納米科技及納米材料

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1、納米材料論文題目：納米科技及納米材料學(xué)院:材料與冶金學(xué)院專業(yè):無(wú)機(jī)非金屬材料工程學(xué)號(hào):200402128064學(xué)生姓名:周鳴指導(dǎo)教師:趙惠忠日期:2007.11．2【摘要】納米技術(shù)是當(dāng)今世界最有前途的決定性技術(shù)。文章簡(jiǎn)要地概述了納米技術(shù)，納米材料的結(jié)構(gòu)和特殊性質(zhì)以及納米納米材料各方面的性能在實(shí)際中的應(yīng)用，并展望了納米材料的應(yīng)用前景?！娟P(guān)鍵詞】納米技術(shù)；納米材料；結(jié)構(gòu)；性能；應(yīng)用；前景【Abstract】Nanotechnologyistheworld'smostpromisingdecisivetechnology.Thearticlebri

2、eflyoutlinesthenanometertechnology,thestructureandnano-materialsandnano-materialsspecialnatureoftheperformanceofvariousaspectsoftheapplicationinpractice,andtheprospectofnano-materialsapplications.【Keywords】nanotechnology;Nanomaterials;Structure;Performance;Application;Prosp

3、ects1．納米科學(xué)和技術(shù)1.1納米科技的定義納米科技是20世紀(jì)80年代末誕生并正在崛起的新科技，是一門在0.1~100nm尺度空間內(nèi)，研究電子、原子和分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的高技術(shù)學(xué)科。其涵義是人類在納米尺寸（10-9--10-7m）范圍內(nèi)認(rèn)識(shí)和改造自然，最終目標(biāo)是通過(guò)直接操縱和安排原子、分子而創(chuàng)造特定功能的新物質(zhì)。納米科技是現(xiàn)代物理學(xué)與先進(jìn)工程技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上誕生的，是一門基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究緊密聯(lián)系的新興科學(xué)技術(shù)。其中納米材料是納米科技的重要組成部分。1.2納米科技的內(nèi)容納米科技主要包含：納米物理學(xué)；納米電子學(xué)；納米材料學(xué)；納米機(jī)械學(xué)；納米

4、生物學(xué)；納米顯微學(xué)；納米計(jì)量學(xué)；納米制造學(xué)……1.3納米科技的內(nèi)涵第一：納米科技不僅僅是納米材料的問題。目前科技界普遍公認(rèn)的納米科技的定義是：在納米尺度上研究物質(zhì)的特性和相互作用以及如何利用這些特性和相互作用的具有多學(xué)科交叉性質(zhì)的科學(xué)和技術(shù)。納米科技與眾多學(xué)科密切相關(guān)，它是一門體現(xiàn)多學(xué)科交叉性質(zhì)的前沿領(lǐng)域。現(xiàn)在已不能將納米科技劃歸任何一個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科。如果將納米科技與傳統(tǒng)學(xué)科相結(jié)合，可產(chǎn)生眾多的新的學(xué)科領(lǐng)域，并派生出許多新名詞。這些新名詞所體現(xiàn)的研究?jī)?nèi)容又有交叉重疊。若以研究對(duì)象或工作性質(zhì)來(lái)區(qū)分，納米科技包括三個(gè)研究領(lǐng)域：納米材料；納米器件；納米

5、尺度的檢測(cè)與表征。其中納米材料是納米科技的基礎(chǔ)；納米器件的研制水平和應(yīng)用程度是人類是否進(jìn)入納米科技時(shí)代的重要標(biāo)志；納米尺度的檢測(cè)與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實(shí)驗(yàn)的重要基礎(chǔ)。目前人們對(duì)納米科技的理解，似乎僅僅是講納米材料，只局限于納米材料的制備,這是不全面的。主要原因：國(guó)內(nèi)科研經(jīng)費(fèi)的資助以及有影響的成果的獲得，主要集中在納米材料領(lǐng)域，而且我國(guó)目前納米科技在實(shí)際生活中的應(yīng)用也最先在納米材料這一領(lǐng)域表現(xiàn)出來(lái)。我國(guó)現(xiàn)在300余家從事納米科技研發(fā)的公司也主要是從事納米材料，尤其是納米粉體材料的生產(chǎn)。第二：納米科技不僅僅是傳統(tǒng)微加工技術(shù)的擴(kuò)

6、展和延伸。納米科技的最終目的是以原子、分子為起點(diǎn)，去設(shè)計(jì)制造具有特殊功能的產(chǎn)品。在未來(lái)，人們將可以用納米技術(shù)一個(gè)一個(gè)地將原子組裝起來(lái)，制成各種納米機(jī)器如納米泵、納米齒輪、納米軸承和用于分子裝配的精密運(yùn)動(dòng)控制器。納米科技研究的技術(shù)路線可分為“自上而下”和“自下而上”兩種方式?！白陨隙隆笔侵竿ㄟ^(guò)微加工或固態(tài)技術(shù)，不斷地在尺寸上將人類創(chuàng)造的功能產(chǎn)品微型化；“自下而上”是指以原子、分子為基本單元，根據(jù)人們的意愿進(jìn)行設(shè)計(jì)和組裝，從而構(gòu)筑成具有特定功能的產(chǎn)品，這主要是利用化學(xué)和生物學(xué)技術(shù)。它的出現(xiàn)標(biāo)志著人類改造自然的能力已延伸到原子、分子水平，標(biāo)志著人

7、類科學(xué)技術(shù)已進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。納米科技的迅猛發(fā)展將在21世紀(jì)促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場(chǎng)革命性的變化。納米材料是未來(lái)社會(huì)發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，許多科技新領(lǐng)域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升也急需納米材料和技術(shù)的支持。第三：納米材料不僅僅是顆粒尺寸減小的問題。有些人認(rèn)為，納米技術(shù)與微米技術(shù)相比僅僅是尺寸縮小、精度提高的問題，檢驗(yàn)一項(xiàng)技術(shù)或產(chǎn)品只要看它是否是納米量級(jí)即可。這種認(rèn)識(shí)是片面的。納米科技的重要意義主要體現(xiàn)是在這樣一個(gè)尺寸范圍內(nèi)，其所研究的物質(zhì)對(duì)象將產(chǎn)生許多既不同于宏觀物體也不同于單個(gè)原子、分子的奇異性質(zhì)或?qū)υ?/p>

8、性質(zhì)有十分顯著的改進(jìn)和提升。因此，判斷納米材料，不僅僅看顆粒是否在納米量級(jí)，更重要的是要檢測(cè)它在這一尺寸下，是否發(fā)生了性能的改變或原有性能顯著的提高。2納米材料2.