先进材料制备技术
先进材料制备技术的实践与应用
先进材料制备技术的实践与应用随着科技的不断进步和发展，先进材料制备技术已经成为人们生活、工业、军事等方方面面的不可或缺的重要组成部分。
那么，究竟什么是先进材料制备技术呢？它又是如何在实践中得到应用的呢？一、先进材料制备技术的定义先进材料制备技术是指采用先进科学技术手段，对原材料进行精细加工和处理，以获得具有特定物理、化学、机械等性能的新型材料。
其中包括了材料的制备过程、制备工艺及制备设备等方面。
二、先进材料制备技术的应用目前，先进材料制备技术已经广泛应用于各个领域：1、原材料加工领域：在高强度、高弹性、高精密和高耐腐蚀的要求下，通过先进材料制备技术对各种金属、非金属和复合材料进行加工和处理，以满足高端工业生产中对材料性能的要求。
2、电子领域：先进材料制备技术应用于电子零部件压制、线路板冶、LED照明等方面，在提高生产效率的同时，也提高了产品的质量和性能。
3、新能源领域：先进材料制备技术在太阳能、风能、水能等新型能源的研发和制造领域发挥着至关重要的作用。
通过使用新型材料，可以提高能源转换效率，降低生产成本，减少荧光污染等。
4、医疗保健领域：先进材料制备技术在医疗领域的应用也越来越广泛。
例如，人工关节、心脏支架、牙齿修复等等，这些都需要使用先进材料制备技术来生产。
5、环保领域：先进材料制备技术在环保领域也有很好的应用前景。
例如，将废弃塑料、橡胶、纺织品和其他废弃物再生制造新型材料，可以有效地减少资源浪费和环境污染。
三、先进材料制备技术的发展趋势随着时间的推移，先进材料制备技术也在不断地发展和创新。
在未来，可能会出现以下几个趋势：1、无限延展性：随着人类对新材料的需求增长，先进材料制备技术将必须不断改进，以扩大其应用范围。
与此同时，还需要统筹考虑材料的可持续性和环保性等因素。
2、精细制备：人们需要更加精细和完美的材料制备技术，以满足不断提高的生产和生活需求。
3、快速原型制造：快速原型制造技术的出现，将会使得先进材料制备技术更加高效和灵活，加速材料研究和应用的进程。
生物材料的先进制备技术
生物材料的先进制备技术近年来，生物材料的先进制备技术得到了广泛关注和研究。
这些先进技术可以帮助科学家们提高生物材料的性能和稳定性，让其更好地满足医疗、生物制品的生产需求。
一、生物材料的制备过程生物材料的制备过程一般可以分为几个主要环节，包括原材料采集、预处理、制备和后处理等。
原材料采集是生物材料制备过程中的首要环节。
不同的生物材料所需原材料的不同，有些需要从天然来源中采集，有些则需要通过生物工程技术制备。
预处理过程包括清洗、消毒、分离等，以确保原材料没有杂质和致病微生物。
制备过程一般包括材料的结构设计、加工和成型等。
后处理主要是为了提高产品的质量，通常包括灭菌、保护和包装等处理。
二、生物材料的先进制备技术1.生物仿生制备技术生物仿生制备技术是通过模仿天然生物的结构和功能，来制备具有相似功能的生物材料。
通过理解和模拟生物体中的生物结构，科学家们成功地开发出了一些具有特殊功能的生物材料，如基于蛋白质的仿生材料、基于糖的仿生材料和基于胶体的仿生材料等。
这些材料具有独特的性能和结构，可以在多个领域中应用，如医疗、环境监测和能源储存等。
2.生物基材料制备技术生物基材料制备技术是将生物材料和生物大分子材料（如蛋白质、多糖和核酸）结合起来制备具有特殊功能的新型材料。
这种技术可以制备出具有多种功能的生物材料，如生物传感器、生物材料纳米复合材料等。
这些新型生物材料不仅具有可控的物理、化学性质，还具有天然生物材料的生物相容性和生物可降解性。
3.生物再生材料制备技术生物再生材料制备技术是利用生物材料和干细胞技术制备具有再生功能的生物材料。
这种技术将生物材料结构与实现生物再生的细胞结合起来，可以大大提高材料的再生能力。
这种技术可以用于制备具有弹性、强度、稳定性和生物相容性的材料，如骨组织再生材料、软骨组织再生材料和人工皮肤等。
4.生物纳米技术生物纳米技术是利用纳米技术和生物学技术结合起来，制备出纳米级别的生物材料。
纳米生物材料具有比常规生物材料更好的力学性能、生物活性和生物相容性。
先进材料的制备与表征
先进材料的制备与表征近年来，先进材料在科学技术和产业领域中发挥着越来越重要的作用。
这些材料具有优异的性能和特殊的结构，在材料科学、新能源、环境保护、电子技术、生物医学等领域中得到广泛应用。
其中，先进材料的制备和表征技术是关键，它们决定了材料的性质和性能。
本文主要介绍一些常见的先进材料制备和表征方法。
