòu)特點

1、非晶納米晶：

       是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，它包含非晶態(tài)和納米晶態(tài)兩部分。非晶態(tài)部分原子排列短程有序而長程無序，不存在像晶體那樣規(guī)則的晶格結(jié)構(gòu)和晶界。納米晶部分則是在非晶基體上通過適當(dāng)?shù)臒崽幚淼确绞轿龀龅募{米尺度的晶相，這些納米晶均勻地彌散分布在非晶基體中。例如，某些非晶納米晶材料在微觀下可以看到尺寸在 10 - 100nm 左右的晶相顆粒鑲嵌在非晶背景之中。

2、納米晶：

       主要由納米尺度的晶相組成，其原子排列呈現(xiàn)規(guī)則的晶體結(jié)構(gòu)。具有明顯的晶格和晶界，整個材料是由大量的納米晶粒構(gòu)成的多晶體系。納米晶粒的大小通常在 1 - 100nm 之間，不同的納米晶材料，其晶粒形狀、分布和取向可能不同，這些因素會影響材料的性能。例如，納米晶金屬材料中，納米晶?？赡苁乔蛐?、立方形等形狀，并且其排列方式會對材料的強度、磁性等性能產(chǎn)生影響。

二、制備方法

1、非晶納米晶：

       一般先采用快速冷卻的方法制備非晶態(tài)材料，如熔體快淬法。以合金材料為例，將合金原料在高溫下熔化后，通過高速旋轉(zhuǎn)的銅輥等快速冷卻介質(zhì)進行急冷，冷卻速度可達 10? - 10?K/s，使合金液體來不及結(jié)晶而形成非晶態(tài)。然后通過退火等熱處理手段，使非晶態(tài)材料部分晶化，從而形成納米晶。這個過程需要精確控制溫度和時間，以確保納米晶在非晶基體中均勻析出。

2、納米晶：

       有多種制備方法。物理氣相沉積法是其中一種，通過將原料在高溫下蒸發(fā)，然后在低溫的基底上沉積，原子在基底上逐漸生長形成納米晶。例如，在制備納米晶薄膜材料時，可以利用物理氣相沉積，控制沉積速率和基底溫度等參數(shù)來控制納米晶的尺寸和形態(tài)。化學(xué)氣相沉積法也是常用的方法，利用氣態(tài)的前驅(qū)體在高溫或催化劑的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)的納米晶。此外，還有機械合金化法，將原料粉末混合后在高能球磨機中進行球磨，使原子擴散并結(jié)晶形成納米晶。

三、性能表現(xiàn)

1、磁性能方面：

       非晶納米晶：通常具有優(yōu)異的軟磁性能。由于非晶態(tài)部分和納米晶部分的協(xié)同作用，其磁導(dǎo)率較高，能有效地傳導(dǎo)磁場。例如，一些非晶納米晶軟磁材料的初始磁導(dǎo)率可達到 10000 以上。同時，矯頑力較低，一般在 0.5 - 2A/m 之間，這意味著在磁化和退磁過程中能量損耗小，對外部磁場變化響應(yīng)快。

       納米晶：磁性能主要取決于納米晶的晶體結(jié)構(gòu)、晶粒大小和成分等因素。如果納米晶的尺寸較小，可能會出現(xiàn)量子尺寸效應(yīng)，影響其磁性能。納米晶材料的磁導(dǎo)率和矯頑力因具體材料和制備條件而異，有些納米晶材料可能因為晶體結(jié)構(gòu)的原因，矯頑力相對較高，不利于軟磁應(yīng)用。

2、力學(xué)性能方面：

       非晶納米晶：非晶態(tài)部分具有較高的強度和硬度，類似于玻璃態(tài)的特性。納米晶的存在又可以在一定程度上改善材料的韌性，因為納米晶可以阻礙裂紋的擴展。例如，在一些非晶納米晶合金材料中，其斷裂韌性比單純的非晶材料有所提高。

       納米晶：納米晶材料的力學(xué)性能與晶粒尺寸關(guān)系密切。根據(jù) Hall - Petch 關(guān)系，當(dāng)晶粒尺寸減小到納米尺度時，材料的強度和硬度通常會增加。但如果晶粒尺寸過小，可能會出現(xiàn)反 Hall - Petch 現(xiàn)象，導(dǎo)致材料的強度下降。同時，納米晶材料的韌性也會因晶粒大小、晶界結(jié)構(gòu)等因素而變化。

3、電學(xué)性能方面：

       非晶納米晶：非晶態(tài)部分的電學(xué)性質(zhì)可能類似于絕緣體或半導(dǎo)體，納米晶的存在可以改變材料的電學(xué)傳導(dǎo)路徑。在一些非晶納米晶材料中，納米晶可以作為導(dǎo)電通道，從而影響材料的電導(dǎo)率等電學(xué)性能。

       納米晶：納米晶材料的電學(xué)性能主要取決于其晶體結(jié)構(gòu)和成分。例如，一些半導(dǎo)體納米晶可以通過改變晶粒尺寸來調(diào)節(jié)其帶隙寬度，從而實現(xiàn)對光電性能的調(diào)節(jié)。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1、非晶納米晶：

       在電力電子領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。如用于制作變壓器鐵芯，由于其高磁導(dǎo)率和低損耗的特性，可以有效降低變壓器的能量損耗，提高電力傳輸效率。在電子元件方面，可用于制作高頻電感、高頻變壓器等，其良好的高頻性能有助于減少電磁干擾和能量損耗。還在傳感器領(lǐng)域有應(yīng)用，利用其高磁導(dǎo)率和低矯頑力提高傳感器的靈敏度和響應(yīng)速度。

在機械工程領(lǐng)域，可用于制造一些需要兼顧強度和韌性的零部件，如某些特殊的工具或結(jié)構(gòu)件。

2、納米晶：

       在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用眾多。在磁記錄方面，納米晶材料的規(guī)則晶體結(jié)構(gòu)和特定磁性能可用于制造高密度磁記錄介質(zhì)。在催化領(lǐng)域，納米晶的高比表面積和豐富的活性位點使其成為優(yōu)良的催化劑材料，用于化學(xué)反應(yīng)的催化，如汽車尾氣凈化中的催化劑。在光電領(lǐng)域，半導(dǎo)體納米晶可用于制作發(fā)光二極管（LED）、太陽能電池等光電器件，通過調(diào)節(jié)納米晶的尺寸和成分來優(yōu)化光電性能。