1、 1 ICS 01.040.77 中華民國國家標準 CNS 總號 號 H101014975經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 95 2 月 24 日 月日 奈米材料詞彙 Terminology for nanomaterials 1. 適用範圍：本標準適用於米材一般概和依 技術分的具體概的詞彙，但包括由米材製造的產品詞彙。 2. 分：本標準詞彙分為 6 。 (1) 一般概 (2) 米材的種 (3) 米材的特性 (4) 米材的製備方法 (5) 米材的處方法 (6) 米材的分析方法 3. 詞彙及明 3.1 一般概 3.1.1 米尺(nanoscale) 在 1nm至 100nm(1nm=1
2、0-9m)範圍內的幾何尺。 3.1.2 米結構單元(nanostructure unit) 具有米尺結構特徵的物質單元，包括穩定的團簇或人造原子團簇、米晶體、米顆、米管、米棒、米線、米單層膜及米孔等。 3.1.3 米材(nanomaterial) 物質結構在三維空間中至少有一維處於米尺，或由米結構單元所構成的且具有特殊性質的材。 3.1.4 米技術(nanotechnology) 研究米尺範圍物質的結構、特性和相互作用，以及用這些特性製造具有特定功能產品的技術。 3.1.5 米結構體系(nanosturcture system) 以米結構單元為基礎，按照一定規則排成的結構體系。 3.1.6 米
3、組裝體系(nanosturcture assembling system) 用物和化學的方法將米結構單元在一維、二維和三維空間組裝排成具有米結構和特定功能的體系。 3.1.7 米元件(nanodevice) 用米材和米技術製造出具有特殊功能的元件。 3.1.8 米碳管(carbon nanotube) (共 12 頁由碳原子主要以sp2及 sp3混成鍵結方式相互接形成的單層或多層石墨管)印月 95 2 月 本標準非經本局同意得翻印 2 CNS 14975, H 1010 米碳材，管的外徑屬於米尺。 3.1.9 原子團簇(atom cluster) 幾個至幾百個原子的聚集體。 3.1.10 米顆
4、(nanoparticle) 米尺的固體子。 3.1.11 團(agglomerate) 由於表面活性或凡得瓦吸引而使顆聚在一起，形成尺寸較大的團聚體。 3.2 米材的種 3.2.1 按形態分的詞彙 (1) 米粉末(nanopowder) 散的米顆。 (2) 米纖維(nanofibre) 直徑處於米尺的線（管）材。 (3) 米薄膜(nanofilm) 厚為米尺並具有特殊性質的薄膜。 (4) 米塊體(nanostructured bulk) 三維大尺米晶體材。 (5) 米孔(nanopore) 孔徑為米尺的孔隙。 3.2.2 依晶體態分的詞彙 (1) 米晶體材(nanocrystalline m
5、aterial) 由米尺的晶組成的材。 (2)非晶質米材(nanoamorphous material) 由非晶質米顆組成的材。 3.2.3 依化學成分分的詞彙 (1) 屬米材(metallic nanomaterial) 以屬與合為主要組成的米材。 (2) 無機非屬米材(inorganic non-metallic nanomaterial) 以無機非屬材為主要組成的米材。 (3) 高分子米材(polymer nanomaterial) 以高分子化合物為主要組成的米材。 (4) 米複合材(nanocomposite) 米材與其他材複合而成的材。 3.2.4 依功能與應用分的詞彙 (1) 米結
6、構材(nanostructural material) 經對材的米化或摻雜複合，使其強、韌性、耐磨性、耐候性等的一項或多項性能得到顯著改善的材。 3 CNS 14975, H 1010 (2) 米功能材(functional nanomaterial) 經對材米化或摻雜複合， 使其物和化學功能如光、電、聲、磁、熱及耐蝕等特性得到顯著改善的功能材。 (3) 米生醫材(nanobiomaterial) 能夠替代生物器官、組織或增強其功能以達到治目的，且具有生物相容性的米材。 3.3 米材的特性 3.3.1 小尺寸效應(small size effect) 當米結構單元的尺寸與某些物特徵尺寸相當或小
7、時，使得材產生出新的特殊性質的現象。 3.3.2 表面效應(surface effect) 米顆表面原子與總原子之比隨變小而急劇增大後，引起材性質發生顯著變化的現象。 3.3.3 子尺寸效應(quantum size effect) 米顆尺寸下到一定值時，費米能階附近的電子能階由準續能階變為散能階，並產生能隙變寬的現象。 3.3.4 巨觀子穿隧效應(macroscopic quantum tunneling effect, MQT) 米顆的一些巨觀（如顆的磁化強、子相關元件中的磁通等），具有穿越巨觀系統的障礙而產生變化的現象。 3.4 米材的製備方法 3.4.1 米粉末的製備方法 (1) 物方
