納米材料之所以成為納米研究的熱潮，其根本原因在于納米材料有許多別的材料不具備的特性：如表面效應、量子尺寸效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等。具體特征表現如下：
一、表面效應
納米微粒由于尺寸小，表面積大，表面能高，位于表面的原子占相當大的比例。這些表面原子牌嚴重的缺位狀態(tài)，因此其活性*，極不穩(wěn)定，遇見其它原子時很快結合，使其穩(wěn)定化。這種活性就是表面效應。
二、量子效應
當粒子尺寸降到某一值時，費米能級附近的電子能級由準連續(xù)能級變?yōu)殡x散能級的現象、納米半導體微粒存在不連續(xù)的高占據分子軌道和低末被占據分子軌道能級，能級變寬的現象均稱為量子尺寸效應。例如，半導體的能帶結構與顆粒的尺寸有密切的關系。隨著顆粒的減小，半導體的發(fā)光帶或者吸光帶可由長波長移向短波長，發(fā)光的顏色從紅光移向藍光，這就是半導體藍移現象。
三、小尺寸效應
當納米微粒尺寸與光波的波長、傳導電子的德布意波長及超導態(tài)的相干長度或穿透深度等物理特征尺寸相當時，晶體周期性的邊界條件將被破壞，聲、光、力、熱、電、磁、內壓、化學活性等與普通粒子相比均有很大變化，這就是納米粒子的小尺寸效應。
四、宏觀量子隧道效應
微觀粒子具有貫穿勢壘能力的效應稱為隧道效應。電子即具有粒子性又具有波動性，因此存在隧道效應。近年來，人們發(fā)現一些宏觀量，如微粒的磁化強度、量子相干器件中的磁道通量等也具有隧道效應，它們可以穿越宏觀體系的勢壘而產生變化，故稱之為宏觀量子隧道效應。
2氧化物納米材料的用途
由于不同各類的氧化物對光、電、磁、力聲、氣、溫度、濕度等物理量具有某一特殊的電學特性，使得這些材料常用作結構陶瓷和各種電子功能陶瓷。對于氧化物納米材料而言，由于其表面效應、量子尺寸效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等使得它們呈現出常規(guī)材料不具備的特性，從而在陶瓷增韌、磁性 材料、催化材料、光學材料和其他方面有非常廣泛的應用前景。
一、陶瓷增韌
納米陶瓷是指陶瓷材料的顯微結構中晶粒、晶界以及它們之間的結合都處在納米水平，納米陶瓷晶粒的細化晶界數量大幅度增加，可使材料的強度、韌性和超塑性大為提高，并對材料的電學、熱學、光學和磁學等性能產生重要的影響。納米陶瓷具有高韌性的特點可解決普通陶瓷“易碎品”形象的存在。
二、磁力性能
磁性納米材料由于尺寸小，具有單磁疇結構、矯頑力很高的特性，用它制成的磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖像質量。
三、催化性能
納米微粒由于尺寸小，表面所占體積分數大，表面的價態(tài)和電子態(tài)與顆粒內部不同，表面原子配位不全等導致了表面的活性位置增加，這就使它具備了作為催化劑的基本條件。并且，隨著粒徑的減小，納米微粒表面光滑程度變差，形成了凹凸不平的原子臺階，這就增加了化學反應的接觸面。
四、光學性質
納米微粒由于小尺寸效應使它具有常規(guī)大塊材料不具備的光學特性。研究表明，利用納米微粒特殊的光學特性制備的各種光學材料裝飾在日常生活和高技術領域得到廣泛的應用。如優(yōu)異的光吸收材料，紅外吸收材料和隱身材料。
五、其它性質
由于納米微粒具有大的比表面積，高的表面活性，使得它與氣體相互作用強，對周圍環(huán)境十分敏感。例如對、氣體、濕度等環(huán)境敏感，因此可用作各種傳感器。還有如晶體加工，靜電屏蔽性能的納米涂料。
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