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简述纳米材料的发展历程

简述纳米材料的发展历程
简述纳米材料的发展历程

简述纳米材料的发展历程

纳米材料问世至今已有20多年的历史,大致已经完成了材料创新、性能开发阶段,现在正步人完善工艺和全面应用阶段。

“纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化”和“纳米材料在真空绝热板材中的应用”2项合作项目取得较大进展。具有负离子释放功能且释放量可达2000以上的聚氨酯合成革符合生态环保合成革战略升级方向,日前正待开展中试放大研究。

该产品的成功研发及进一步产业化将可辐射带动300多家同行企业的产品升级换代。联盟制备出的纳米复合绝热芯材导热系数可控制为低达4.4mW/mK。该产品已经在企业实现了中试生产,正在建设规模化生产线。

联盟将重点研究开发阻燃型高效真空绝热板及其在建筑外墙保温领域的应

用研发和产业化,该技术的开发将进一步促进我国建筑节能环保技术水平的提升,带动安徽纳米材料产业进入高速发展期。

纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。

纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material),是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。

纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。

纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大,也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构,此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结,同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。

就熔点来说,纳米粉末中由于每一粒子组成原子少,表面原子处于不安定状态,使其表面晶格震动的振幅较大,所以具有较高的表面能量,造成超微粒子的热性质,也就是造成熔点下降,同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结,而成为良好的烧结促进材料。

一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。

纳米粒子的粒径(10纳米~100纳米)小于光波的长,因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下,可得到易吸收光的黑色金属超微粒子,称为金属黑,这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色,可应用于红外线感测器材料。

自20世纪70年代纳米颗粒材料问世以来,从研究内涵和特点大致可划分为三个阶段:

第一阶段(1990年以前):主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体,研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能;研究对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。

第二阶段(1990~1994年):人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和化学特性,设计纳米复合材料,复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。

第三阶段(1994年至今):纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。

英国贸工部在新发表的科技与创新白皮书中,已将纳米技术列为21世纪科技发展的重点,加速该领域的发展。正如科学家预测:纳米技术这一新兴的高科技领域,将成为21世纪一颗新的科技明星。

先进纳米材料制造商和技术服务商——江苏先丰纳米材料科技有限公司,2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。科研客户超过一万家,工业客户超过两百家。

南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内,现专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向,立志做先进材料及技术提供商。

2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”,建筑面积近4000平方,形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米材料制造和技术服务中心。现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜完整生产线,2017年年产高品质石墨烯粉末50吨,石墨烯浆料1000吨。

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中国社交网络发展历程的四种阶段教案资料

中国社交网络发展历程的四种阶段 “六度空间”理论的再度提出,打开了互联网世界的另一扇大门,将早期社交性网络的概念引入互联网,创立了面向社会性网络的互联网服务SNS。目前,社交网络服务已经成为互联网最热门的话题之一,也成为投资圈最为炙手可热的追捧领域。回首SNS的发展,回首SNS 的发展,从国外的MySpace、Facebook、Twitter到中国的开心网、人人网等泛娱乐SNS 应用,再到目前中国大行其道的微博、米聊(微博)、微信,乃至垂直类SNS的应用形态,社交网络服务的概念深入互联网精髓。 一定意义上来看,社交网络其实是源于网络社交的需要,基于此种思路,清科研究中心认为,中国社交网络的发展历程主要呈现四种阶段,如下图所示: 中国社交网络的发展历程主要呈现四种阶段一些事 (一)早期社交网络雏形BBS时代 从社交网络的深层演变来看,社交网络应该是从WEB1.0时代的BBS层面逐渐演进。相比于E-mail形态,BBS把社交网络向前推进了一步,将点对点形式演变为点对面,降低

交流成本。此外,相比于即时通信和博客等轻社交工具,BBS淡化个体意识将信息多节点化,并实现了分散信息的聚合。此时,天涯、猫扑、西祠胡同等产品都是BBS时代的典型企业。从VC/PE关注度来看,2006年年以前,资本主要关注BBS及博客形态的社交网络产品,但是后期来看,这类企业的发展多不尽人意。 (二)娱乐化社交网络时代 经历了早期概念化的六度分隔理论时代,社交网络凭借娱乐化概念取得了长足的发展。国外社交产品推动了社交网络的深度发展。2002年,LinkedIn成立;2003年,运用丰富的多媒体个性化空间吸引注意力的Myspace成立;2004年,复制线下真实人际关系来到线上低成本管理的Facebook成立,这些优秀的社交网络产品或服务形态,一直遵循社交网络的“低成本替代”原则,降低人们社交的时间与成本,取得了长足发展。 纵观中国,国外社交网络如火如荼发展之际,中国社交网络产品相继出现,如2005年成立的人人网、2008年成立的开心网,乃至2009年推出的搜狐白社会等,拉开中国社交网络大幕。这段时间大体跨越了2006-2008年三余年,VC/PE在此间经历了大幅投入之后,2008年进入缓步投入阶段。 (三)微信息社交网络时代 新浪微博的推出,拉开了中国微信息社交网络时代的大幕。2009年8月,新浪推出微博产品,140字的及时表达,及根据用户价值取向及兴趣所向等多维度划分用户群体,用户通过推介及自行搜索等方式构建自己的朋友圈,这种产品迅速聚合了海量的用户群,当然也吸引了众多业者(如腾讯、网易、盛大)的追随。这种模式也再次将广义社交网络推向投资人视野。

