表面效应

表面效应是指纳米微粒表面原子与总原子数之比，随粒径的变小而急剧增大后引起性质上的变化。纳米材料的颗粒尺寸小，位于表面的原子所占的体积分数很大，产生相当大的表面能。随着纳米粒尺寸的减小，比表面积急剧加大，表面原子数及比例迅速增大。由于表面原子数增多，比表面积大，使得表面原子处于“裸露”状态。周围缺少相邻的原子,原子配位数不足，存在未饱和键，导致了纳米颗粒表面存在许多缺陷，使这些表面具有很高的活性，特别容易吸附其他原子或与其他原子发生化学反应。这种表面原子的活性不但引起纳米粒子表面输运和构型的变化，同时也引起表面电子自旋、构象、电子能谱的变化。它是纳米粒子及其固体材料的*重要的效应之一。

小尺寸效应

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。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下一系列新奇的性质。当超细微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，晶体的周期性的边界条件将被破坏；在非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子密度减少, 磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性及熔点等与普通粒子相比都有很大变化, 这就是纳米粒子的小尺寸效应。纳米材料之所以具有这些奇特的宏观结构特征, 是由于在纳米层次上, 物质的尺寸不大不小, 所包含的原子、分子数不多不少, 其运动速度不快不慢。而决定物质性质的正是这个层次的由有限分子组装起来的集合体, 而不再是传统观念上的材料性质直接决定于原子和分子。介于物质的宏观结构与微观原子、分子结构之间的层次(即小尺寸效应)对材料的物性起着决定性作用。

示例。试样切割面应用180目细砂布打磨光滑。两端面应清洁并相互平行。在个容器或托盘中放置一层直径相同的钢球或玻璃球。

球径1mm至2mm。将试样按纤维垂直向上方向放置在球上，并将染色液倒入容器，液面应比球顶高2mm〜3mm。染色液为含1%红色或紫罗兰色次甲基染料(如Astrazon和BasoniF)的甲醇或乙醇溶液。染色液会在毛细作用下穿过芯体上升。测量染色液穿过试样的时间。注：对于树脂绝缘子，此项试验可不做。染色液贯穿试样的时间应超过15min。2)Astrazon和Basonil是合适的商品示例。本标准中给出这个信息是为了使用者的方便，但对这些产品不做指定。下列试验是为了检查芯体材料的耐水侵害能力。应在取自生产线的绝缘子上，使用金刚石圆锯片在流动的凉水下切割6只试样，切割方向与芯体轴线呈90°。试样长度应为30mm±0.5mm。

试样切割面应用180目细砂布打磨光滑。两切割端面应清洁并相互平行。图2给岀了取自不同类型绝缘子的样品的示例。如果从树脂绝缘子上不能切割到圆形试样,可以从绝缘子厚的部分取得样品，将试样用异丙醇和滤纸在沸煮前擦洗干净后，立即置于一合适的容器（如玻璃或不锈钢容器）中，在含0.1%NaCl（重量）的去离子水中沸煮100h+0.5h。一种芯体材料的试样应放在同一容器沸煮。容器示例见图1。沸煮后应将试样从容器中取出，在另一个充满自来水容器（如玻璃或不锈钢容器）中于室温下至少放置15min。应在从沸煮容器中取出后的3h内完成电压试验。电压试验应用图3所示装置进行，试验用典型回路如图4所示。耐压试验前把试样从玻璃容器中取出。

并立即用滤纸将表面擦干。然后应把每一个试样置于两电极间，试验电压应以约1kV/s的速率上升到12kVD在此电压下持续1min,然后降低电压到零。图3电压试验用电极Ti-——调压器；T2一一高压试验变压器；V-——-高压测量装置；mA——-毫安表；Pi——毫安表保护；S——装有试样的电极。9.4.2.5接收准则,：，试驼中不应发生击穿或表血闪络。注：电流不应超过1mA是对所冇种类聚合物产品的…个规定。对某些种类的产品，例如架空线路用复合绝缘子,不应超过1mA的规定可能太宽了。现在正在对此进行研究，一旦有统•认识，町将具体耍求列入有关产品标准中。在生产线上取两只爬电距离在500mm〜800mm的同一设计的试验绝缘子。