纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。纳米粉末又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。纳米纤维指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜[3]。纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。
纳米结构通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。纳米结构的基本单元有下述几种，零维：团簇、人造原子、纳米微粒；一维：纳米线、纳米管、纳米棒、纳米纤维；二维：纳米带、超薄膜、多层膜。因为纳米单元往往具有量子性质，所以对零维、一维和二维的基本单元又有量子点、量子线和量子阱之称。
自1984年原联邦德国的Saarlands大学Gleiter等人采用惰性气体凝聚和超高真空条件下原位加压的技术制备了纳米金属颗粒后,多种技术制备的纳米材料已达上百种,制备方法更多样更成熟。制备方法包括化学气相沉积法、分子束外延法、脉冲激光沉淀法、固相烧结法、水热法、溶胶—凝胶法等。
2 化学气相沉积法
2.1化学气相沉积法的原理
化学气相沉积是迄今为止气相法制备纳米材料应用最为广泛的方法,该方法是在一个加热的衬底上,通过一种或几种气态元素或化合物产生的化学元素反应形成纳米材料的过程。它利用挥发性的金属化合物的蒸发,通过化学反应生成所需化合物在保护气体环境下快速冷凝,从而制备各类物质的纳米微粒。
2.2化学气相沉积法制备碳米管的新工艺
化学气相沉积方法是碳氢化合物在较低温度(700一1200“C)下与金属纳米颗粒接触时通过其催化作用而直接生成纳米炭材料的方法。化学气相沉积法制备碳纳米管的工艺是基于气相生长碳纤维的制备工艺。在研究气相生长碳纤维早期工作中就己经发现有直径很细(几十至几百纳米)的空心管状碳纤维，但遗憾的是没有对其进行更详细的研究[4]。直到Iijima在高分辨透射电子显微镜发现产物中有纳米级碳管存在，才开始真正的以碳纳米管的名义进行广泛而深入的研究。