纳米材料和技术在新型建筑材料中的应用

纳米材料和技术在新型建筑材料中的应用中国绿色节能环保网点击数:269 发布时间:2010年3月22日来源:中国节能住宅网 纳米技术是二十世纪80年代末诞生并正在崛起的新技术,主要是指在0.1~100nm尺度范围内,研究物质组成体系中电子、原子和分子运动规律与相互作用,其研究目的是按人的意志直接操纵电子、原子或分子,研制出人们所希望的、具有特定功能特性的材料和制品。纳米技术是高度交叉的综合性学科,它主要包括:纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学、纳米机械学。纳米技术已应用于建筑材料、光学、医药、半导体、信息通讯、军事等领域。目前,纳米材料技术是唯一可以实现的纳米技术。 纳米材料以其特有的光、电、热、磁等性能为建筑材料的发展带来一次前所未有的革命。利用纳米材料的随角异色现象开发的新型涂料,利用纳米材料的自洁功能开发的抗菌防霉涂料、PPR供水管,利用纳米材料具有的导电功能而开发的导电涂料,利用纳米材料屏蔽紫外线的功能可大大提高PVC塑钢门窗的抗老化黄变性能,利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。由此可见,纳米材料在建材中具有十分广阔的市场应用前景和巨大的经济、社会效益。 近年来,国内外开始探索纳米材料和纳米技术在建材中的发展及应用工作,并取得了一些可喜的成果,现分类介绍如下: 1纳米技术在建筑涂料中的应用 涂料是建筑物的内衣(内墙涂料)和外衣(外墙涂料),国内传统的涂料普遍存在悬浮稳定性差、不耐老化、耐洗刷性差、光洁度不高等缺陷。纳米复合涂料就是将纳米粉体用于涂料中所得到的一类具有耐老化、抗辐射、剥离强度高或具有某些特殊功能的涂料。在建材(特别是建筑涂料)方面的应用已经显示出了它的独特魅力。 同一种纳米粒子在不同粒径下会有不同的作用,不同种类的纳米粒子也可以在涂料中起

互联网起源-发展-历程-历史

国际互联网,始于1969年的美国,又称因特网,是全球性的网络,是一种公用信息的载体,是大众传媒的一种。互联网是由一些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的网络,即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。组成互联网的计算机网络包括小规模的局域网(LAN)、城市规模的区域网(MAN)以及大规模的广域网(WAN)等等。这些网络通过普通电话线、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等线路把不同国家的大学、公司、科研部门以及军事和政府等组织的网络连接起来。 各行各业的人需要运用互联网来工作、生活、娱乐、消费,互联网本身是一个产业,同时它也带动了其他所有的产业的发展。计算机网络仅仅是传输信息的媒介,是一个狭义的硬件网。而互联网是个广义的网,它的精华则是它能够为你提供有价值的信息和令人满意的服务。互联网也是一个面向公众的社会性组织。世界各地数以万计的人们可以利用互联网进行信息交流和资源共享。互联网是人类社会有史以来第一个世界性的图书馆和第一个全球性论坛。它为用户提供了高效工作环境,入网的电脑终端可以调阅各种信息资料。人民可以通过互联网进行娱乐与消费,听歌、看视频、购物。随着通讯技术的发展,上网终端已经不限于台式电脑和移动电脑,智能手机、平板电脑、掌上游戏机,甚至谷歌开发出来的眼镜、手表都可以上网。网络无处不在,网络无所不能。 一、从互联网的发展历程来看,从最初的ARPANET到如今的万维网。 1、互联网的起源。这一时期推动互联网发展的推动力是美国的冷战思维。 作为对前苏联1957年发射的第一颗人造地球卫星Sputnik的直接反应,以及由苏联的卫星技术潜在的军事用途所导致的恐惧,美国国防部组建了高级研究项目局(ARPA)。当时,美国国防部为了保证美国本土防卫力量和海外防御武装在受到前苏联第一次核打击以后仍然具有一定的生存和反击能力,认为有必要设计出一种分散的指挥系统:它由一个个分散的指挥点组成,当部分指挥点被摧毁后,其它点仍能正常工作,并且这些点之间,能够绕过那些已被摧毁的指挥点而继续保持联系。为了对这一构思进行验证,1969 美国国防部委托开发ARPANET,进行联网的研究。同年,美军在ARPA制定的协定下将美国加利福尼亚大学、斯坦福大学研究学院加利福尼亚大学和犹他州大学的四台主要的计算机连接起来。这个协定由剑桥大学的BBN和MA执行,在1969年12月开始联机。它的目的就是重新树立美国在军事科技应用开发方面的领导地位。当时的网络传输能力只有50Kbps,按标准来说就是非常的低。 从1970年开始,加入ARPANET的节点数不断的增加。当时ARPANET使用的是NCP协议,它允许计算机相互交流,从1970年开始,加入ARPANET的节点数不断的增加。最初的NCP 协议下的ARPANET上连接了15个节点共23台主机。到1972年时,ARPANET网上的网点数已经达到40个,这40个网点彼此之间可以发送小文本文件(当时称这种文件为电子邮件,也就是我们现在的E-mail)和利用文件传输协议发送大文本文件,包括数据文件(即现在Internet中的FTP),同时也发现了通过把一台电脑模拟成另一台远程电脑的一个终端而使用远程电脑上的资源的方法,这种方法被称为Telnet。由此可看到,E-mail,是Internet 上较早出现的重要工具,特别是E-mail仍然是目前Internet上最主要的应用。但在NCP 协议下,目的地之外的网络和计算机却不分配地址,从而限制了未来增长的机会。但无论如何,ARPANET成为了第一个简单的纯文字系统的Internet。可以说,最早促使互联网最初起源的推动力是冷战时期的军备角力思维。 2、TCP/IP协议的产生。 由于最初的通信协议下对于节点以及用户机数量的限制,建立一种能保证计算机之间进行通信的标准规范(即“通信协议”)显得尤为重要。1973年,美国国防部也开始研究如何实现各种不同网络之间的互联问题。作为Internet的早期骨干网,ARPAnet的试验并奠定了Internet存在和发展的基础,ARPAnet在技术上的另一个重大贡献是TCP/IP协议簇的

