纳米材料的应用(目前最全详细讲解) ppt
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纳米材料的应用 ppt课件
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3
纳米管做成的“纳米秤”
更令人惊奇的是，最近美国、中国、 法国和巴西科学家用精密的电子显微镜 测量纳米管在电流中出现的摆频率时， 发现可以测出纳米管上极小微粒引起的 变化，从而发明了能称量亿亿分之二百 克的单个病毒的“纳米秤”。这种世界 上最小的秤，为科学家区分病毒种类， 发现新病毒作出了贡献。
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19
5．生物技术
在纳米尺度上按照预定的对称性和 排列制备具有生物活性的蛋白质、核糖 核酸等；
在纳米材料和器件中植入生物材料 使其兼具生物功能和其他功能；
生物仿生化学药品和生物可降解材 料；
动植物的基因改善和治疗，测定 DNA的基因芯片等。
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20
6．航天和航空
纳米器件在航空航天领域的 应用，不仅是增加有效载荷， 更重要的是使耗能指标成指数 倍的降低。这方面的研究内容 还包括：研制低能耗、抗辐照、 高性能计算机；微型航天器用 纳米集成的测试、控制电子设 备；抗热障、耐磨损的纳米结 构涂层材料。
边环境的认知能力以及在被敌方发现 之前跟踪、攻击敌机的能力。
这种战机还具有较强的地面攻击能力， 可在超音速飞行的情况下
精确投掷卫星制导炸弹，其速度更胜 其他战斗机。
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10
“机器苍蝇”
它既能被飞机、火炮和步兵武器 投放，也可以人工放置在敌军信息系 统和武器系统附近，大批“机器苍蝇” 可在某地区形成高效侦察监视网，大 大提高战场信息获取量。如果再在它 们身上安装某种极小的弹头，“苍蝇” 无疑会变成“马蜂”。
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11
“蚊子导弹”
利用纳米技术制造的形如蚊子的 微型导弹，可以起到神奇的战斗效 能。纳米导弹直接受电波遥控，可 以神不知鬼不觉地潜入目标内部， 其威力足以炸毁敌方火炮．坦克、 飞机、指挥部和弹药库。
纳米材料应用PPT课件
纳米催化剂
利用纳米催化剂对汽车尾 气、工业废气等进行处理， 减少大气中有害气体的排 放。
纳米滤网
利用纳米滤网对空气中的 颗粒物、病毒、细菌等进 行过滤，提高空气质量。
纳米脱硫脱硝技术
利用纳米技术对燃煤烟气 中的硫化物和氮化物进行 脱除，减少酸雨和光化学 烟雾的形成。
土壤修复
纳米肥料
纳米微生物
利用纳米技术将养分制成纳米级肥料， 提高肥料的利用率，减少化肥的使用 量。
目前面临的挑战与问题
安全问题
技术难题
纳米材料可能对人体健康和环境产生潜在 风险，需要加强安全评估和监管。
பைடு நூலகம்
纳米技术的生产成本高，技术难度大，需 要进一步研究和创新。
法规缺失
公众认知
目前缺乏针对纳米技术的专门法规和标准 ，需要完善相关法律法规。
提高公众对纳米技术的认知和理解，加强 科普宣传和教育。
解决策略与建议
太阳能电池
总结词
太阳能电池是利用纳米材料吸收太阳光并转化为电能的装置，具有高效、环保和可持续的特点。
详细描述
太阳能电池中的吸光材料通常为纳米级的多晶硅、染料或量子点等，能够吸收太阳光的可见光和近红外光，提高 太阳能的利用率。常见的太阳能电池包括晶体硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池和量子点太阳能电池等。
分子诊断
纳米材料可以识别和检测生物标志物 和基因突变，实现疾病的早期诊断和 个性化治疗。
生物组织工程
组织修复与再生
利用纳米材料作为支架材料，引导细 胞生长和分化，促进受损组织的修复 和再生。
生物相容性
纳米材料可以提高植入材料的生物相 容性，降低免疫排斥反应，提高植入 成功率。
05 纳米材料在环保领域的应 用
纳米材料及其应用PPT课件
2000s
纳米材料在各个领域得到广泛应用，成为研 究热点。
1990s
纳米技术迅速发展，出现多种制备方法。
2010s至今
纳米技术不断创新，应用领域不断拓展。
02
纳米材料的制备方法
物理法
真空蒸发冷凝法
01
在真空条件下，通过加热蒸发物质，并在冷凝过程中形成纳米
粒子。
激光诱导法
02
利用高能激光束照射物质表面，通过激光能量使物质蒸发并冷
生物法
微生物合成法
利用微生物作为模板或催化剂，通过生物反应合成具有特定结构 和性质的纳米材料。
植物提取法
利用植物中的天然成分作为原料，通过提取和纯化得到纳米材料。
酶催化法
利用酶的催化作用合成具有特定结构和性质的纳米材料。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
燃料电池