一、先进材料的制备技术1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将化学物质从液态通过不同的步骤转化成为固态的过程。
其主要步骤包括溶解、水合、聚合、凝胶化、焙烧等。
此方法可以制备出中至高纯、高纳米级的金属、氧化物等材料，具有晶型稳定、粒度可控、表面光滑等特点。
2. 水热法水热法是将化学反应在高温高压的条件下进行，并将制得的产物通过水的化学性质从溶液中析出，用于制备矿物、氧化物等材料。
水热法可以制备出具有独特空间结构和形貌的材料，同时可以控制晶粒大小、形貌和晶格畸变等。
3. 合成气法合成气法是通过高温高压反应制备具有特殊结构和性能的材料。
将反应物经过水热加热，在高压下与悬浮物反应，制成纳米颗粒。
这种材料兼具金属与非金属的优点，稳定性高、催化效果好，被广泛应用于化学、能源等工业领域。
二、先进材料的表征方法1. 电子显微镜电子显微镜是一种通过电子束的光学来研究材料的表面形貌、微观组织及结构的方法。
其主要有透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)两种。
通过电子显微镜可以准确地确认材料的量子效应和微观成分，揭示纳米材料的物理化学本质，为原型制造，化学催化和材料设计提供必要的信息。
2. 热重分析热重分析是利用恒定升温速率在恒定环境条件下对样品进行重量的监测，及时了解材料在加热或冷却过程中物理意义的变化。
热重分析常被用于材料性能表征和质量控制，通过对材料样品在高温中的热分解商品中的组分和物理性质分析，可以准确地确定材料质量和构成。
3. X射线衍射X射线衍射是通过向样品中的原子或位错照射一束X射线，当X射线束经过样品后会产生衍射峰，根据峰位置和峰强度可知晓原子之间间距和结晶结构等。
先进材料的制备与加工技术研究
先进材料的制备与加工技术研究随着科技的不断进步，人们对更加高新材料的需求也越来越强烈。
先进材料作为一种高科技领域的重要组成部分，在科技、工业、航空航天、军事等领域的应用越来越广泛。
在这个大背景下，先进材料的制备与加工技术也日益成为了研究的热点之一。
先进材料的制备技术主要包括实验室溶剂法、气相沉积、电化学沉积、高能球磨法等，不同的方法适用于不同形态的材料。
例如，实验室溶剂法适用于制备高质量的纳米材料；气相沉积则适用于制备薄膜及其异质结构；电化学沉积适用于制备具有特殊功能的稀土材料；高能球磨法适用于制备金属、陶瓷等材料的粉末。
制备方法的选择除了考虑材料本身，还需要考虑成本、效率、资源消耗等方面的因素。
为了使得制备方法更加实用，许多研究者致力于制备技术的改进。
例如，在实验室溶剂法中，人们不仅关注材料本身所处环境（溶液温度、溶液浓度等等），还会探究如何利用超高压、超高温等极端条件下进行溶剂法制备，从而得到特殊材料。
在气相沉积技术方面，研究人员则关注多种条件下的沉积速率以及沉积层的成分、结构等问题。
除了制备技术的优化，先进材料的加工技术也是制约其应用的重要因素。
先进材料的加工技术发展得好坏，直接决定了实际应用的效果。
例如在飞机制造领域中，使用合金材料作为零件具有很多优点，例如强度、韧性等，不过，这些材料常常需要进行高精度的切削加工。
传统的切削机床处理起来十分困难，因此人们需要采用先进的加工技术，例如电火花加工、激光加工等。
近年来，随着高能激光技术、电子束曲面制造技术、3D打印技术等的发展，人们越来越注重先进材料的加工技术。
这些先进加工技术有着不同的优势，例如激光加工可以实现高精度的加工，电子束曲面制造技术可以制造出形状复杂的高质量等离子体刻度，3D打印技术则实现了材料精细的组合。
不过，这些先进技术同样需要人们进行不断的研究和改进。
例如在3D打印技术中，人们最关心的问题是材料的粘度、熔融温度、沉积速率等等因素对于材料的形态、稳定性等问题。
先进材料制备技术
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智能化生产
随着工业4.0的推进，先进材料制备技术将与智 能制造技术深度融合，实现智能化生产。
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生物制备技术
微生物合成
利用微生物细胞内的代谢途径来合成有用物质，如氨基酸、抗生素和聚合物等。该技术具有高效率、低成本和环境友 好等优点，广泛应用于化工、医药和农业等领域。
基因工程