纳米科学与技术的发展历史

纳米科学与技术的发展历史 物三李妍 1130060110 纳米科学与技术(简称纳米科技)是80年代后期发展起来的,面向21 世纪的综合交叉性 学科领域,是在纳米尺度上新科学概念和新技术产生的基础.它把介观体系物理、量子力学、混沌物理等为代表的现代科学和以扫描探针显微技术、超微细加工、计算机等为代表的高技术相结合, 在纳米尺度上(0.1nm到10nm之间)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互 作用,以及利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特性制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 历史背景 对于纳米科技的历史, 可以追溯到30多年前着名物理学家、诺贝尔奖获得者Richard Feynman于美国物理学会年会上的一次富有远见性的报告 . 1959 年他在《低部还有很大 空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说, 人类 能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态, 最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。他在这篇报告中幻想了在原子和分子水平上操纵和控制物质.他的设想 包括以下几点: (1)如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方; (2) 计算机微型化; (3)重新排列原子.他提醒到, 人类如果有朝一日能按自己的主观意愿排列原子的话, 世界将会发生什么? (4) 微观世界里的原子.在这种尺度上的原子和在体块材 料中原子的行为表现不同.在原子水平上, 会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇 百怪的效应. 就物理学家来说, 一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律.这正 是关于纳米技术最早的构想。20 世纪70 年代, 科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist 和Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒, 提出了纳米晶体材料的概念, 成为纳米材料的创始者。之后, 麻省理工学院教授德雷克斯勒积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。纳米科技的迅速发展是在20 世纪 80 年代末、90 年代初。1981 年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——— 扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM), 为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984 年德国学者格莱特把粒径6 nm 的金属粉末压成纳米块, 经研究其内部结构, 指出了它界面奇异结构和特异功能。1987 年, 美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO2 多晶体。1990 年7月第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显微学会议在美国巴尔