纳米材料可以提高燃料电 池的效率和稳定性，降低 成本。
纳米材料及其应用 ppt课件
目录
• 纳米材料简介 • 纳米材料的制备方法 • 纳米材料的应用领域 • 纳米材料面临的挑战与前景 • 纳米材料的应用案例分析
01
纳米材料简介
纳米材料的定义与特性
定义
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。
凝形成纳米粒子。
机械研磨法
03
通过机械研磨将大块物质破碎成纳米级粒子，常见于金属、陶
瓷等硬质材料的制备。
化学法
化学气相沉积法
利用化学反应在加热条件下生成纳米粒子，通常需要使用气态反 应剂和催化剂。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液进行溶胶和凝胶化处理，再经过热处理得到纳米 粒子。
纳米材料在各个领域得到广泛应用，成为研 究热点。
1990s
纳米技术迅速发展，出现多种制备方法。
2010s至今
纳米技术不断创新，应用领域不断拓展。
02
纳米材料的制备方法
物理法
真空蒸发冷凝法
01
在真空条件下，通过加热蒸发物质，并在冷凝过程中形成纳米
粒子。
激光诱导法
02
利用高能激光束照射物质表面，通过激光能量使物质蒸发并冷
生物法
微生物合成法
利用微生物作为模板或催化剂，通过生物反应合成具有特定结构 和性质的纳米材料。
植物提取法
利用植物中的天然成分作为原料，通过提取和纯化得到纳米材料。
酶催化法
利用酶的催化作用合成具有特定结构和性质的纳米材料。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
燃料电池
纳米材料可以提高燃料电 池的效率和稳定性，降低 成本。
纳米材料及其应用 ppt课件
目录
• 纳米材料简介 • 纳米材料的制备方法 • 纳米材料的应用领域 • 纳米材料面临的挑战与前景 • 纳米材料的应用案例分析
01
纳米材料简介
纳米材料的定义与特性
定义
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。
凝形成纳米粒子。
机械研磨法
03
通过机械研磨将大块物质破碎成纳米级粒子，常见于金属、陶
瓷等硬质材料的制备。
化学法
化学气相沉积法
利用化学反应在加热条件下生成纳米粒子，通常需要使用气态反 应剂和催化剂。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液进行溶胶和凝胶化处理，再经过热处理得到纳米 粒子。
纳米材料及其应用课件
政府和国际组织应制定严格的 安全标准和监管措施，确保纳
米材料的安全生产和应用。
加强研究与监测
开展纳米材料对环境和人体影 响的监测和研究，及时发现潜 在的风险并采取应对措施。
推广环保设计
鼓励纳米材料生产商采用环保 设计，减少纳米材料的环境排 放，降低其对环境和人体的潜 在风险。
提高公众意识
加强公众对纳米材料的了解， 提高公众对纳米材料安全和环 保问题的意识，促进社会监督
目前，纳米材料在能源、环境、医疗等领域得到了广泛应用，同时也面临着安全性和环境影 响的挑战。
02
纳米材料的特性
小尺寸效应
总结词
当物质尺寸减小至纳米级别时，物质 的物理、化学和机械性能会发生显著 变化。
详细描述
由于纳米材料尺寸较小，其原子数和 表面原子比例增加，导致材料的物理 、化学和机械性能发生变化，如熔点 降低、磁性增强等。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
太阳能电池
利用纳米材料提高光电转 换效率，降低成本。
燃料电池
纳米材料在燃料电池催化 剂和电极材料中发挥重要 作用，提高电池性能和寿 命。
储能电池
利用纳米材料改善锂离子 电池的容量、循环寿命和 安全性。
医学领域
药物传输
纳米材料用于药物载体， 实现药物的定向传输和释 放，提高疗效并降低副作 用。
和参与。
05
未来展望与挑战
技术发展与突破
纳米制造技术
纳米药物技术
随着纳米制造技术的不断进步，将有 望实现更高精度、更低成本的纳米材 料制备。
利用纳米药物技术，可以实现对药物 的精准投递，提高药物疗效并降低副 作用。
纳米传感器技术
米材料的安全生产和应用。
加强研究与监测
开展纳米材料对环境和人体影 响的监测和研究，及时发现潜 在的风险并采取应对措施。
推广环保设计
鼓励纳米材料生产商采用环保 设计，减少纳米材料的环境排 放，降低其对环境和人体的潜 在风险。
提高公众意识
加强公众对纳米材料的了解， 提高公众对纳米材料安全和环 保问题的意识，促进社会监督
目前，纳米材料在能源、环境、医疗等领域得到了广泛应用，同时也面临着安全性和环境影 响的挑战。
02
纳米材料的特性
小尺寸效应
总结词
当物质尺寸减小至纳米级别时，物质 的物理、化学和机械性能会发生显著 变化。
详细描述
由于纳米材料尺寸较小，其原子数和 表面原子比例增加，导致材料的物理 、化学和机械性能发生变化，如熔点 降低、磁性增强等。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