通过改变生物体的基因来改变其性状或合成有用物质的技术。该技术具有高精度和高效率等优点，广泛应用于农业、 医药和工业等领域。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液与凝胶剂混合，形成溶胶，然后经过凝结、干燥和烧结等过程制备材料。 该技术具有高纯度、高一致性和低成本等优点，适用于制备陶瓷、玻璃和复合材料等。
电化学沉积技术
利用电化学反应在电极上沉积金属或化合物的方法。该技术具有高纯度、高沉积速率和低 成本等优点，适用于制备金属、合金和化合物等，广泛应用于电池、电子和电镀等领域。
等离子体喷涂技术
利用等离子体的高温高速气流将材料加热至熔融或半熔融状态，然后喷 涂到基材上形成涂层。该技术可用于制备耐磨、耐腐蚀和隔热等高性能 涂层，广泛应用于航空航天、能源和化工等领域。
化学制备技术
化学气相沉积技术
利用气态化学反应在基材上沉积固态产物形成涂层或块状材料。该技术可用于制备各种陶 瓷、金属化合物和复合材料等，广泛应用于航空航天、能源和光学等领域。
改善生活质量
先进材料在环保、能源、 交通等领域的应用有助于 提高生活质量，改善人类 生存环境。
制备技术的发展历程
传统制备方法
如冶炼、铸造、轧制等，这些方 法在材料制备初期发挥了重要作
用。
精密加工技术
随着科技的发展，精密加工技术如 光刻、离子注入、化学气相沉积等 逐渐应用于材料制备。
材料先进工程——材料制备技术及其在新能源中的应用
材料先进工程——材料制备技术及其在新能源中的应用随着新能源技术的不断发展，材料制备技术也得到了快速发展。
如今，材料先进工程已经成为能源行业的重要组成部分。
本文将探讨材料制备技术及其在新能源中的应用。
一、材料制备技术的发展材料制备技术是现代科学技术领域中不可或缺的一部分。
它包括了多种方法，如溶胶-凝胶法、高温合成法、等离子喷涂法等。
这些技术在新能源领域的应用越来越广泛。
其中，溶胶-凝胶法是一种制备纳米晶和多孔性材料的常用方法。
该方法通过将溶液与化学反应发生凝胶化反应，制备出无定形体，再经高温热处理，就可以得到具有特殊结构的材料。
高温合成法是一种制备高纯度材料的方法。
在高温下加热，通过化学反应来得到材料。
这种方法在电池制造中的应用很广泛，可以生产高能量密度的电池。
等离子喷涂法是一种制备表面涂层的方法。
通过等离子体的产生，让金属粉末等材料与高温等离子体反应，得到涂层材料，通常被应用于防腐和防蚀。
二、材料制备技术在新能源中的应用1. 太阳能电池太阳能电池是一种常用的新能源形式。
在太阳能电池制造中，溶胶-凝胶法被广泛运用，可以制造出纳米级别的太阳能电池材料。
这些材料具有减小光子能量的特点，有助于提高太阳能电池的转换效率。
另外，可以通过高温合成法，制造出高能量密度的太阳能电池。
这种电池能够在太阳不充足的情况下存储能量，解决了夜晚能源供应的问题。
2. 地热能利用地热能是一种持续并且稳定的能源形式。
在地热利用中，可以使用等离子喷涂法来喷涂具有高导热性的物质，提高地热发电设备的传热效果，提高地热发电的效率。
3. 锂离子电池锂离子电池是现代电子产品中广泛应用的电池类型。
材料制备技术在锂离子电池的制造中也发挥着极大的作用。
通过溶胶-凝胶法和高温合成法，可以制备出高能量密度、高稳定性的锂离子电池材料。
这样的锂离子电池具有更长的寿命，更好的性能。
4. 氢燃料电池氢燃料电池是一种将氢气和氧气反应产生电能的装置。
现在，溶胶-凝胶法已经被广泛用于氢燃料电池中的电解质制造。
先进陶瓷及其制备技术举例
先进陶瓷及其制备技术举例
1. 先进陶瓷材料：先进陶瓷是指在结构、性能、制备工艺等方面具有较高水平的陶瓷材料。
例如，氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等。
2. 先进陶瓷制备技术：先进陶瓷的制备技术包括多种方法，如烧结、凝胶注模成型、溶胶凝胶法、等离子烧结法等。
举例来说，利用凝胶注模成型技术可以制备出复杂形状的陶瓷器件，如微型传感器、微型电子器件等。
该技术通过将陶瓷粉末与有机物混合，形成可塑性较好的凝胶，再通过注射成型、凝胶烧结等步骤获得所需形状的陶瓷器件。
等离子烧结技术是一种高温处理技术，通过利用等离子体的高温和高能粒子的作用，使陶瓷材料在短时间内高温烧结，从而实现陶瓷材料的致密化和改善其性能。
这种技术常用于制备高纯度、高密度的陶瓷材料，如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。
这些先进陶瓷及其制备技术的应用可以在高温、高压、耐腐蚀、绝缘等领域发挥重要作用，如航空航天、电子器件、化工等行业。
先进材料制备技术及其应用