纳米材料的概述

“纳米材料”—开启微观世界之门 1.纳米材料及纳米技术 纳米技术界定为:在1nm~100nm尺度空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性,通过直接操纵原子、分子或原子团和分子团使其形成所需要的物质的新技术。 纳米材料(nanometer material)是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1~100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。2.纳米材料的发展 人类对物质的认识分为两个层次:一个是宏观,另一个是微观。人们对宏观物质的研究已经很深人,研究的历史也较悠久。对于微观物质的研究,到20世纪60年代出现了团簇科学,成为凝聚态物理研究的热点。在团簇物理研究中,人们在团簇和亚微米体系之间又发现了一个十分令人注目的新体系,即纳米体系。这个体系通常研究的范畴为1~100nm,其中典型的代表是纳米粒子。由于纳米粒子的尺寸小、比表面积大和量子尺寸效应使其具有不同于常规固体的新特性,而成为材料科学、物理学和化学等学科的前沿焦点。 1959年著名的美国物理学家理查德?费曼(Richard Feynman)在美国物理学会会议上做了题为“在底部有很多空间”的演讲,预言说:“我不怀疑,如果我们对物质微小规模上的排列加以某种控制的话,我们就能使物质得到大量的可能的特性。”虽然没有使用“纳米”这个词,但他实际上介绍了纳米技术的基本概念。1974年,日本教授谷口纪男(Norio Taniguchi)在一篇题为:“论纳米技术的基本概念“的科技论文中给出了新的名词——纳米(Nano)。 1981年格尔德?宾宁(Gerd Binnig)和海因里希?罗雷尔Heinrich Rohrer 发明了扫描隧道显微镜,它使科学家第一次可以观察并操纵单个原子。 1984年Gleiter 首次采用气体冷凝的方法,成功地制备了Fe纳米粉。随后,美国、西德和日本先后研制成纳米级粉体及块体材料。 1985年赖斯大学的研究人员发现了富勒烯(fullerenes)(更为人熟知的名称是“布基球(buckyballs),由著名未来学家,多面网格球顶的发明人巴克明斯特?富勒(R. Buckminster Fuller)命名,它可以被用来制造碳纳米管,是如今使

互联网起源发展历程历史.

国际互联网,始于 1969年的美国,又称因特网,是全球性的网络,是一种公用信息的载体, 是大众传媒的一种。互联网是由一些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的网络, 即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。组成互联网的计算机网络包括小规模的局域网(LAN 、城市规模的区域网(MAN 以及大规模的广域网(WAN 等等。这些网络通过普通电话线、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等线路把不同国家的大学、公司、科研部门以及军事和政府等组织的网络连接起来。 各行各业的人需要运用互联网来工作、生活、娱乐、消费,互联网本身是一个产业,同时它也带动了其他所有的产业的发展。计算机网络仅仅是传输信息的媒介, 是一个狭义的硬件网。而互联网是个广义的网, 它的精华则是它能够为你提供有价值的信息和令人满意的服务。互联网也是一个面向公众的社会性组织。世界各地数以万计的人们可以利用互联网进行信息交流和资源共享。互联网是人类社会有史以来第一个世界性的图书馆和第一个全球性论坛。它为用户提供了高效工作环境, 入网的电脑终端可以调阅各种信息资料。人民可以通过互联网进行娱乐与消费,听歌、看视频、购物。随着通讯技术的发展,上网终端已经不限于台式电脑和移动电脑,智能手机、平板电脑、掌上游戏机,甚至谷歌开发出来的眼镜、手表都可以上网。网络无处不在,网络无所不能。 一、从互联网的发展历程来看,从最初的 ARPANET 到如今的万维网。 1、互联网的起源。这一时期推动互联网发展的推动力是美国的冷战思维。 作为对前苏联 1957年发射的第一颗人造地球卫星 Sputnik 的直接反应,以及由苏联的卫星技术潜在的军事用途所导致的恐惧, 美国国防部组建了高级研究项目局(ARPA 。当时, 美国国防部为了保证美国本土防卫力量和海外防御武装在受到前 苏联第一次核打击以后仍然具有一定的生存和反击能力, 认为有必要设计出一种分散的指挥系统:它由一个个分散的指挥点组成,当部分指挥点被摧毁后,其它点仍能 正常工作, 并且这些点之间,能够绕过那些已被摧毁的指挥点而继续保持联系。为了对这一构思进行验证, 1969 美国国防部委托开发 ARPANET ,进行联网的研究。同

纳米材料与技术思考题2016

纳米材料导论复习题(2016) 一、填空: 1.纳米尺度是指 2.纳米科学是研究纳米尺度内原子、分子和其他类型物质的科学 3.纳米技术是在纳米尺度范围内对原子、分子等进行的技术 4.当材料的某一维、二维或三维方向上的尺度达到纳米范围尺寸时,可将此类材料称为 5.一维纳米材料中电子在个方向受到约束,仅能在个方向自由运动,即电子在 个方向的能量已量子化一维纳米材料是在纳米碳管发现后才得到广泛关注的,又称为 6.1997年以前关于Au、Cu、Pd纳米晶样品的弹性模量值明显偏低,其主要原因是 7.纳米材料热力学上的不稳定性表现在和两个方面 8.纳米材料具有高比例的内界面,包括、等 9.根据原料的不同,溶胶-凝胶法可分为: 10.隧穿过程发生的条件为. 11.磁性液体由三部分组成:、和 12.随着半导体粒子尺寸的减小,其带隙增加,相应的吸收光谱和荧光光谱将向方向移动,即 13.光致发光指在照射下被激发到高能级激发态的电子重新跃入低能级被空穴捕获而发光的微观过程仅在激发过程中发射的光为在激发停止后还继续发射一定时间的光为 14.根据碳纳米管中碳六边形沿轴向的不同取向,可将其分成三种结构:、和 15.STM成像的两种模式是和. 二、简答题:(每题5分,总共45分) 1、简述纳米材料科技的研究方法有哪些? 2、纳米材料的分类? 3、纳米颗粒与微细颗粒及原子团簇的区别? 4、简述PVD制粉原理 5、纳米材料的电导(电阻)有什么不同于粗晶材料电导的特点? 6、请分别从能带变化和晶体结构来说明蓝移现象