太阳能电池
利用纳米材料提高光电转 换效率，降低成本。
燃料电池
纳米材料在燃料电池催化 剂和电极材料中发挥重要 作用，提高电池性能和寿 命。
储能电池
利用纳米材料改善锂离子 电池的容量、循环寿命和 安全性。
医学领域
药物传输
纳米材料用于药物载体， 实现药物的定向传输和释 放，提高疗效并降低副作 用。
和参与。
05
未来展望与挑战
技术发展与突破
纳米制造技术
纳米药物技术
随着纳米制造技术的不断进步，将有 望实现更高精度、更低成本的纳米材 料制备。
利用纳米药物技术，可以实现对药物 的精准投递，提高药物疗效并降低副 作用。
纳米传感器技术
《纳米材料应用》汇报PPTPPT课件
生产成本问题
纳米材料制造成本
由于纳米材料制备过程复杂，制 造成本较高，需要进一步降低成 本以实现广泛应用。
纳米材料生产效率
提高纳米材料生产效率是降低成 本的重要途径之一，需要不断优 化生产工艺和技术。
纳米材料的应用成
本
除了制造成本外，纳米材料的应 用成本也是需要考虑的问题，需 要开发具有成本效益的应用方案。
源等多个领域。
中国政府对纳米材料产业给予了高度关注和支持，制定了一系
03
列政策措施推动产业发展。
纳米材料发展趋势与展望
未来纳米材料将向高性能化、多功能化和智能化 方向发展。
纳米材料在新能源、生物医药、电子信息等领域 的应用前景广阔，将为人类社会带来更多福祉。
未来纳米材料产业将面临技术突破、环保和安全 等方面的挑战，需要加强国际合作和政策引导。
4. 肿瘤治疗
纳米材料可用于肿瘤 的早期诊断和治疗， 如纳米药物、纳米热 疗等。
环境能源领域
1. 水处理
利用纳米材料去除水中的有害 物质和重金属离子，实现水质 的净化。
3. 太阳能转换
纳米材料可将太阳能转换为电 能或化学能，如太阳能电池和 光催化制氢。
总结词
纳米材料在环境能源领域的应 用包括水处理、空气净化、太 阳能转换和储能等。
2. 防紫外线纺织品
3. 智能纺织品
利用纳米材料阻挡紫外线的性能，制作防 晒服装和遮阳帽等防护用品。
将纳米材料与纺织品结合，实现温度、湿 度、光等环境因素的感知和调控功能，如 智能调温纺织品和变色纺织品。
03
纳米材料发展现状与趋势
全球纳米材料市场规模
01
全球纳米材料市场规模持续增 长，预计未来几年将保持稳定 增长态势。
纳米材料及应用PPT
加强企业、高校和研究机构的合作，促进纳 米技术的产业化进程。
制定合理的政策和法规
建立健全纳米材料的管理和监管机制，保障 其健康有序发展。
加强国际合作与交流
积极参与国际纳米技术领域的合作与交流， 共同推动纳米技术的发展和应用。
THANKS
感谢观看
纳米材料的安全性评估是确保其应用 安全的重要环节，需要对其潜在的毒 性、生物相容性、稳定性等特性进行 全面评估。
安全评估过程中需要关注纳米材料在 生产、储存、运输和使用过程中的安 全性，以及处理废弃物的可行性，确 保整个生命周期的安全性。
评估纳米材料的安全性需要采用多种 手段，包括体外实验、体内实验以及 计算机模拟等方法，以全面了解其生 物效应和潜在风险。
移转化规律等。
保其安全应用。
04
未来展望与挑战
纳米材料的发展趋势
纳米材料在医疗领域的应用
纳米材料在能源领域的应用
利用纳米材料在药物传输、诊断和生物成 像等方面的优势，提高医疗效果和降低副 作用。
利用纳米材料在太阳能电池、燃料电池和 储能器件等方面的性能，推动能源技术的 进步。
纳米材料在环保领域的应用
纳米材料及应用
• 纳米材料简介 • 纳米材料的应用 • 纳米材料的安全与环境影响 • 未来展望与挑战
01
纳米材料简介
定义与特性
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有 一维处于纳米尺度（1-100nm） 的材料。
特性
纳米材料具有许多独特的物理、 化学和机械性能，如高比表面积 、量子尺寸效应、表面效应等。
纳米材料的生物安全性
纳米材料的生物安全性是指其在生物体内的安全性和无毒性，是评估纳米材料能否 用于医疗、食品等领域的重要指标。
制定合理的政策和法规
建立健全纳米材料的管理和监管机制，保障 其健康有序发展。
加强国际合作与交流
积极参与国际纳米技术领域的合作与交流， 共同推动纳米技术的发展和应用。
THANKS
感谢观看
纳米材料的安全性评估是确保其应用 安全的重要环节，需要对其潜在的毒 性、生物相容性、稳定性等特性进行 全面评估。
