一:关于纳米技术的论文。
浅谈纳米技术及其在机械工业中的应用
摘要:主要介绍了纳米技术的内涵、主要内容及纳米技术在微机械和包装、食品机械工业中的应用,并研
究预测了纳米技术在未来机械工业中的发展前景。
关键词:纳米技术;微机械;机械工业;发展前景
1纳米技术的内涵
纳米是长度单位,原称“毫微米”,就是
10-9(10亿分之一)米。纳米科学与技术,有
时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1~
100纳米范围内材料的性质和应用。纳米
科技与众多学科密切相关,它是一门体现
多学科交叉性质的前沿领域。若以研究对
象或工作性质来区分,纳米科技包括三个
研究领域:纳米材料、纳米器件、纳米尺度
的检测与表征。其中纳米材料是纳米科技
的基础;纳米器件的研制水平和应用程度
是人类是否进入纳米科技时代的重要标
志;纳米尺度的检测与表征是纳米科技研
究必不可少的手段和理论与实验的重要基
础。纳米科技的最终目的是以原子、分子为
起点,去设计制造具有特殊功能的产品。
2纳米技术的主要内容
(1)纳米材料包括制备和表征。在纳米
尺度下,物质中电子的放性(量子力学学性
质)和原子的相互作用将受到尺度大小的
影响,如能得到纳米尺度的结构,就可能控
制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至
颜色。而不改变物质的化学成份。
(2)纳米动力学主要是微机械和微电
机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),
用于有传动机械的微型传感器和执行器、
光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断
仪器等。MEMS使用的是一种类似于集成
电器设计和制造的新工艺。特点是部件很
小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,
而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作
三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪
等。在研究方面还要相应地检测准原子尺
度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚
未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科
学价值和经济价值。
(3)纳米生物学和纳米药物学,如在云
母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA
的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做
生物分子间相互作用的试验,磷脂和脂肪
酸双层平面生物膜,DNA的精细结构等。
有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞
内放入零件或组件使构成新的材料。新的
药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半
数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微
粒子),则可溶于水。
(4)纳米电子学包括基于量子效应的
纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳
米电子材料的表征,以及原子操纵和原子
组装等。当前电子技术的趋势要求器件和
系统更小、更快、更冷。“更快”是指响应速
度要快。“更冷”是指单个器件的功耗要小。
但是“更小”并非没有限度。
3纳米技术在机械工业中的应用
3.1纳米技术在微机械领域中的应用
随着纳米技术应用途径的不断拓宽,
微机械的开发在全世界方兴未艾。例如,进
入人体的医疗机械和管道自动检测装置所
需的微型齿轮、电机、传感器和控制电路
等。制造这些具有特定功能的纳米产品,其
技术路线可分为两种:一是通过微加工和
固态技术,不断将产品微型化;二是以原
子、分子为基本单元,根据人们的意愿进行
设计和组装,从而构筑成具有特定功能的
产品。
3.1.1采用微加工技术制造纳米机械
(1)微细加工。日本发那科公司开发的
能进行车、铣、磨和电火花加工的多功能微
型精密加工车床(FANUCROBO nano Ui
型),可实现5轴控制,数控系统最小设定
单位是1nm(10-3μm)。该机床设有编码器
半闭环控制,还有激光全息式直线移动的
全闭环控制。编码器与电机直联,具有每周
6 400万个脉冲的分辨率,每个脉冲相当于
坐标轴移......余下全文>>
二:纳米技术应用的定义
纳米,只是一个长度单位,1微米为千分之一毫米,1纳米又等于千分之一微米,相当于头发丝的十万分之一,没有任何技术属性。因此,单纯的某一纳米材料若没有特殊的结构和性能表现,还不能称为纳米技术。纳米技术,是指通过特定的技术设计,在纳米粒子的表面实现原子/分子的排列组成,使其产生某种特殊结构,并表现特异的技术性能或功能,这样的纳米材料才可称为是纳米技术。纳米材料可分为两个层次:纳米超微粒子与纳米固体材料。纳米超微粒子是指粒子尺寸为1-100nm的超微粒子,纳米固体是指由纳米超微粒子制成的固体材料。而人们习惯于把组成或晶粒结构控制在100纳米以下的长度尺寸称为纳米材料。
三:纳米技术的应用领域
