本文標題："金屬顆粒小至10 nm時融點隨粒徑降低而快速下降"
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金屬顆粒小至10 nm時融點隨粒徑降低而快速下降
小尺寸效應
物質尺寸若接近或小于所欲探討物理性質的相關特征長度（如電磁波波長或
德布洛依波長等）時，則傳統固態理論中經常采用的晶體週期性邊界條件不再符
合系統的實際情況，導致從巨觀所觀測到該物理性質與常規材料有明顯變化（尹
邦耀，2002）。以小尺寸效應對熱性質的影響為例，一般常規材料的各種特征溫
度（characteristic temperatures）、臨界溫度（critical temperature）或相變遷溫度
（transition temperature）通常不會隨顆粒粒徑而改變，但當粒子尺寸小到納米級
時，則會產生大幅度變化，
金粒子小至 10 nm 時，融點隨粒徑降低而
快速下降；應用上以銀的燒結為例；銀的常規融點為 670℃，而超微銀顆粒的融
點可低于 100℃，因此，超細銀粉制成的導電漿料可以進行低溫燒結，此時元件
的基片不必采用耐高溫的陶瓷材料，甚至可用塑料。小尺寸效應對其他如電學、
磁學、機械力學上之物理性質的影響亦有幾個例子已被證實
進料速率增加易使生成顆粒粒徑變大，Balabanova（2003）、Cruz 與 Munz
及 Shigeta 等人皆以數值分析方式模擬出此結果。或許令人感
到困惑，進料率增加不是會提升過飽和比而使生成顆粒粒徑變小嗎？先回頭看看
，過飽和比從 2→3 時，成核速率增加了 48 個數量級，隨著過飽和比增加
成核速率增加的速度趨緩；過飽和比從 7→10 時，成核速率僅增加 3 個數量級；
而提升進料量，雖然會使過飽和比增加，生成更多核種，但其效益隨著進料量提
升而愈來愈低，且這些核種得吸收相對較多的原料，故以增加進料速率來提升過
飽和比以期制造出超細微顆粒的方式并不恰當，應由其他手段來達成高過飽和
比，如降低飽和蒸汽壓（注解：過飽和比 S=P/P0，提升 S 較合適的作法是降低
P0，而非增加 P），而降溫可輕松的達到此一目的。圖 2.30 顯示鋁蒸氣的濃度愈
高，產出的顆粒比表面積愈小
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