先进材料制备技术及其应用随着现代科技的不断发展，先进材料制备技术正在受到越来越多的关注和研究。
先进材料具有优异的物理、化学、电学、热学等性能，对于解决现代工业生产中的一系列技术问题有着重要的作用。
本文将介绍一些常见的先进材料制备技术及其应用。
一、化学气相沉积法化学气相沉积法是材料制备中一种常见的技术，可制备出高质量、高纯度、高晶度的材料。
该技术可以通过控制沉积条件，制备出具有不同形态、尺寸的材料，其具有广泛的应用前景。
其中，化学气相沉积法中的热解法可以制备出许多高性能的材料，例如石墨烯、纳米碳管、纳米晶等。
二、离子束溅射法离子束溅射法是一种先进的材料制备技术，广泛应用于光学膜、磁性材料等高科技领域。
该技术可以制备出具有优异性能的薄膜材料，例如具有高磁各向异性的磁膜，具有高透过率和高抗反射性能的光学膜等。
离子束溅射法具有高效、快速、可控性好的特点，是材料制备中一种重要的技术。
三、电化学沉积法电化学沉积法是一种先进的合成方法，它可以在电极表面上通过电解反应制备出具有一定形态和尺寸的材料。
该技术可以控制材料表面的形貌和结构，对于制备功能性材料如传感器、催化剂等有很好的应用前景。
电化学沉积法具有易于控制、低成本等优点，在材料制备中正逐渐成为研究的热点。
四、原子层析出法原子层析出法是一种先进的薄膜制备技术，可以制备出具有高质量、高纯度、高均匀性的超薄膜材料。
原子层析出法可以在薄膜的厚度、成分、晶体结构和物理性能等方面进行精细调控，可用于制备电器件、光电器件等。
该技术具有很高的成本性能比，并且表面平整度高、成膜速度快、可重复性好等特点，是材料制备中一种很重要的技术。
五、纳米粉末制备技术纳米粉末制备技术可制备出粒子直径小于100纳米的材料。
与传统的粉末制备方法相比，纳米级粉末制备技术具有很多优点，如高比表面积、表面活性高、出色的力学性能和低温变形能力。
例如，纳米级铁氧体粉末可用于制备高性能磁芯材料，纳米级钛合金粉末则适用于高温合金等领域。
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纳米材料的特性及制备方法纳米材料的定义与发展纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，纳米材料广义上是三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在0.1-100纳米之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
根据2011年10月18日欧盟委员会通过的纳米材料的定义，纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在１纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50％以上。
纳米材料是20世纪50年代末被提出的。
1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。
1984年德国物理学家格莱特（Grant）制得了只有几个纳米大小的超细粉末，包括各种金属、无机化合物和有机化合物的超细粉末。
1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为“超级纤维”。
这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。
1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。
纳米材料的特征纳米材料的提出对科学的贡献很大，因为它的颗粒极小，表面积较大，使其具有很多优良的特性：1、表面与界面效应这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。
例如粒子直径为10纳米时，微粒包含4000个原子，表面原子占40%；粒子直径为1纳米时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。
主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多。
再例如，粒子直径为10纳米和5纳米时，比表面积分别为90米2/克和180米2/克。
如此高的比表面积会出现一些极为奇特的现象，如金属纳米粒子在空中会燃烧，无机纳米粒子会吸附气体等等。
