为什么激光可以制造纳米材料

 直径小于 100 纳米的颗粒材料(通常又称纳米材料),它在光学、热学、电学、磁学、声学、化学等各方面的特性,都明显优于块状材料, 利用这种材料可以制造出比块状材料性能更为优异的元件。比如,用纳米材料制成的磁记录器,记录信息密度可以提高 10 倍;用纳米材料制成的催化剂,催化效率可以提高 100 倍。制备纳米材料的方法有很多种,常用的有液相沉淀法、加热蒸发法等。后来,使用激光技术发展起来的制造技术生产出来的纳米材料质量最好,是最有发展前途的一种制造技术。在用激光技术制备材料的过程中,常会涉及到加热或者化学反应过程,由于激光的单色性好,亮度高,如果有选择地选出属于物质原子(分子)吸收系数最大的光波长照射它们,就能有效地加热物质,加热升温的速率很高,可以达到 106~108℃/s;而移走激光束后,物质温度下降速率又会很高,可达 105~106℃/s。快速升温和快速冷却生长纳米材料的条件,用其他制造方法是不可能有的。当前利用激光做光源发展起来的纳米材料制造技术主要有:激光加热蒸发淀积法、激光气相法和光子解离法。激光加热蒸发淀积法是利用高功率激光束照射在真空室内的固体材料,它吸收了激光能量之后迅速升高温度,蒸发出原子蒸气。这蒸气急剧冷却后便凝固成纳米颗粒。颗粒直径尺寸可以通过改变往真空室充入隋性气体气压,或改变对靶材料加热的温度来控制。用这个方法可生产出高熔点的 SiO2、MgO、Al2O3 等纳米材料。激光气相生长法是利用激光与气相材料相互作用,使它发生分解反应,反应生成的原子聚集成核、长大而成纳米材料。的颗粒尺寸比较小,一般是 1 纳米左右。激光光子解离法和前面的激光气相法的做法相类似,主要区别是前者利用激光能量使气体分子发生热离解,这里是利用光子的能量打断分子键,使它发生离解。 

为什么激光可以制造高温超导薄膜
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为什么可以用激光查找劣质产品
 市场上出现次品及不合格产品,很可能是生产厂家的检验产品工作不完善。因为产品检验工作是判断产品好坏的“眼睛”,产品名牌生产厂需要一双明亮的“眼睛”帮助它们找出“坏产品”,以维护它们产品的好名声。可是,现实中许多......
为什么激光计量更精密
 加工生产出来的各种零件,它们能否配合使用,配合的精确程度如何,决定着制备出来的设备的精密程度,也决定着它们能不能相互配合使用。如果加工出的尺寸不匹配,既达不到生产精度的要求,又浪费加工费。怎样才能让不同生产者......
为什么激光可以监测环境污染
 环境污染是 20 世纪人类生产活动中遇到的一个严重问题,环境的变化会对政治、经济和社会各方面都产生影响。所以世界各国都十分注重环境科学研究和环境保护工作。在这些工作中,准确地监测环境中存在的污染物质以及它们的分布......
现代科学技术为什么离不开精密工程
 随着科学技术的不断发展,人们对于各种电子器件、机械零件,以及许许多多重要制品和部件的精密度的要求也越来越高。譬如像日常接触到的录像机里的录像头、激光唱片等等,都是需要用精密工程技术加工制造的产品。需要用精密工......
为什么激光能做雕刻刀
 雕刻是大众喜欢的一种艺术,它可以在木板、竹片、玻璃、陶瓷、皮革、石板等材料上刻图案,也可以在古建筑物的门窗、客厅屏风上雕刻作品。从前,雕刻常常是用刀来完成的,现在有一种新方法,是用激光刀来雕刻。激光雕刻刀是一......
为什么锻炼能使肌肉发达?
一个人平时的肌肉活动强度小,需要的能量和血液循环也少。经常锻炼能使肌肉中的毛细血管大量开放,加快新陈代谢。肌肉从血液中得到丰富的营养物质,使肌肉纤维组织变粗,这时看上去人的肌肉就显得粗壮发达。......
为什么久坐久站脚会发麻?
一个人连续坐上几个小时,双脚会发胀。与久坐相比,长时间站立不动就更不行了,不消一两个小时,两只脚就发胀,时间再长些,足背还会肿起来。原来,人体内的水分含量极高,这些水分在体内不断流动,保证了血液循环及各种新陈代......
为什么奔跑时心脏会剧烈跳动?
一般人的心脏都能根据机体的需要而改变血液的输出量,需要量大时,血液在全身循环的速度大大加快。心脏是依靠什么力量使输出量增加的呢?主要是采取两种办法:一为加快心脏跳动;二为增强心脏的收缩力。当做跑步、登山等剧烈运动......
为什么男子会长胡子?
为什么男子会长胡子而女子不会呢?这与人体内性激素代谢有密切的关系。一般来说,青春期后的健康男性都会长胡子,最初柔软稀少,以后逐渐变得粗硬稠密。现代医学发现,这时候男子体内分泌出较多的雄性激素使毛发又黑又粗,胡子......
为什么碰伤的皮肤处会有乌青块?
乌内青块,是皮肤血管破裂引起皮下溢血的结果。皮肤里血管非常多,血管的特点是管腔细小而管壁薄。这些小血管是经不起外界压力的。如果跌一跤只是臀部着地,一般不会发生乌青块,因为臀部皮下脂肪多,缓冲作用大。如果小腿前面......
为什么人走路时手脚左右交错摆动?
人们走路之所以要手脚左右摆动,就是为了保持身体的平衡,走起路来也非常省力。看到运动员在跑道上飞奔时,他们的手脚快速地左右交替摆动,克服前进的阻力,速度才能加快;否则,他们手脚摆动成一顺,那是绝不可能取得好成绩的......
为什么人吸进氧气,呼出时变成了二氧化碳?
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为什么有的肌肉不休息?
人体中有些肌肉是不能休息的,心肌就是这样的肌肉。心肌是最勤劳的肌肉。它从人类诞生的第一天起,就开始有节奏的跳动着,从不休息,永不停顿,直至死亡。如果按心脏每分钟跳动75次计算,一个人活到70岁,心肌大约要收缩扩......
为什么红细胞有免疫功能?
人体免疫系统能识别、排除细菌或病毒及自身衰老变性成分等“异己物质”,使人体维持稳定的生理平衡。免疫系统有细胞免疫和体液免疫两类。红细胞的免疫功能,既不同于两者,但又有联系。红细胞是血液中运输氧和二氧化碳的主要工......
为什么称白细胞为“人体卫士”?
人体内的白细胞是与疾病做斗争的“卫士”。有的白细胞能识别细菌等能引起疾病的微生物,并且提醒身体它正在遭受的侵害;有的白细胞则含有与疾病作斗争的化学物质;此外,还有一些白细胞能包围和杀死人体内的有害微生物。......