7、在化妆品中加入纳米微粒能起到防晒作用的基本原理是什么? 8、解释纳米材料熔点降低现象 9、AFM针尖状况对图像有何影响?画简图说明 1. 纳米科学技术 (Nano-ST):20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技,是研究在千万分之一米10–7)到十亿分之一米(10–9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的科学;同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行操纵和加工的技术,又称为纳米技术 2、什么是纳米材料、纳米结构? 答:纳米材料:把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料,即三维空间中至少有一维尺寸小于100nm的材料或由它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料,大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类;纳米材料有两层含义: 其一,至少在某一维方向,尺度小于100nm,如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜,或构成整体材料的结构单元的尺度小于100nm,如纳米晶合金中的晶粒;其二,尺度效应:即当尺度减小到纳米范围,材料某种性质发生神奇的突变,具有不同于常规材料的、优异的特性量子尺寸效应。 纳米结构:以纳米尺度的物质为单元按一定规律组成的一种体系 3、什么是纳米科技? 答:纳米科技是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工 4、什么是纳米技术的科学意义? 答:纳米尺度下的物质世界及其特性,是人类较为陌生的领域,也是一片新的研究疆土在宏观和微观的理论充分完善之后,再介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现,这也是新技术发展的源头;纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现,我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的学科领域而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性的突破的,在这一尺度下,充满了原始创新的机会因此,对于还比较陌生的纳米世界中尚待解释的科学问题,科学家有着极大的好奇心和探索欲望 5、纳米材料有哪4种维度?举例说明 答:零维:团簇、量子点、纳米粒子 一维:纳米线、量子线、纳米管、纳米棒 二维:纳米带、二维电子器件、超薄膜、多层膜、晶体格 三维:纳米块体 6、请叙述什么是小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应、库仑堵塞效应 答:小尺寸效应:当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏,非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少,导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应 表面效应:球形颗粒的表面积与直径的平方成正比,其体积与直径的立方成正比,故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比随着颗粒直径的变小,比表面积将会显著地增加,颗粒表面原子数相对增多,从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定,致使颗粒表现出不一样的特性,这就是表面效应 量子尺寸效应:当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料

碳纳米材料概述

碳纳米材料概述 名字:唐海学号:1020560120 前言 纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。分散相既可以由碳原子组成,也可以由异种原子(非碳原子)组成,甚至可以是纳米孔。纳米碳材料主要包括三种类型:碳纳米管,碳纳米纤维,纳米碳球。 近年来,碳纳米技术的研究相当活跃,多种多样的纳米碳结晶、针状、棒状、桶状等层出不穷。2000年德国和美国科学家还制备出由20个碳原子组成的空心笼状分子。根据理论推算,包含20个碳原子仅是由正五边形构成的,C60分子是富勒烯式结构分子中最小的一种,考虑到原于间结合的角度、力度等问题,人们一直认为这类分子很不稳定,难以存在。德、美科学家制出了C60笼状分子为材料学领域解决了一个重要的研究课题。碳纳米材料中纳米碳纤维、纳米碳管等新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性,被广泛地应用于诸多领域。 分类 (1)碳纳米管碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体,一般可分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管。 (2)碳纤维分为丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维两种。碳纤维质轻于铝而强力高于钢,它的比重是铁的1/4,强力是铁的10倍,除了有高超的强力外,其化学性能非常稳定,耐腐蚀性高,同时耐高温和低温、耐辐射、消臭。碳纤维可以使用在各种不同的领域,由于制造成本高,大量用于航空器材、运动器械、建筑工程的结构材料。美国伊利诺伊大学发明了一种廉价碳纤维,有高强力的韧性,同时有很强劲的吸附能力、能过滤有毒的气体和有害的生物,可用于制造防毒衣、面罩、手套和防护性服装等。 (3)碳球根据尺寸大小将碳球分为:(1)富勒烯族系Cn和洋葱碳(具有封闭的石墨层结构,直径在2—20nm之间),如C60,C70等;(2)未完全石墨化的纳米碳球,直径在50nm 一1μm之间;(3)碳微珠,直径在11μm以上。另外,根据碳球的结构形貌可分为空心碳球、实心硬碳球、多孔碳球、核壳结构碳球和胶状碳球等。 碳纳米材料的性质及相关应用 1.力学 (1)超强纤维碳纳米管具有弹性高、密度低、绝热性好、强度高、隐身性优越、红外吸收性好、疏水性强等优点,它可以与普通纤维混纺来制成防弹保暖隐身的军用装备。 (2)材料增强体用于增强金属、陶瓷和有机材料等。并且结合碳纳米管的导热导电特性,能够制备自愈合材料。

