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Perspective d'application des matériaux nanocristallins

Le matériau nanocristallin est un verre cristallin avec au moins une dimension à l'échelle nanométrique dans l'échelle spatiale tridimensionnelle. Sa taille de grain est d'environ 1 à 250 nanomètres. Une caractéristique notable de ce matériau est que la plupart de ses atomes se trouvent dans la zone limite des grains. Cette caractéristique structurelle unique fait des nanocristaux un nouveau matériau différent des solides polycristallins et amorphes ordinaires. L'interface est devenue un composant non négligeable.

Les matériaux nanocristallins peuvent être divisés en matériaux monocristallins ou multicristallins monophasés ou multiphasés. Dans un matériau monocristallin, toute région a la même direction de réseau, tandis que le matériau polycristallin est composé de nombreuses régions ou grains avec différentes directions de réseau. Les joints de grains sont séparés par des joints de grains. En raison de la petite taille des grains des nanomatériaux polycristallins, le contenu de l'interface interne des joints de grains, de phases ou de domaines est très élevé, ce qui affecte considérablement les propriétés physiques et mécaniques des nanocristaux. Ces caractéristiques lui confèrent les excellentes caractéristiques que les matériaux traditionnels n'ont pas. Avec le matériau traditionnel à gros grains (la plage de taille des grains est d'environ 10 à 300 microns), par rapport aux nanomatériaux, les propriétés physiques, mécaniques et chimiques sont très excellentes, telles qu'une résistance ou une dureté élevée, une bonne stabilité thermique, des propriétés de diffusion améliorées et des propriétés thermiques.

La technologie de préparation et de synthèse des nanocristaux a été un domaine de recherche important sur les matériaux nanocristallins. À l'heure actuelle, les méthodes de préparation des matériaux nanocristallins sont les suivantes : synthèse sous pression externe (telle que la méthode de pressage à froid de poudre ultra fine, méthode de broyage mécanique), méthode de synthèse par dépôt (telle que diverses méthodes de dépôt), méthode de formation d'interface à changement de phase (telle que méthode de cristallisation amorphe), etc..

Les matériaux nanocristallins peuvent être appliqués dans de nombreux domaines. Par exemple, ils peuvent non seulement émettre de la lumière, mais aussi absorber de nombreuses couleurs de lumière. Cela aide à former des pixels émettant de la lumière sur l'écran d'affichage haute résolution ou à créer un nouveau type de cellule solaire à large spectre et à haut rendement. Dans le même temps, ce matériau peut également être utilisé pour développer un détecteur à haute sensibilité pour un petit nombre de biomolécules spécifiques, comme un système de dépistage des toxines ou un équipement de test médical. Par exemple, les matériaux nanocristallins peuvent combler les pénuries d'acier au silicium et de ferrite. Cette fonctionnalité peut améliorer la qualité et l'efficacité de toutes sortes de produits électroniques, et l'effet d'économie d'énergie est évident. À l'heure actuelle, les matériaux nanocristallins peuvent être utilisés comme matériau de base du transformateur, du réacteur, du capteur et du filtre. Sa gamme d'applications implique également notre vie quotidienne des appareils électroménagers, compteurs intelligents, climatisation à onduleur CC, interrupteur de protection contre les fuites, mesure de transmission et de transformation de puissance, distribution de puissance, capteur de télédétection, etc. détection de signaux ferroviaires, etc. Il peut également être utilisé dans l'aérospatiale, l'aviation, la navigation et d'autres projets militaires et nationaux de haute technologie.

À l'avenir, les matériaux nanocristallins seront activement améliorés et susceptibles de remplacer les matériaux traditionnels. Cela améliorera la qualité et les performances des produits. Dans la technologie de préparation, nous devons nous engager dans le développement de produits performants, micro et respectueux de l'environnement.

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