当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。1、纳米是一种几何尺寸的度量单位,1纳米=百万分之一毫米。2、纳米技术带动了技术革命。3、利用纳米技术制作的药物可以阻断毛细血管,“饿死”癌细胞。4、如果在卫星上用纳米集成器件,卫星将更小,更容易发射。5、纳米技术是多科学综合,有些目标需要长时间的努力才会实现。6、纳米技术和信息科学技术、生命科学技术是当前的科学发展主流,它们的发展将使人类社会、生存环境和科学技术本身变得更美好。7、纳米技术可以观察病人身体中的癌细胞病变及情况,可让医生对症下药。 纳米级测量技术包括:纳米级精度的尺寸和位移的测量,纳米级表面形貌的测量。纳米级测量技术主要有两个发展方向。一是光干涉测量技术,它是利用光的干涉条纹来提高测量的分辨率,其测量方法有:双频激光干涉测量法、光外差干涉测量法、X射线干涉测量法、F一P标准工具测量法等,可用于长度和位移的精确测量,也可用于表面显微形貌的测量。二是扫描探针显微测量技术(STM),其基本原理是基于量子力学的隧道效应,它的原理是用极尖的探针(或类似的方法)对被测表面进行扫描(探针和被测表面实际并不接触),借助纳米级的三维位移定位控制系统测出该表面的三维微观立体形貌。主要用于测量表面的微观形貌和尺寸。用这原理的测量方法有:扫描隧道显微镜(STM)、原子显微镜(AFM)等。 纳米级加工的含意是达到纳米级精度的加工技术。由于原子间的距离为0.1一0.3nm,纳米加工的实质就是要切断原子间的结合,实现原子或分子的去除,切断原子间结合所需要的能量,必然要求超过该物质的原子间结合能,即所播的能量密度是很大的。用传统的切削、磨削加工方法进行纳米级加工就相当困难了。截至2008年纳米加工有了很大的突破,如电子束光刻(UGA技术)加工超大规模集成电路时,可实现0.1μm线宽的加工:离子刻蚀可实现微米级和纳米级表层材料的去除:扫描隧道显微技术可实现单个原子的去除、扭迁、增添和原子的重组。 纳米粒子的制备方法很多,可分为物理方法和化学方法。应用纳米技术制成的服装真空冷授法:用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等粒子体,然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、位度可控,但技术设备要求高。物理粉碎法:透过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低,但产晶纯度低,顺粒分布不均匀。机械球磨法:采用球磨方法,控制适当的条件得到纯元素、合金或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。气相沉积法:利用金属化合物蒸汽的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高,粒度分布窄。沉淀法:把沉淀剂加人到盐溶液中反应后,将沉淀热处理得到纳米材料.其特点简单易行,但纯度低,颗粒半径大,适合制备载化物。水热合成法:高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成,再经分离和热处理得纳米粒子。其特点纯度高,分散性好、拉度易控制。溶胶凝胶法:金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化,再经低沮热处理而生成纳米粒子。其特点反应物种多,产物颗粒均一,过程易控制,适于氧化物和11一VI族化合物的制备。徽乳液法:两:互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液,在徽泡中经成核,聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和接口性好,11一VI族半导体纳米粒子多用此......余下全文>>
四:现实生活中有哪些纳米技术的应用
服装,家电,日用品中都有,服装采用纳米技术可以改善布料的性能,比如防水,保暖,透气性能都好于平常布料。家电中的集成电路采用纳米技术会降低产品价格,提高产品性能,减小产品的体积便于携带。日用品中的清洁剂采用纳米技术会提高去污能力等等。
五:关于纳米论文 要3000字左右的..
纳米科技发展态势和特点_(转)
科学界普遍认为,纳米技术是21世纪经济增长的一台主要的发动机,其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌,纳米技术将给医学、制造业、材料和信息通信等行业带来革命性的变革。因此,近几年来,纳米科技受到了世界各国尤其是发达国家的极大青睐,并引发了越来越激烈的竞争。
一、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划
由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义,世界各国(地区)纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器,相继制定了发展战略和计划,以指导和推进本国纳米科技的发展。目前,世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划,但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。
(一) 发达国家和地区雄心勃勃
众所周知,为了抢占纳米科技的先机,美国早在2000年就率先制定了国家级的纳米技术计划(NNI),其宗旨是整合联邦各机构的力量,加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月,美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》,这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划,从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。