2、小尺寸效应当纳米微粒尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能呈现出“新奇”的现象。
随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。
例如，铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电；绝缘的二氧化硅颗粒在20纳米时却开始导电。
再譬如，高分子材料加纳米材料制成的刀具比金钢石制品还要坚硬。
利用这些特性，可以高效率地将太阳能转变为热能、电能，此外又有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等等。
对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下性质：（1）特殊的光学性质所有的金属在超微颗粒状态都呈现为黑色。
尺寸越小，颜色愈黑，银白色的铂（白金）变成铂黑，金属铬变成铬黑。
由此可见，金属超微颗粒对光的反射率很低，通常可低于l％，大约几微米的厚度就能完全消光。
利用这个特性可以制造高效率的光热、光电转换材料，以很高的效率将太阳能转变为热能、电能。
另外还有可能应用于红外敏感元件、红外隐身技术等。
（2）特殊的热学性质固态物质在其形态为大尺寸时，其熔点是固定的，超细微化后却发现其熔点将显著降低，当颗粒小于10纳米量级时尤为显著。
超微颗粒熔点下降的性质对粉末冶金工业具有一定的吸引力。
（3）特殊的磁学性质在研究纳米材料过程中科学家发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领。
小尺寸的磁性超微颗粒与大块材料显著不同。
大块的纯铁矫顽力约为80安/米，而当颗粒尺寸减小到2×10-2微米以下时，其矫顽力可增加1000倍。
若进一步减小其尺寸，大约小于6×10-3微米时，其矫顽力反而降低到零，呈现出超顺磁性。
利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性，已作成高储存密度的磁记录磁粉，大量应用于磁带、磁盘、磁卡以及磁性钥匙等。
利用超顺磁性，人们已将磁性超微颗粒制成用途广泛的磁性液体。
（4）特殊的力学性质美国学者报道氟化钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而不断裂。
研究表明，人的牙齿之所以具有很高的强度，是因为它是由磷酸钙等纳米材料构成的。
呈纳米晶粒的金属要比传统的粗晶粒金属硬3～5倍。
金属—陶瓷复合纳米材料则可在更大的范围内改变材料的力学性质，其应用前景十分宽广。
超微颗粒的小尺寸效应还表现在超导电性、介电性能、声学特性以及化学性能等方面。
3、量子尺寸效应当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。
当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。
例如，有种金属纳米粒子吸收光线能力非常强，在1.1365千克水里只要放入千分之一这种粒子，水就会变得完全不透明。
4、宏观量子隧道效应微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。
纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。
纳米材料的合成与制备方法2. 1 物理制备方法2. 1. 1 机械法机械法有机械球磨法、机械粉碎法以及超重力技术。
机械球磨法无需从外部供给热能，通过球磨让物质使材料之间发生界面反应，使大晶粒变为小晶粒，得到纳米材料。
范景莲等采用球磨法制备了钨基合金的纳米粉末。
xiao 等利用金属羰基粉高能球磨法获得纳米级的Fe- 18Cr- 9W合金粉末。
机械粉碎法是利用各种超微粉机械粉碎和电火花爆炸等方法将原料直接粉碎成超微粉，尤其适用于制备脆性材料的超微粉。
超重力技术利用超重力旋转床高速旋转产生的相当于重力加速度上百倍的离心加速度，使相间传质和微观混合得到极大的加强，从而制备纳米材料。
刘建伟等以氨气和硝酸锌为原料，应用超重力技术制备粒径20nm- 80nm、粒度分布均匀的ZnO 纳米颗粒。
2. 1. 2 气相法气相法包括蒸发冷凝法、溶液蒸发法、深度塑性变形法等。
蒸发冷凝法是在真空或惰性气体中通过电阻加热、高频感应、等离子体、激光、电子束、电弧感应等方法使原料气化或形成等离子体并使其达到过饱和状态，然后在气体介质中冷凝形成高纯度的纳米材料。