安全评估过程中需要关注纳米材料在 生产、储存、运输和使用过程中的安 全性，以及处理废弃物的可行性，确 保整个生命周期的安全性。
评估纳米材料的安全性需要采用多种 手段，包括体外实验、体内实验以及 计算机模拟等方法，以全面了解其生 物效应和潜在风险。
移转化规律等。
保其安全应用。
04
未来展望与挑战
纳米材料的发展趋势
纳米材料在医疗领域的应用
纳米材料在能源领域的应用
利用纳米材料在药物传输、诊断和生物成 像等方面的优势，提高医疗效果和降低副 作用。
利用纳米材料在太阳能电池、燃料电池和 储能器件等方面的性能，推动能源技术的 进步。
纳米材料在环保领域的应用
纳米材料及应用
• 纳米材料简介 • 纳米材料的应用 • 纳米材料的安全与环境影响 • 未来展望与挑战
01
纳米材料简介
定义与特性
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有 一维处于纳米尺度（1-100nm） 的材料。
特性
纳米材料具有许多独特的物理、 化学和机械性能，如高比表面积 、量子尺寸效应、表面效应等。
纳米材料的生物安全性
纳米材料的生物安全性是指其在生物体内的安全性和无毒性，是评估纳米材料能否 用于医疗、食品等领域的重要指标。
《纳米材料的应用》课件
《纳米材料的应用》PPT 课件
欢迎来到《纳米材料的应用》PPT课件！本课件将介绍纳米材料的定义、制备 方法、应用领域以及相关风险与安全性研究现状。让我们一起深入探索这个 引人入胜的领域！
什么是纳米材料？
纳米材料的定义
纳米材料是指具有至少一个尺寸在100纳米以下 的材料，其在纳米尺度上具有独特的物理、化 学和生物性质。
参考文献
1. Smith, J. et al. (2019). Nanomaterials in Modern Applications. Journa5-120.
2. Zhang, L. & Wang, Y. (2020). Progress in Nanomaterials Synthesis and Applications. Nano Research, 25(4), 301-318.
1
纳米材料的制备技术现状
目前的制备技术已经能够实现高效、可控的纳米材料制备，为纳米材料的应用开 辟了广阔的前景。
2
纳米材料的应用实践现状
纳米材料在电子、医学和环境等领域已经得到了广泛的应用，为许多行业带来了 革命性的变革。
纳米材料的风险与安全
纳米材料可能带来的风险
尽管纳米材料带来了许多优势，但也存在一些 潜在的风险，如毒性、环境影响和生物相容性 等。
纳米材料的分类
纳米材料可分为纳米颗粒、纳米结构及纳米复 合材料等，每种分类均有不同的制备方法和应 用前景。
纳米材料的制备方法
溶胶凝胶
溶胶凝胶法是一种常用的制备纳 米材料的方法，通过溶胶的形成 和凝胶的固化制备出纳米尺度的 材料。
水热法
水热法通过在高温高压的条件下 合成纳米材料，能够控制材料的 结构和形貌，广泛应用于纳米材 料的制备。
欢迎来到《纳米材料的应用》PPT课件！本课件将介绍纳米材料的定义、制备 方法、应用领域以及相关风险与安全性研究现状。让我们一起深入探索这个 引人入胜的领域！
什么是纳米材料？
纳米材料的定义
纳米材料是指具有至少一个尺寸在100纳米以下 的材料，其在纳米尺度上具有独特的物理、化 学和生物性质。
参考文献
1. Smith, J. et al. (2019). Nanomaterials in Modern Applications. Journa5-120.
2. Zhang, L. & Wang, Y. (2020). Progress in Nanomaterials Synthesis and Applications. Nano Research, 25(4), 301-318.
1
纳米材料的制备技术现状
目前的制备技术已经能够实现高效、可控的纳米材料制备，为纳米材料的应用开 辟了广阔的前景。
2
纳米材料的应用实践现状
纳米材料在电子、医学和环境等领域已经得到了广泛的应用，为许多行业带来了 革命性的变革。
纳米材料的风险与安全
纳米材料可能带来的风险
尽管纳米材料带来了许多优势，但也存在一些 潜在的风险，如毒性、环境影响和生物相容性 等。
纳米材料的分类
纳米材料可分为纳米颗粒、纳米结构及纳米复 合材料等，每种分类均有不同的制备方法和应 用前景。
