纳米技术的发展及其在模具行业的应用
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１ ０
模具 工业 ２０ ０６年 第 ３ 第 ８ ２卷 期
纳 米技 术 的发 展 及其在 模 具行 业 的应 用
何柏林 ，于 影霞 涂 ， 强
（．华 东交通 大学 机 电工 程 学院 ， 江西 南 昌 ３０ １； １ ３０３
２ 南 昌市模 具 工业协 会 ，江 西 南 昌 ３０ ２ ） ． ３０ ９
陶瓷” 使之可以在室温下任意弯曲等等 Ｉ ， ２ 】 ｏ因此纳 米材料具备其他一般材料所没有的优越性能，在整 个 新材料 的研 究应 用方 面 占据 着核心 的位置 。 表面 效应 是指 纳米 粒子 的表 面原 子与总 原子数 之 比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度的增加，粒
成“ 纳米 硅 ” 为 良导体 ； 易碎 的陶 瓷制作成 “ 成 把 纳米
２ 纳米技术在材料科学中的应用 将纳米技术应用于材料科学，形成了性能特异 的纳米 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 围或 由它们作为基本单元构成 的材料。纳米材料的基本单元按维数可分为纳米粉
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应 、 尺寸效 应 以及量 子效 应 。纳米 材料 的物 理 、 小 化 学性质 既不 同于 微观 的原 子 、 子 ， 不 同于宏观物 分 也 体， 纳米 介 于宏观 世 界与微 观 世界 之间 ， 们件，并充 分利用它们的特殊性能， 探索在纳米尺度 内物质运 动的新现象和新规律。作为本世纪重要的前沿科学
技术， 纳米技术汇集了材料 、 电子 、 机械、 测量 、 制造 以及物理、化学和生物等高新技术群体学科。纳米 科学技术就其学科范围可主要划分为纳米材料学， 纳米 化学 ， 纳米体 系物 理学 ， 米生 物学 ， 纳 纳米 机械 学， 纳米电子学， 纳米 力学等 ｎ 】 ｏ
为介观世界。当常态物质被加工到极其微细的纳米 尺度 时， 出现特 异 的表 面效应 、 会 体积效 应 、 量子 尺 寸效应、 界面效应和宏观隧道效应等， 从而显示出许 多奇异的特性， 其光学、 热学 、 电学 、 磁学、 力学、 化学 等性质与传统材料相比发生十分显著的变化。在纳 米世界， 人们可以控制材料的基本性质， 如熔点、 硬 度、 磁性、 电容甚至于颜色， 而不改变其化学成分， 还 可以合成具有特殊性能的新材料，如把优良的导体 铜制作成“ 纳米铜”使之成为绝缘体； ， 把半导体硅制
摘要 ： 了更好地推动纳米材料 的应用， 为 介绍 了纳米技术及纳米材料的性能、 用途， 并就纳米技术、 纳米
材料 在模 具 工 业 中的应 用 前号 进 行 了展 望 。 关键词 ： 纳米技术； 纳米材料 ； 模具 中图分类号 ：Ｇ１；（ ６ １ ４１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ １ ２６ （０６ ０ — ００ ４ １ — １８２０ ）８ ０ １ —０ ０
ａｓ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｌｏ ｅ ｃ ｉｅ ．
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１ 纳米科学 技术 纳米 科 学技术 是研 究 纳米 尺 度 （． ～１０舯 ） ０１ ０
Ｄｅ ｅ ｏ ｖ ｌ ｐｍｅ ｏ ｎｏ ｅ ｌ ｏ ｏ ｙ ｎ ｉｓ ｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｎ ｎｔ ｆ ｎａ ｔ ｃｍ ｌ ｇ ａ ｄ ｔ ａ ｌ ｔｏ ｉ ｄｉ ａ ｍ ｏ ｌ ｃ ｅ ｎｄ ｕｄ ｍ ａ ｆ ｃｕ ｉ ｎｕ ａ ｔ ｒｎｇ
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收稿 日期 ：０５ ２ ０ ２０ —１ —１。 作者简 介 ： 何柏林 （９２ ， ， 北邯 郸人 ， 授 ， 事模具 材 １６ 一）男 河 教 从 料研 究工作 ，地址 ：江西 南 昌市华 东交 通大 学 机 电工 程学 院 ， （ 电话）姗 ５５６（ １ １３， 电子信箱）ｅ。 ＠１３ｃｍ ｈｂ１ ６． ｏ ｍ ． ｏ
末（ 零维 ）纳 米纤维 （ 维 ） 纳米 膜 （ 、 一 、 二维 ）纳米块 、
物质组成体系运动规律， 相互作用以及实际应用技 术的一门科学技术。通过对纳米尺度的物质反应、
体（ 三维 ） 纳米复合材料 、 、 纳米结构等六类。其中， 纳米粉末研究开发时间最长、 技术最为成熟， 是制备 其他纳米材料的基础。纳米粉末具有独特的表面效
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模具 工业 ２０ ０６年 第 ３ 第 ８ ２卷 期
纳 米技 术 的发 展 及其在 模 具行 业 的应 用
何柏林 ，于 影霞 涂 ， 强
（．华 东交通 大学 机 电工 程 学院 ， 江西 南 昌 ３０ １； １ ３０３
２ 南 昌市模 具 工业协 会 ，江 西 南 昌 ３０ ２ ） ． ３０ ９
陶瓷” 使之可以在室温下任意弯曲等等 Ｉ ， ２ 】 ｏ因此纳 米材料具备其他一般材料所没有的优越性能，在整 个 新材料 的研 究应 用方 面 占据 着核心 的位置 。 表面 效应 是指 纳米 粒子 的表 面原 子与总 原子数 之 比随着纳米粒子尺寸的减小而大幅度的增加，粒
成“ 纳米 硅 ” 为 良导体 ； 易碎 的陶 瓷制作成 “ 成 把 纳米
２ 纳米技术在材料科学中的应用 将纳米技术应用于材料科学，形成了性能特异 的纳米 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 围或 由它们作为基本单元构成 的材料。纳米材料的基本单元按维数可分为纳米粉
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技术， 纳米技术汇集了材料 、 电子 、 机械、 测量 、 制造 以及物理、化学和生物等高新技术群体学科。纳米 科学技术就其学科范围可主要划分为纳米材料学， 纳米 化学 ， 纳米体 系物 理学 ， 米生 物学 ， 纳 纳米 机械 学， 纳米电子学， 纳米 力学等 ｎ 】 ｏ
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摘要 ： 了更好地推动纳米材料 的应用， 为 介绍 了纳米技术及纳米材料的性能、 用途， 并就纳米技术、 纳米
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１ 纳米科学 技术 纳米 科 学技术 是研 究 纳米 尺 度 （． ～１０舯 ） ０１ ０
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末（ 零维 ）纳 米纤维 （ 维 ） 纳米 膜 （ 、 一 、 二维 ）纳米块 、
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体（ 三维 ） 纳米复合材料 、 、 纳米结构等六类。其中， 纳米粉末研究开发时间最长、 技术最为成熟， 是制备 其他纳米材料的基础。纳米粉末具有独特的表面效