T akaki 等在惰性气体保护下，利用气相冷凝法制备了悬浮的纳米银粉。
杜芳林等制备出了铜、铬、锰、铁、镍等纳米粉体，粒径在30nm-50nm 范围内可控。
魏胜用蒸发冷凝法制备了纳米铝粉。
溶液蒸发法是将溶剂制成小滴后进行快速蒸发，使组分偏析最小，一般可通过喷雾干燥法、喷雾热分解法或冷冻干燥法加以处理。
深度塑性变形法是在准静态压力的作用下，材料极大程度地发生塑性变形，而使尺寸细化到纳米量级。
有文献报道，ɸ82mm 的Ge 在6GPa 准静压力作用后，再经850 ℃热处理，纳米结构开始形成，材料由粒径100nm 的等轴晶组成，而温度升至900℃时，晶粒尺寸迅速增大至400nm。
2. 1. 3 磁控溅射法与等离子体法溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子，交换能量或动量，使得靶材料表面的原子或分子从靶材料表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。
在该法中靶材料无相变，化合物的成分不易发生变化。
目前，溅射技术已经得到了较大的发展，常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。
等离子体法是利用在惰性气氛或反应性气氛中通过直流放电使气体电离产生高温等离子体，从而使原料溶液化合蒸发，蒸汽达到周围冷却形成超微粒。
等离子体温度高，能制备难熔的金属或化合物，产物纯度高，在惰性气氛中，等离子法几乎可制备所有的金属纳米材料。
以上介绍了几种常用的纳米材料物理制备方法，这些制备方法基本不涉及复杂的化学反应，因此，在控制合成不同形貌结构的纳米材料时具有一定的局限性。
2. 2 化学制备方法2. 2. 1 溶胶- 凝胶法溶胶- 凝胶法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合,开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶。
Ste-phen 等利用高分子加成物( 由烷基金属和含N 聚合物组成) 在溶液中与H2S 反应，生成的ZnS 颗粒粒度分布窄，且被均匀包覆于聚合物基体中，粒径范围可控制在2nm- 5nm之间。
Marcus Jones 等以CdO 为原料，通过加入Zn( CH3 )2和S[ Si( CH3 ) 3 ] 2制得了ZnS 包裹的CdS e 量子点，颗粒平均粒径为3. 3nm，量子产率( quantum yield, QY) 为13. 8%。
2. 2. 2 离子液法离子液作为一种特殊的有机溶剂，具有独特的物理化学性质，如粘度较大、离子传导性较高、热稳定性高、低毒、流动性好以及具有较宽的液态温度范围等。
即使在较高的温度下，离子液仍具有低挥发性，不易造成环境污染，是一类绿色溶剂。
因此，离子液是合成不同形貌纳米结构的一种良好介质。
Jiang 等以BiCl3 和硫代乙酰胺为原料，在室温下于离子液介质中合成出了大小均匀的、尺寸为3µm -5µm 的Bi2S3纳米花。
他们认为溶液的pH 值、反应温度、反应时间等条件对纳米花的形貌和晶相结构有很重要的影响。
他们证实，这些纳米花由直径60nm - 80 nm 的纳米线构成，随老化时间的增加，这些纳米线会从母花上坍塌，最终形成单根的纳米线。
赵荣祥等采用硝酸铋和硫脲为先驱原料，以离子液为反应介质，合成了单晶Bi2S3纳米棒。
2. 2. 3 溶剂热法溶剂热法是指在密闭反应器( 如高压釜) 中，通过对各种溶剂组成相应的反应体系加热，使反应体系形成一个高温高压的环境，从而进行实现纳米材料的可控合成与制备的一种有效方法。
Lou 等采用单源前驱体Bi [ S2P( OC8H17 ) 2] 3作反应物，用溶剂热法制得了高度均匀的正交晶系Bi2S3纳米棒，且该方法适于大规模生产。
Liu 等用Bi( NO3 ) 3 · 5H2O、NaOH 及硫的化合物为原料，甘油和水为溶剂，采用溶剂热法在高压釜中160 ℃反应24- 72 h 制得了长达数毫米的Bi2S3纳米带。
2. 2. 4 微乳法微乳液制备纳米粒子是近年发展起来的新兴的研究领域，具有制得的粒子粒径小、粒径接近于单分散体系等优点。
1943 年Hoar 等人首次报道了将水、油、表面活性剂、助表面活性剂混合，可自发地形成一种热力学稳定体系，体系中的分散相由80nm- 800nm 的球形或圆柱形颗粒组成，并将这种体系定名微乳液。