纳米材料的制备方法
溶胶凝胶
溶胶凝胶法是一种常用的制备纳 米材料的方法，通过溶胶的形成 和凝胶的固化制备出纳米尺度的 材料。
水热法
水热法通过在高温高压的条件下 合成纳米材料，能够控制材料的 结构和形貌，广泛应用于纳米材 料的制备。
纳米材料简介及其应用ppt课件
ppt课件
6
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
(2) 纳米科技将引发一场新的工业革命
• 纳米技术是80年代初迅 速发展起来的前沿学科， 它使人们认识、改造微观 世界的水平提高到了一个 新的高度。纳米技术将用 于下一代的微电子器件即 纳米电子器件，使未来的 电脑、电视机、卫星、机 器人等的体积变得越来越 小.
其次，由于纳米科技是对人 类认知领域新疆域的开拓，人 类将面临对新理论和新发现重 新学习和理解的任务。
ppt课件
5
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
再次，从人类未来发展的角度看，可持续发展将是人 类社会进步的唯一选择。纳米科技推动产品的微型化、高 性能化和与环境友好化，这将极大节约资源和能源，减少 人类对其过分依赖，并促进生态环境的改善。这将在新的 层次上为可持续发展的理论变为现实提供物质和技术保证。
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病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
纳米电子器件中最有应用前景的是量子元器件。这 种利用量子效应制作的器件不仅体积小，还具有高速、 低耗和电路简化的特点。纳米电子学中另一个有趣的研 究热点是所谓的单电子器件,在单电子器件中，利用库仑 阻塞效应，甚至能够对电子一个一个的加以控制，这有 可能开发出单电子的数字电路或存储器。开发单电子晶 体管, 只要控制一个电子的行动即可完成特定功能,使功耗 降低到原来的1000—10000分之一。
纳米材料的应用PPT幻灯片PPT
纳米机器人
采用纳米大分子：“生物部件〞与小分子无 机物晶体构造组合，采用纳米电子学控制装
老化、抗紫外线等作用，可用处作 电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑 料。 3.电子计算机和电子工业
• 可以从阅读硬盘上读卡机以及存储
容量为目前芯片上千倍的纳米材料 级存储器芯片都已投入生产。计算 机在普遍采用纳米材料后，可以缩 小成为“掌上电脑〞。
长，因此纳米微粒材料对这种波的透过率比 常规材料要强得多，这就大大减少波的反射 率，使得红外探测器和雷达接收到的反射信 号变得很微弱，从而到达隐身的作用；另一 方面，纳米微粒材料的比外表积比常规粗粉 大3～4个数量级，对红外光和电磁波的吸收 率也比常规材料大得多，这就使得红外探测 器及雷达得到的反射信号强度大大降低，因 此很难发现被探测目标，起到了隐身作用。
其重要意义越来越为人所认识。相信纳米材料 在新材料、能源、信息等各个领域，将发挥越 来越重要的作用。随着其制备和改性技术的不 断开展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸 多领域会得到日益广泛的应用。
谢谢大家！
• 1.医学 五• 、使来纳用 越纳 精米米 细科技，技术并在能在其使纳他药米方品材面生 料的产 的应过 尺程 度用越 上
直接利用原子、分子的排布制造具 有特定功能的药品。将药物储存在 碳纳米管中，并通过一定的机制来 激发药剂的释放，那么可控药剂有 希望变为现实。纳米材料粒子将使 药物在人体内的传输更为方便，用 数层纳米粒子包裹的智能药物进入 人体后可主动搜索并攻击癌细胞或 修补损伤组织。
纳米材料的应用
• 由于纳米微粒的小尺寸效应、外表效应、
量子尺寸效应等使得它们在磁、光、电、 敏感性等方面呈现常规材料不具备的特性。 因此纳米微粒在电子前景。
一、陶瓷增韧
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
-
4
材料的分类
世界各国对材料的分类不尽相同，若按
照材料的使用性能来看，可以分为结构材料 和功能材料，从材料的应用对象来看有可以 分为信息材料、能源材料、建筑材料、生物 材料、航空材料等多种类别，但就大的类别 可以分为金属材料、无机非金属材料、高分 子材料和复合材料四大类。