中国跨境电商发展历程

中国跨境电商发展历程 概述:1999年阿里巴巴实现用互联网连接中国供应商与海外买家后,中国对外出口贸易就实现了互联网化。在此之后,共经历了三个阶段,实现从信息服务,到在线交易、全产业链服务的跨境电商产业转型。 1、跨境电商1.0阶段(1999~2003) 跨境电商1.0时代的主要商业模式是网上展示、线下交易的外贸信息服务模式。跨境电商1.0阶段第三方平台主要的功能是为企业信息以及产品提供网络展示平台,并不在网络上涉及任何交易环节。此时的盈利模式主要是通过向进行信息展示的企业收取会员费(如年服务费)。跨境电商1.0阶段发展过程中,也逐渐衍生出竞价推广,咨询服务等为供应商提供一条龙的信息流增值服务。 在跨境电商1.0阶段中,阿里巴巴国际站平台以及环球资源网为典型代表平台。其中,阿里巴巴成立于1999年,以网络信息服务为主,线下会议交易为辅,是中国最大的外贸信息黄页平台之一。环球资源网1971年成立,前身为Asian Source,是亚洲较早的提供贸易市场资讯者,并于2000年4月28日在纳斯达克证券交易所上市,股权代码GSOL。 在此期间还出现了中国制造网、韩国EC21网、Kellysearch等大量以供需信息交易为主的跨境电商平台。跨境电商1.0阶段虽然通过互联网解决了中国贸易信息面向世界买家的难题,但是依然无法完成在线交易,对于外贸电商产业链的整合仅完成信息流整合环节。 2、跨境电商2.0阶段(2004~2012)

2004年,随着敦煌网的上线,跨境电商2.0阶段来临。这个阶段,跨境电商平台开始摆脱纯信息黄页的展示行为,将线下交易、支付、物流等流程实现电子化,逐步实现在线交易平台。 相比较第一阶段,跨境电商2.0更能体现电子商务的本质,借助于电子商务平台,通过服务、资源整合有效打通上下游供应链,包括B2B(平台对企业小额交易)平台模式,以及B2C(平台对用户)平台模式两种模式。跨境电商2.0阶段,B2B平台模式为跨境电商主流模式,通过直接对接中小企业商户实现产业链的进一步缩短,提升商品销售利润空间。2011年敦煌网宣布实现盈利,2012年持续盈利。 在跨境电商2.0阶段,第三方平台实现了营收的多元化,同时实现后向收费模式,将“会员收费”改以收取交易佣金为主,即按成交效果来收取百分点佣金。同时还通过平台上营销推广、支付服务、物流服务等获得增值收益。 3、跨境电商3.0阶段(2013~) 2013年成为跨境电商重要转型年,跨境电商全产业链都出现了商业模式的变化。随着跨境电商的转型,跨境电商3.0“大时代”随之到来。 首先,跨境电商3.0具有大型工厂上线、B类买家成规模、中大额订单比例提升、大型服务商加入和移动用户量爆发五方面特征。与此同时,跨境电商3.0服务全面升级,平台承载能力更强,全产业链服务在线化也是3.0时代的重要特征。 在跨境电商3.0阶段,用户群体由草根创业向工厂、外贸公司转变,且具有极强的生产设计管理能力。平台销售产品由网商、二手货源向一手货源好产品转变。