曰本政府将纳米技术视为“曰本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域,并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源(人才、资金、设备)的落实。之后,曰本科技界较为彻底地贯彻了这一方针,积极推进从基础性到实用性的研发,同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。
欧盟在2002~2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域,有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略,目前已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施:增加研发投入,形成势头;加强研发基础设施;从质和量方面扩大人才资源;重视工业创新,将知识转化为产品和服务;考虑社会因素,趋利避险。另外,包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。
(二) 新兴工业化经济体瞄准先机
意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响,韩国、中国台湾等新兴工业化经济体,为了保持竞争优势,也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》,2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》,随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域,以提升前鸡技术和基础技术的水平;到2010年10年计划结束时,韩国纳米技术研发要达到与美国和曰本等领先国家的水平,进入世界前5位的行列。
中国台湾自1999年开始,相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》,这些计划以人才和核心设施建设为基础,以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标,意在引领台湾知识经济的发展,建立产业竞争优势。
(三) 发展中大国奋力赶超
综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头,也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就发布了《国家纳米科技发展纲要》,并先后建立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的......余下全文>>
六:有关“纳米材料”的论文
纳米吸波复合材料的研究与
发展趋势
吸波复合材料主要是应用在飞机,坦克等表面
来降低其被探测和摧毁的概率,提高目标的生存能
力。吸波复合材料是一类功能复合材料,它能吸收投
射到它表面的电磁波能量,并通过材料的介质损耗
使电磁波能量转变成热能或其它形式的能量_1]。吸
波复合材料是由功能体(吸收剂)和基体组成。当吸
波复合材料中的功能体为纳米量级时,吸波复合材
料将产生不同于常规材料的吸波性能。在已公开报
道的纳米吸波复合材料中,性能比较突出的是美国
研制的“超黑粉”纳米吸波复合材料_2J,它实质上就
是以纳米石墨为功能体的石墨一热塑性复合材料和
石墨环氧树脂复合材料。
纳米吸波复合材料之所以具有不同寻常的吸波
性能是因为纳米材料的特殊结构引起的口]。一方面,
纳米微粒尺寸为1~100 nm,远小于雷达发射的电
磁波波长,对电磁波的透过率大大高于常规材料,这
就大大降低了电磁波的反射率;另一方面,纳米微粒
材料的比表面积比常规微粒大3~4个数量级,对电
磁波和红外光波的吸收率也比常规材料高得多。此
外,随着颗粒的细化,颗粒的表面效应和量子尺寸效
应变得突出,颗粒的界面极化和多重散射成为重要
的吸波机制,量子尺寸效应使纳米颗粒的电子能级
发生分裂,其间隔正处于微波能量范围(10 ~10
eV从而形成新的吸波通道_|J。
吸波复合材料按其应用形式可分为涂敷型吸波
复合材料和结构型吸波复合材料。
1 涂敷型吸波复合材料
纳米铁氧体吸波复合材料_5。o]
铁氧体吸波复合材料是既有一定介电常数和介
电损耗,又有一定磁导率和磁损耗的双复介质。它除
有电子共振损耗外,还具有铁氧体特有的畴壁共振
损耗、磁矩自然共振损耗和粒子共振损耗等特性。其
作用机理可概括为铁氧体对电磁波的磁损耗和介电
损耗。
23(5):796—800.
[37] 李华,Bocaz—Beneventi G,Have J.计算机与应用化
学_J],2002,1 9(3):296—297.
[38] 熊少祥,李建军,程介克.分析测试学报EJ3,1996,15
(3):69—73.
将铁氧体纳米颗粒与聚合物复合而成的纳米复
合吸波材料能有效吸收和衰减电磁波和声波,被认
为是一种极好的吸波材料。铁氧体纳米复合材料多
层膜在7~17 GHz的频率段内的峰值吸收为一4O
dB,小于一lO dB的频宽为2GHz_l 。王国强等人对
比了纳米铁氧体/导电聚合物复合吸波材料和非纳
米铁氧体/导电聚合物复合吸波材料的吸波性能。实
验结果表明,在8~12 GHz的频段内,纳米吸波复
合材料的吸收率均高于非纳米吸波复合材料_1引。
铁氧体吸波复合材料的研究重点在于如何通过
调整材料本身的化学组成、粒径及其分布、粒子形貌
及分散性等来提高复合材料损耗特性和降低其密
度。美国已研制出一系列薄层状铁氧体吸波复合涂
料,并成功应用于F一117A战斗机。
纳米金属粉吸波复合材料_l ??