-
5
无机非金属材料
无机非金属材料指某些元素的氧化物、 碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包 括硫化物、硒化物及碲化物)和硅酸盐、钛 酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要
-
25
光纤导管胃镜
利用光纤作手术
-
26
光纤式传感器 光纤式传感器
-
27
金属材料
金属是指具有良好的导电性和导热性， 有一定的强度和塑性的并具有光泽的物质， 如铜、锌和铁等。而金属材料则是指由金 属元素或以金属元素为主组成的具有金属 特性的工程材料，它包括纯金属和合金两 类。
-
28
纳米材料的概念
组成的无机材料。包括陶瓷、玻璃、水泥、 耐火材料、搪瓷及天然矿物材料等。
-
6
传统无机非金属材料
水泥 水泥呈粉末状，当它与水混合后成为
可塑性浆体，经一系列物理化学作用凝结 硬化变成坚硬石状体，并能将散粒状材料
胶结成为整体。水泥浆体不仅能在空气中 硬化，还能在水中硬化、保持并继续增长 其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。
几种性能都优于一般陶瓷，曾被誉为“像钢一样强，像金 钢石一样硬，像铝一样轻”。由于制备工艺不同和所获得
显微结构的差别，Si3N4陶瓷的综合性能有很大的变化。 各中资料所提供的数据繁多，下面仅介绍一般参考值。
-
23
光导纤维
光导纤维是现代科学创造的奇迹之一， 是使光像电流一样沿着导线传输。不过， 这种导线不是一般的金属导线，而是一种 特殊的玻璃丝，人们称它为光导纤维，又 叫光学纤维，简称光纤 。
玻璃的基础系统范围。常见的特种玻璃有光子学玻璃、微晶 玻璃、生化玻璃、溶胶－凝胶玻璃等。
-
9
图6－中空玻璃结构示意图
中空玻璃结构示意图
-
10
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11
空心玻璃砖用于建筑隔断
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12
热反射玻璃在建筑物上大量使用
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13
陶瓷
陶瓷是指以天然或人工合成的无 机非金属物质为原料，经过成形和高 温烧结而制成的固体材料和制品。
LOGO -
纳米材料的应用
主讲人：顾怀章
1
第8章 纳米材料与纳米技术的应用
（一）教学基本要求 了解纳米技术在陶瓷领域、陶瓷工 业环保领域、化工生产中、微电子 学、生物工程及医学、军事领域、 其他领域方面的应用 （二）教学重点难点 重点：纳米材料与纳米技术的应用 难点：纳米材料与纳米技术的应用
-
2
材料与社会的发展
-
7
玻璃
玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非 晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体。 其结构为短程有序，长程无序。从熔融态转
变为固体时有一转变温度Tg。广义的玻璃包 括无机玻璃、有机玻璃、金属玻璃等；狭义 上仅指无机玻璃，最常见的是硅酸盐玻璃。 这里主要谈无机玻璃。
-
8
玻璃制品的分类
无机玻璃的化学组成包括有众多元素的氧化物或非氧化物。
材料 ： 材料是人们利用化合物的某些功能来制作物品、器件、 构件、机器或其他产品时用的化学物质，但不是所有物质都 可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药 物，一般都不算是材料。
化学与材料的关系： 化学是材料发展的源泉，而材料又为化
学发展开辟了新的空间。化学与材料保持着相互依存、相互
促进的关系。
-
24
光纤通信的特点 （1）传输频带极宽，通信容量很大。 （2）传输衰减小，可用于远距离无中断传输。 （3）信号串扰少，传输质量高。 （4）抗电磁干扰，保密性好。 （5）光纤尺寸小，质量轻，便于运输和铺设。 （6）耐化学侵蚀，适用于特殊环境。 （7）原料资源丰富。 （8）节约有色金属。
击等弱点。新型无机非金属材料继承了传统
材料的许多优点，并克服某些弱点，使材料