互联网发展历程

互联网发展历程 1969年 互联网始于1969年,是美军在ARPA(阿帕网,美国国防部研究计划署)制定的协定 下将美国 互联网 西南部的大学UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、Stanford ResearchInstitute(斯坦福大学研究学院)、UCSB(加利福尼亚大学)和UniversityofUtah(犹他州大学)的四台主要的计算机连接起来。这个协定有剑桥大学的BBN和MA执行,在1969年12月开始联机。到1970年6月,MIT(麻省理工学院)、Harvard(哈佛大学)、BBN和SystemsDevelopmentCorpinSantaMonica(加州圣达莫尼卡系统发展公司)加入进来。到1972年1月,Stanford(斯坦福大学)、MIT’sLincolnLabs(麻省理工学院的林肯实验室)、Carnegie-Mellon(卡内基梅隆大学)和Case-WesternReserveU加入进来。紧接着的几个月内NASA/Ames(国家航空和宇宙航行局)、Mitre、Burroughs、RAND(兰德公司)和theUofIllinois(伊利诺利州大学)也加入进来。1983年,美国国防部将阿帕网分为军网和民网,渐渐扩大为今天的互联网。之后有越来越多的公司加入。1968年,当参议员TedKennedy(特德.肯尼迪)听说BBN赢得了ARPA协定作为内部消息处理器(IMP)”,他向BBN发送贺电祝贺他们在赢得“内部消息处理器”协议中表现出的精神。互联网最初设计是为了能提供一个通讯网络,即使一些地点被核武器摧毁也能正常工作。如果大部分的直接通道不通,路由器就会指引通信信息经由中间路由器在网络中传播。最初的网络是给计算机专家、工程师和科学家用的。那个时候还没有家庭和办公计算机,并且任何一个用它的人,无论是计算机专家、工程师还是科学家都不得不学习非常复杂的系统。以太网-----大多数局域网的协议,出现在1974年,它是哈佛大学学生BobMetcalfe(鲍勃.麦特卡夫)在“信息包广播网”上的论文的副产品。这篇论文最初因为分析的不够而被学校驳回。后来他又加进一些因素,才被接受。由于TCP/IP体系结构的发展,互联网在七十年代的时候迅速发展起来,这个体系结构最初是有BobKahn(鲍勃.卡恩)在BBN提出来的,然后由史坦福大学的Kahn(卡恩)和VintCerf(温特.瑟夫)和整个七十年代的其他人进一步发展完善。八十年代,DefenseDepartment(美国国防部)采用了这个结构,到1983年,整个世界普遍采用了这个体系结构,从而得到了全世界的认可。1978年

简述纳米材料的发展历程

简述纳米材料的发展历程 纳米材料问世至今已有20多年的历史,大致已经完成了材料创新、性能开发阶段,现在正步人完善工艺和全面应用阶段。 “纳米复合聚氨酯合成革材料的功能化”和“纳米材料在真空绝热板材中的应用”2项合作项目取得较大进展。具有负离子释放功能且释放量可达2000以上的聚氨酯合成革符合生态环保合成革战略升级方向,日前正待开展中试放大研究。 该产品的成功研发及进一步产业化将可辐射带动300多家同行企业的产品升级换代。联盟制备出的纳米复合绝热芯材导热系数可控制为低达4.4mW/mK。该产品已经在企业实现了中试生产,正在建设规模化生产线。 联盟将重点研究开发阻燃型高效真空绝热板及其在建筑外墙保温领域的应 用研发和产业化,该技术的开发将进一步促进我国建筑节能环保技术水平的提升,带动安徽纳米材料产业进入高速发展期。 纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。 纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material),是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。 纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。 纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大,也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构,此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结,同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。 就熔点来说,纳米粉末中由于每一粒子组成原子少,表面原子处于不安定状态,使其表面晶格震动的振幅较大,所以具有较高的表面能量,造成超微粒子的热性质,也就是造成熔点下降,同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结,而成为良好的烧结促进材料。 一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。

纳米材料的制备技术及其特点

纳米材料的制备技术及其特点 一纳米材料的性能 广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。 二纳米材料的制备方法

纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法 物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。 粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。 惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。 溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。 等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中

纳米技术发展史

纳米技术发展史 【摘要】纳米技术是21世纪科技发展的制高点,是新工业革命的主导技术,它将引起一场各个领域生产方式的变革,也将改变未来人们的生活方式和工作方式,使得我们有必要认识一下纳米技术的发展史。纳米技术的发展史是一个很长的过程,同时也是一个广泛应用的过程。 【关键词】发展纳米技术纳米材料 纳米技术基本概念 纳米技术是以纳米科学为基础,研究结构尺度在0.1~100nm范围内材料的性质及其应用,制造新材料、新器件、研究新工艺的方法和手段。纳米技术以物理、化学的微观研究理论为基础,以当代精密仪器和先进的分析技术为手段,是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)相结合的产物。在纳米领域,各传统学科之间的界限变得模糊,各学科高度交叉和融合。纳米技术包含下列四个主要方面: 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。 过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 2、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。 3、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,更小,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。纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。 纳米技术的发展史 1959年著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小 的机器制做更小的机器,最后将变成根据人类意愿,逐个地排列原 子,制造产品,这是关于纳米技术最早的梦想。 20世纪70年代科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想,1974年,科学家 唐尼古奇最早使用纳米技术一词描述精密机械加工 1982年科学家发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜,揭示了一个 可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积极的促进作用。1990年7月第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办,标志着纳米科

纳米材料研究及检测.