8、法 (a) 控制氣氛積法( controlled-atmosphere deposition) 在控制氣氛或高真空中，用射、電漿、高頻感應等方法使原蒸發氣化、凝，製備米粉末的方法。 (b) 物粉碎法(physical crushing) 經機械粉碎或電火花爆炸等製備米粉末的方法。 (c) 高能球磨法(high energy ball milling) 用高能球磨機內部硬球的轉動或振動對粉末進強的撞擊、研磨、剪和攪拌( 球磨時可充保護氣體) ，製備米粉末的方法。 (d) 濺射法(sputtering) 經加速的高能子轟擊材表面，使材濺射出中性及子化子，製備米粉末的方法。 (e) 噴霧法(spra
9、ying) 將溶液經各種物手段進霧化，製備米粉末的方法。 (2) 化學方法 (a) 化學氣相積法(chemical vapor deposition, CVD) 用揮發性化合物的蒸氣，經化學反應合成所需要的物質，在保護 4 CNS 14975, H 1010 氣體中快速凝，製備米粉末的方法。 (b) 澱法(precipitation) 經化學反應生成的沉澱物，再經過、洗滌、乾燥或加熱分解，製備米粉末的方法。 (c) 水熱合成法(hydrothermal synthesis) 在一定的溫和壓等條件下，先在水溶液或水蒸汽等體中合成，再經分和熱處，製備米粉末的方法。 (d) 溶膠- 凝膠法(sol-
10、gel process) 化合物經溶液、溶膠、凝膠而固化，再經熱處，製備氧化物或其他化合物米粉末的方法。 (e) 微乳液法(micro emulsion) 種互相溶的液體在界面活性劑的作用下形成一個均勻的微乳液，從微乳液中析出固相，經熱處後製備米粉末的方法。 3.4.2 其他米材的製備方法 (1) 快速凝固法(rapid solidification) 將屬或合熔化後注入到屬模具中，經模具的快速熱傳導提高成核速，並抑制晶長大，製備屬米晶體材的方法。 (2) 非晶質結晶化法(crystallization of amorphous solid) 經控制非晶質固體的結晶化動學過程，使其結晶且晶為米
11、尺，製備屬米晶體材的方法。 (3) 強塑性變形法( severe plastic deformation) 在準靜態壓作用下，用強塑性變形使屬或合的晶逐漸碎化成米晶，製備米塊體材的方法。 (4) 場複合法(in-situ composite) 在基體內場反應生成一種或幾種穩定的米增強體( 米顆、晶鬚、纖維) ，製備米材的方法。 備考：所謂晶鬚（whisker ）指生長成針的單晶體。 (5) 插層複合法(intercalation hybrid) 採用層無機物作為主體，有機單體作為客體插人主體的夾層間，製備有機和（或）無機米複合材的方法。 (6) 模板合成法(template synthesis
12、) 在含有高密米孔的模板上，用物、化學或生物化學方法向其中填充各種屬、非屬或半導體材，進米材合成的方法。 (7) 自組裝法(self-assembly) 用分子之間的相互作用，如靜電、氫鍵、疏水性等，組裝成有序米材的方法。 3.5 米材的處方法 3.5.1 表面改質(surface modification) 5 CNS 14975, H 1010 對米材表面進物、化學或生物化學處，使其具有特定的性質。 3.5.2 鈍化處(passivating treatment) 為防止米粉末發生變化或在大氣中自燃，在初始顆表面生成鈍化薄膜等的處。 3.6 米材的分析方法 3.6.1 掃描探針顯微法(sc
13、anning probe microscopy, SPM) 用測掃描探針與樣品表面相互作用所產生的訊號，在米級或原子級的尺上研究物質表面的原子和分子的幾何結構及相關的物、化學性質的分析技術。 (1) 掃描穿隧顯微法(scanning tunneling microscopy, STM) 用曲半徑為原子尺的屬探針在導體或半導體樣品表面掃描，在探針與樣品間加一定電壓，用子穿隧效應獲得樣品表面微區形貌及電子態圖像的分析技術。 (2) 原子顯微法(atomic force microscopy, AFM) 用一個固定在微懸臂上的針尖對樣品表面進掃描，經測針尖與樣品表面間垂直方向微弱的原子作用的變化，獲
14、得樣品表面微區的三維結構、化學組成和物性質的分析技術。 (3) 掃描近場光學顯微法(scanning near-field opti cal microscopy, SNOM) 用孔徑限制的光纖掃描探針，在距樣品表面一個波長以內探測樣品表面的光學特性變化，將光訊號的變化轉換成圖像，獲得樣品表面結構及光學特性的分析技術。 (4) 掃描熱顯微法(scanning thermal microscopy, STHM) 經控制、調節表面蓋有鎳層的鎢絲探針與樣品間距進恆溫掃描，觀察樣品表面微區形貌的分析技術。 (5) 磁顯微術(magnetic force microscopy, MFM) 經測掃描探針與