具有更加优异的特性，用途更加广泛。新型 无机非金属材料的特性有：1．能承受高温， 强度高。2．具有电学特性。3．具有光学特 性。4．具有生物功能。
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氧化铝陶瓷具有机械强度高、硬度大、 高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学 腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能， 以及原料来源广、价格相对便宜、加工制造 技术较为成熟等优势，已被广泛应用于电子、 电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金和航 空航天等行业，成为目前世界上用量最大的 氧化物陶瓷材料。
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陶鹰鼎——仰韶文化庙底沟类型 高36cm -三彩——我国古代陶器中一颗璀灿的明1珠5
日用陶瓷－盘子
建筑陶瓷－墙面砖
化工陶瓷
结构陶瓷－陶瓷刀
功能陶瓷－电子陶瓷
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饰面瓦－鱼鳞瓦
图6-电瓷绝缘子
氧化锌避雷器
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新型无机非金属材料
传统的无机非金属材料具有抗腐蚀、耐
高温等许多优点，但也有质脆、经不起热冲
从迄今为止的研究状况看，关于纳米技术分为三种概念。 第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机 器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合 分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以 制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术未取得重大 进展。
材料是人类社会进化和人类文明的里程 碑，是人类赖以生产和生活的物质基础， 是社会进步的物质基础和先导。因为对材 料的认识和利用能力，决定着社会的形态 和人类生活的质量，所以，历史学家往往 用制造工具的原材料作为历史分期的标志。
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化学与材料
化学：化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、件 能、反应和应用的学科。
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纺织瓷件
氧化铝陶瓷电阻
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氧化铝髋关节
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高压钠灯
高纯氧化铝透明陶瓷管
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ห้องสมุดไป่ตู้
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氮化硅陶瓷 氮化硅陶瓷的性能：作为一种理想的高温结构材料，
最主要的应具备如下性能：（1）强度好、韧性好；（2） 抗氧化性好；（3）抗热震性好；（4）抗蠕变性好；（5） 结构稳定性好；（6）抗机械振动。
氮化硅除抗机械振动性能和韧性相对比较差外，其余
（1）普通玻璃
普通玻璃是以硅酸盐系统为主要基础的传统玻璃。包括
有平板玻璃、日用玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、点光源玻 璃、玻璃纤维等。
（2）特种玻璃
随着社会和科学的发展，在玻璃材料科学领域中，由于 某些新品种是根据特殊用途专门研制的，其成分、性能、制 造工艺均与一般工业和日用玻璃有所差别，它们往往被归入 专门的一类，叫做特种玻璃。这些特种玻璃逐渐脱离了传统