纳米材料研究及检测 【摘要】纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。文章简要地 概述了纳米技术,纳米材料的结构和特殊性质以及纳米纳米材料各方面的性能在实际中的应用,并展望了纳米材料的应用前景。本文以纳米材料为主要研究对象,阐述了其分析使用的分析方法。 【关键词】纳米技术;纳米材料;结构;性能;分析方法;表征 前言 纳米材料具有许多优良的物理及化学特性以及一系列新异的力、光、声、热、电、磁及催化特性,被广泛应用于国防、电子、化工、建材、医药、航空、能源、环境及日常生活用品中,具有重大的现实与潜在的高科技应用前景。纳米科技是未来高科技的基础, 而适合纳米科技研究的仪器分析方法是纳米科技中必不可少的实验手段。因此, 纳米材料的分析和表征对纳米材料和纳米科技发展具有重要的意义 和作用。 分析科学是人类知识宝库中最重要、最活跃的领域之一, 它不仅是研究的对象, 而且又是观察和探索世界特别是微观世界的重要手段。随着纳米材料科学技术的发展, 要求改进和发展新分析方法、新分析技术和新概念, 提高其灵敏度、准确度和可靠性, 从中提取更多信息, 提高测试质量、效率和经济性。 纳米材料主要性质有:小尺寸效应[、表面与界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。目前表征纳米材料的技术很多,采用各种不同的测量信号形成了各种不同的材料分析方法,大体可以分为以下

几种方法。 1.纳米科学和技术 1.1 纳米科技的定义 纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技,是一门在0.1~ 100 nm尺度空间内,研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。其涵义是人类在纳米尺寸(10-9--10-7m)范围内认识和改造自然,最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的,是一门基础研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。其中纳米材料是纳米科技的重要组成部分。 1.2 纳米科技的内容 纳米科技主要包含:纳米物理学;纳米电子学;纳米材料学;纳米机械学;纳米生物学;纳米显微学;纳米计量学;纳米制造学…… 1.3 纳米科技的内涵 第一:纳米科技不仅仅是纳米材料的问题。目前科技界普遍公认的纳米科技的定义是:在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉性质的科学和技术。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。现在已不能将纳米科技划归任何一个传统学科。如果将纳米科技与传统学科相结合,可产生众多的新的学科领域,并派生出许多新

纳米技术知识材料

纳米技术知识材料 一、纳米(nano meter,nm): 一种长度单位,一纳米等于十亿分之一米,千分之一微米。大约是三、四个原子的宽度。 二、纳米科学技术(nanotechnology): 纳米科学技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技。 三、纳米材料(nano material)与纳米粒子(nano particle): 纳米材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。 四、几种典型的纳米材料: a) 纳米颗粒型材料: 应用时直接使用纳米颗粒的形态称为纳米颗粒材料。被称为第四代催化剂的超微颗粒催化剂,利用甚高的比表面与活性可以显著得提高催化效率,例如,以微径小于微米的镍和钢-锌合金的超微颗粒为主要成分制成的催化剂可使有机物氯化的效率达到传统镍催化剂的10倍;超细的铁微粒作为催化剂可以在低温将二氧化碳分解为碳和水,超细铁粉可在苯气相热分解中起成核作用,从而生成碳纤维。 录音带、录像带和磁盘等都是采用磁性粒子作为磁记录介质。随着社会的信息化,要求信息储存量大、信息处理速度高,推动着磁记录密度日益提高,促使磁记录用的磁性颗粒尺寸趋于超微化。目前用金属磁粉(20)纳米左右的超微磁性颗粒)制成的金属磁带、磁盘,国外已经商品化,其记录密度可达4’106~4’107位/厘米(107~108位/英寸),即每厘米可记录4百万至4千万的信息单元,与普通磁带相比,它具有高密度、低噪音和高信噪比等优点。

纳米材料发展史

纳米材料发展史 专业 --------- 姓名—————— 学号 _________ 一、什么是纳米材料 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。 从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下(注1米=100厘米,1厘米=10000微米,1

微米=1000纳米,1纳米=10埃),即100纳米以下。因此,颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。 纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material),是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其

具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。 二.纳米材料的发展历程 1959年12月29日

理查德?费曼(Richard Feynman)在美国物理学会会议上做了题为“在底部有很多空间”的演讲。虽然没有使用“”纳米这个词,但他实际上介绍了纳米技术的基本概念。1974年 日本教授谷口纪男(Norio Taniguchi)在一篇题为:“论纳米技术的基本概念“的科技论文中给出了新的名词——纳米(Nano)。 1981年 格尔德?宾宁(Gerd Binnig)和海因里希?罗雷尔Heinrich Rohrer发明了扫描隧道显微镜,它使科学家第一次可以观察并操纵单个原子。 1985年 赖斯大学的研究人员发现了富勒烯(fullerenes)(更为人熟知的名称是“布基球(buckyballs),由著名未来学家,多面网格球顶的发明人巴克明斯特?富勒(R. Buckminster Fuller)命名,它可以被用来制造碳纳米管,是如今使用最广泛的纳米材料之一。 1986年 在苏黎世的IBM研究实验室中,卡尔文?夸特(Calvin Quate)和克里斯托?格柏(Christoph Gerber)与德国物理学家宾尼(Binnig)协作,发明了原子力显微镜。它成为在纳米尺度成像,测量和操作的最重要的工具之一,这是纳

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