15、樣品表面間磁的變化訊號觀察樣品表面微區形貌和磁特性的分析技術。 3.6.2 掃描式電子顯微法(scanning electron microscopy, SEM) 用掃描入射電子束與樣品表面相互作用所產生的各種訊號（如二次電子、 X 射線光譜等），採用同的訊號檢測器觀察樣品表面形貌和化學組成的分析技術。 3.6.3 穿透式電子顯微法(transmission electron microscopy, TEM) 以穿透電子為成像訊號，經電子光學系統的放大與成像，觀察樣品的微觀組織和形貌的分析技術。 3.6.4 穿透式電子顯微鏡圖像分析法(transmission electron microsc
16、opy-image analysis) 用電子顯微鏡成像結合影像分析系統，測米粉末的形貌和分布的分析方法。 6 CNS 14975, H 1010 3.6.5 X 射線繞射法(X-ray diffractometry, XRD) 根據物質的 X 射線繞射圖譜特徵，對相（phase ）和結構等進測定的分析方法。 3.6.6 X 射線繞射峰寬化法 (X-ray diffractometry line broadening method, XRD-LB) 根據晶米化和（或）晶格變形所引起的繞射線寬化現象測定晶尺寸和晶格變形的分析方法。 3.6.7 X 射線小角散射法(small angle X-ra
17、y scattering, SAXS) 用 X 射線在倒晶格原點（000 位置）附近的相關散射現象測定長週期結構和米粉末分佈的分析方法。 3.6.8 曼光譜法(Raman spectrometry) 用射光束照射試樣分子，使分子的振動能階發生變化後，產生非彈性散射，經由散射光的波長偏移和強大小測定試樣組成、分子結構等的分析方法。 3.6.9 紅外線吸收光譜法(infrared absorption spectroscopy) 用紅外線與試樣分子振動和（或）轉動能階相互作用，經紅外線吸收光譜的波長位置和吸收強測定樣品組成、分子結構等的分析方法。 3.6.10 梅思堡光譜法(Mossbauer s
18、pectrometry) 用物質中特定的原子核對於射線的共振吸收，測原子核與其核外環境（核外電子、近鄰原子及晶體結構等）之間的相互作用，得到核外電子、近鄰原子及晶體結構等訊息的分析方法。 3.6.11 光子相關光譜法(photon correlation spectroscopy) 用射光束照射分散於液體中的顆，在某一角（通常為 90）續記被顆散射的光，並傳送至相關儀器，應用散射光強由相關函計算出顆的平均和分布寬的分析方法。 3.6.12 BET 法 (BET adsorption method) 根據壓和吸附的關係，用 BET 方程式計算出粉末表面氣體單分子層的吸附，進而求比表面積的方法。
19、3.6.13 氣體吸附法(gas adsorption) 在液態氮溫下，經測分析樣品的氮氣吸附脫附等溫線，用凱文(Kelvin)公式計算出多孔材孔徑分布的方法。 3.6.14 壓汞式孔隙儀法(mercury porosimetry) 對水銀加壓，滲入多孔材中，根據水銀壓入的孔半徑與壓成反比的關係，求得多孔材孔徑分布的方法。 7 CNS 14975, H 1010 附 A（資性附） 中文引（依筆畫） 詞彙 節次 BET法 3.6.12 X射線小角散射法 3.6.7 X射線繞射法 3.6.5 X射線繞射峰寬化法 3.6.6 小尺寸效應 3.3.1 化學氣相沉積法 3.4.1(2)(a) 水熱合成法
20、 3.4.1(2)(c) 巨觀子穿隧效應 3.3.4 光子相關光譜法 3.6.11 自組裝法 3.4.2.7 快速凝固法 3.4.2(1) 澱法 3.4.1(2)(b) 非晶質材 3.2.2(2) 米孔 3.2.1(5) 米尺 3.1.1 米技術 3.1.4 米材 3.1.3 米粉末 3.2.1(1) 米組裝體系 3.1.6 米晶體材 3.2.2(1) 米結構單元 3.1.2 米結構體系 3.1.5 米塊體 3.2.1(4) 米複合材 3.2.3(4) 米元件 3.1.7 米薄膜 3.2.1(3) 米顆 3.1.10 8 CNS 14975, H 1010 詞彙 節次 米纖維 3.2.1(2)
21、 米結構材 3.2.4(1) 米功能材 3.2.4(2) 米生醫材 3.2.4(3) 曼光譜法 3.6.8 物粉碎法 3.4.1(1)(b) 表面改質 3.5.1 表面效應 3.3.2 屬米材 3.2.3(1) 非晶質結晶法 3.4.2(2) 紅外吸收光譜法 3.6.9 原子顯微法 3.6.1(2) 原子團簇 3.1.9 氣體吸附法 3.6.13 高分子米材 3.2.3(3) 高能球磨法 3.4.1(1)(c) 強塑性變形法 3.4.2(3) 掃描式近場光學顯微法 3.6.1(3) 掃描探針顯微法 3.6.1 掃描電子顯微法 3.6.2 掃描熱顯微法 3.6.1(4) 掃描穿隧顯微法 3.6.