从金属的电子能级跃迁、原子相对振动的光学
波、原子的转动能级和原子磁能级的分析可以看出,
具有磁性的金属超细颗粒与电磁波有强烈的相互作
用,具备大量吸收电磁波能量的条件_l 。
纳米金属粉吸波复合材料具有微波磁导率较
高、温度稳定性好(居里温度高达770 K)等突出优
点,己得到了广泛应用。纳米金属粉吸波复合材料主
要包括羰基纳米金属粉复合材料和纳米磁性金属粉
复合材料两类。其中羰基纳米金属粉主要包括羰基
Fe、羰基Ni和羰基Co等:纳米磁性金属粉主要包
括Co、Ni、CoNi和FeNi等。
陈利民等人[1副制备了高抗氧化......余下全文>>
七:纳米技术在科技生产和生活中的应用
纳米技术目前已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲,包括如下领域: 1、纳米技术在新顶料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 7、纳米技术在农业中的应用
八:论文纳米技术在精细化工产品中的应用现状怎么写
论文纳米技术在精细化工产品中的应用现状怎么写
联氨具有挥发性,各种气体在水中的溶解度均下降,这时的水不再具有溶解气体的能力。 在电厂中常用的化学除氧的药品有亚硫酸钠。 化学除氧是往水中加入化学药品以除去水中的氧。因为锅炉给水本身就必须加热,温度越高,联氨也称肼。例如,不会带来水汽质量的污染问题,以替代亚硫酸钠和联氨;而亚硫酸钠使用时会增加水中盐含量、流动通畅以及水汽之间有足够的接触时间,反应产物和药品本身对锅炉的运行无害等条件,而且这种方法不需要加入化学药剂,有毒。
九:急!!!!! 写论文 关于纳米及纳米技术的 100分
1 引 言
磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料,因其具有独特的磁学特性,如超顺磁性和高矫顽力,在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景[1]。同时,因磁性氧化铁纳米粒子具有小尺寸效应、良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活性功能基团等特点[2~4], 在核磁共振成像、靶向药物、酶的固定、免疫测定等生物医学领域表现出潜在的应用前景[5~7]。但由于其较高的比表面积,强烈的聚集倾向,所以通常对其表面进行修饰,降低粒子的表面,能得到分散性好、多功能的磁性纳米粒子。对磁性纳米粒子的表面进行特定修饰,如果在修饰后的粒子上引入靶向剂、药物分子、抗体、荧光素等多种生物分子,可以改善其分散稳定性和生物相容性, 以实现特定的生物医学应用。此外,适当的表面修饰或表面功能化还可以调节磁性纳米粒子表面的反应活性[8],从而使其应用在细胞分离、蛋白质纯化、核酸分离和生物检测等领域。本文介绍了磁性氧化铁纳米粒子的制备方法, 比较了各种制备方法的优缺点,并对其在生物分离及检测中应用的最新进展进行了评述。
2 磁性氧化铁纳米粒子的合成方法
磁性纳米粒子的制备是其应用的基础。目前已发展了多种合成和制备方法,如共沉淀法、水热合成法、溶胶凝胶法和微乳液法等,上述方法均可制备高分散、粒度分布均匀的纳米粒子,并能方便地对其表面进行化学修饰,这些方法的优点和缺点见表1。
在这些合成方法当中,共沉淀法是水相合成氧化铁纳米粒子最常用的方法。该方法制备的磁性纳米颗粒具有粒径小,分散均匀,高度生物相容性等优点,但制得的颗粒存在形状不规则,结晶差等缺点。通过在反应体系中加入柠檬酸,可得到形状规则、分散性好的纳米粒子。利用这种方法合成的磁性纳米材料被广泛应用在生物化学及生物医学等领域[9]。微乳液法制备纳米粒子,产物均匀、单分散,可长期保持稳定,通过控制胶束、结构、极性等,可望从分子规模来控制粒子的大小、结构、特异性等。微乳液合成的磁性纳米粒子仅溶于有机溶剂,其应用受到限制。通常需要在磁性纳米粒子的表面修饰上亲水分子,使其溶于水,从而能应用于生物、医学等领域。
热分解法是有机相合成氧化铁纳米粒子最多也是最稳定的方法。利用热分解法制备的纳米Fe3O4颗粒产物具有好的单分散性,且呈疏水性,可以长期稳定地分散于非极性有机溶剂中。该方法合成的氧化铁纳米粒子虽然具有粒径均一的特点,但必须在其表面偶联亲水性及生物相容性好的生物分子或制备成核壳结构,才可用于生物医学领域。表1 磁性氧化铁纳米粒子的制备方法(略)
此外,绿色化学和生物方法合成氧化铁纳米粒子也备受关注[28,29]。磁性氧化铁纳米粒子除具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等纳米粒子基本特性外,它同时还具有超顺磁特性、类酶催化特性和生物相容性等特殊性质,因此在医学和生物技术领域中的应用引起了人们的广泛兴趣。
3 磁性氧化铁纳米材料在生物分离与生物检测的应用
3.1 磁性氧化铁纳米材料在生物分离的应用
磁性氧化铁纳米粒子可以通过外界磁场来控制纳米粒子的磁性能,从而达到分离的目的,如细胞分离[30,31]、蛋白分离[32] 和核酸分离[33]等。此外磁性氧化铁纳米粒子由于兼有纳米、磁学和类酶催化活性等性能,不仅能够实现被检测物的分离和富集,而且能够使检测信号放大,在生物分析领域也都具有很好的应用前景[34,35]。磁性纳米粒子(MNP)能够应用于这些领域主要基于它的表面化学修饰,包括非聚合物有机固定、聚合物有机固定、无机分子固定及靶向......余下全文>>