納米科技及納米材料論文

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1、納米材料論文題目:納米科技及納米材料【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.Thearticlebrieflyoutlinesthenanometertechnology,thestructureandnano-materialsandnano-materialsspe

2、cialnatureoftheperformanceofvariousaspectsoftheapplicationinpractice,andtheprospectofnano-materialsapplications.【Keywords】nanotechnology;Nanomaterials;Structure;Performance;Application;Prospects1.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、原子和分子運動規(guī)律和特性的高技術(shù)學(xué)科。其涵義是人類在納米尺寸(

3、10-9--10-7m)范圍內(nèi)認(rèn)識和改造自然,最終目標(biāo)是通過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);納米機械學(xué);納米生物學(xué);納米顯微學(xué);納米計量學(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

4、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?,F(xiàn)在已不能將納米科技劃歸任何一個傳統(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)的研究內(nèi)容又有交叉重疊。若以研究對象或工作性質(zhì)來區(qū)分,納米科技包括三個研究領(lǐng)域:納米材料;納米器件;納米尺度的檢測與表征。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入納米科技時代的重要標(biāo)志;納米尺度的檢測與表征是納米科技研究必不可少的手段和理論與實驗的重要基礎(chǔ)。目前人們對納米科技的理解,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:國內(nèi)科

5、研經(jīng)費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,而且我國目前納米科技在實際生活中的應(yīng)用也最先在納米材料這一領(lǐng)域表現(xiàn)出來。我國現(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)的擴展和延伸。納米科技的最終目的是以原子、分子為起點,去設(shè)計制造具有特殊功能的產(chǎn)品。在未來,人們將可以用納米技術(shù)一個一個地將原子組裝起來,制成各種納米機器如納米泵、納米齒輪、納米軸承和用于分子裝配的精密運動控制器。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^微加工或固態(tài)技術(shù),不斷地在尺寸上將

6、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)人們的意愿進行設(shè)計和組裝,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)志著人類科學(xué)技術(shù)已進入一個新的時代。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)生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發(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,檢驗一項技術(shù)或產(chǎn)品

7、只要看它是否是納米量級即可。這種認(rèn)識是片面的。納米科技的重要意義主要體現(xiàn)是在這樣一個尺寸范圍內(nèi),其所研究的物質(zhì)對象將產(chǎn)生許多既不同于宏觀物體也不同于單個原子、分子的奇異性質(zhì)或?qū)υ行再|(zhì)有十分顯著的改進和提升。因此,判斷納米材料,不僅僅看顆粒是否在納米量級,更重要的是要檢測它在這一尺寸下,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2.1納米材料的定義粒徑為1nm-100nm的納米粉,直徑為1nm-100nm的納米線,厚度為1nm-100nm的納米簿膜,并且出現(xiàn)

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