22、1(1) 穿透電子顯微法 3.6.3 透射電鏡- 圖像分析法 3.6.4 控制氣氛積法 3.4.1(1)(a) 梅思堡光譜法 3.6.10 插層複合法 3.4.2(5) 無機非屬米材 3.2.3(2) 結構米材 3.2.4(1) 子尺寸效應 3.3.3 9 CNS 14975, H 1010 詞彙 節次 鈍化處 3.5.2 微乳液法 3.4.1(2)(e) 溶膠- 凝膠法 3.4.1(2)(d) 團 3.1.11 磁顯微術 3.6.1(5) 碳米管 3.1.8 場複合法 3.4.2(4) 噴霧法 3.4.1(1)(e) 模板合成法 3.4.2(6) 壓汞式孔隙儀法 3.6.14 濺射法 3.4
23、.1(1)(d) 10 CNS 14975, H 1010 附 B （資性附） 英文引 英文 節次 agglomerate 3.1.11crystallization of amorphous solid 3.4.2(2) atom cluster 3.1.9 atomic force microscopy, AFM 3.6.1(2) BET adsorption method 3.6.12 carbon nanotube 3.1.8 chemical vapor deposition, CVD 3.4.1(2)(a) controlled-atmosphere deposition 3.4.
24、1(1)(a) functional nanomaterial 3.2.4(2) gas adsorption 3.6.13 high energy ball mill 3.4.1(1)(c) hydrothermal synthesis 3.4.1(2)(c) infrared absorption spectroscopy 3.6.9 inorganic non-metallic nanomaterial 3.2.3(2) in-situ composite 3.4.2(4) intercalation hybrid 3.4.2(5) macroscopic quantum tunneli
25、ng effect, MQT 3.3.4 magnetic force microscopy, MFM 3.6.1(5) mercury porosimetry 3.6.14 metallic nanomaterial 3.2.3(1) micro emulsion 3.4.1(2)(e) Mossbauer spectrometry 3.6.10 nanoamorphous material 3.2.2(2) nanobiomaterial 3.2.4(3) nanostructured bulk 3.2.1(4) nanocomposite 3.2.3(4) nanocrystalline
26、 material 3.2.2(1) nanodevice 3.1.7 nanofibre 3.2.1(2) nanofilm 3.2.1(3) nanomaterial 3.1.3 11 CNS 14975, H 1010 英文 節次 nanoparticle 3.1.10 nanopore 3.2.1(5) nanopowder 3.2.1(1) nanoscale 3.1.1 nanostructural material 3.2.4(1) nanostructure assembling system 3.1.6 nanostructure system 3.1.5 nanostruc
27、ture unit 3.1.2 nanotechnology 3.1.4 passivating treatment 3.5.2 photon correlation spectroscopy 3.6.11 physical crushing 3.4.1(1)(b) polymer nanomaterial 3.2.3(3) precipitation 3.4.1(2)(b) quantum size effect 3.3.3 Raman spectrometry 3.6.8 rapid solidification 3.4.2(1) scanning electron microscopy,
28、 SEM 3.6.2 scanning near-field optical microscopy, SNOM 3.6.1(3) scanning probe microscopy, SPM 3.6.1 scanning thermal microscopy, STHM 3.6.1(4) scanning tunneling microscopy, STM 3.6.1(1) self-assembly 3.4.2(7) severe plastic deformation 3.4.2(3) small angle X-ray scattering, SAXS 3.6.7 small size
29、effect 3.3.1 sol-gel process 3.4.1(2)(d) spraying 3.4.1(1)(e) sputteri 3.4.1(1)(d) surface modification 3.5.1 surface effect 3.3.2 template synthesis 3.4.2(6) transmission electron microscopy, TEM 3.6.3 12 CNS 14975, H 1010 英文 節次 transmission electron microscopy-image analysis 3.6.4 X-ray diffractometry, XRD 3.6.5 X-ray diffractometry line broadening method, XRD-LB 3.6.6
