纳米钨铜复合材料

纳米钨铜复合材料也被称为超细晶钨铜复合材料，与普通颗粒的钨铜复合材料相比有着更为优良的理化性能和力学性能，其颗粒尺寸一般介于1-100nm之间。通常，纳米微粒具有以下几点特征：

1.小尺寸效应：当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化；

2.表面效应：纳米钨铜微粒的表面原子与总原子之比随着纳米微粒尺寸的减小而大幅增加，粒子表面结合能也随之增加，从而引起纳米微粒性质变化；

3.量子尺寸效应：当钨铜粒子尺寸下降到一定尺寸时，费米能级附近的电子能级由连续向分立能及转化。其间存在不连续的被占据的高能级分子轨道，与此同时也存在违背占据的最低分子轨道，并且高低轨级间的间距随纳米颗粒的粒径变小而增大；

4.宏观量子隧道效应：电子具有波粒二象性和贯穿势垒的能力，称为隧道效应；

5.库伦阻塞与量子隧穿：纳米级尺寸中，充电和放电过程是不连续的，充入一个电子所需能量被称为库伦堵塞能。而在这样的小体系中单电子运输行为称为库伦堵塞效应，若两个量子点通过一个结连接起来，一个量子点上的单电子穿过能垒到另一个量子点上的行为就是量子隧穿。

而纳米颗粒的钨铜材料在热学性质、磁学性质、光学性质、超导性质、催化性质等方面有着更优良的特性。热学性质上，在超低温情况下，纳米颗粒的钨铜材料热阻几乎为零。磁学性质上，纳米微粒尺寸超过一定临界值时就会进入超顺磁状态，呈现较高的矫顽力。光学性质上，纳米颗粒的量子尺寸效应更为显著，在光学上表现为宽频带接收，使得分散系具有特殊的光学性能。纳米钨铜颗粒的超导转变温度也随着粒度的减小而提高。另外，在催化性质方面，随着粒径的减小反应活性明显增强，在适当的条件下能够催化断裂H-H、C-H、C-C、C-O等化学键。