纳米技术与应讲义用创新

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【暑假衔接】知识点专题06 病句辨析(讲义试题)四升五年级语文(含答案)

【暑假衔接】知识点专题06 病句辨析(讲义试题)四升五年级语文(含答案)

专题06病句辨析与修改✒一、病句类型(一)成分残缺句子里缺少了某些必要的成分,意思表达就不完整,不明确。

1.缺主语例1:为了班集体,做了很多好事。

分析:这句话缺少主语,谁做了许多好事,不明确,可以补充为:班长为了班集体,做了很多好事。

例2:通过努力的学习,使她的成绩得到很快的提高。

分析:“通过”、“使”引导句子,使得该句缺少主语,因而句子不完整。

应删去“通过”或“使”。

2.缺谓语例1:完成了任务之后,大家到餐厅夜宵。

分析:本句缺少谓语,应是“吃夜宵”。

例2:春天到了,林荫大道上的花草树木。

分析:这句话缺少谓语,提出了话题,却没有回答“林荫大道上的花草树木”在春天“怎样”了,修改的时候要加上谓语,可以补充为:春天到了,林荫大道上的花草树木生机勃勃。

3.缺宾语例:少先队员们积极响应学习雷锋。

分析:这句话主语是“少先队员们”,谓语是“响应”。

这句话缺少与谓语“响应”搭配的宾语,也属成分残缺的病句。

应该改成:少先队员们积极响应学习雷锋的号召。

(二)语序不当:在一般情况下,一句话里面的词序是固定的,词序变了,颠倒了位置,句子的意思就会发生变化,甚至造成病句。

例1:语文对我很感兴趣。

分析:“语文”和“我”的位置颠倒了。

应改为:我对语文很感兴趣。

例2:历史博物馆展出了两千多年前的新出土的一大批文物。

分析:新出土的和两千多年前的调换,改为:历史博物馆展出了两千多年前的新出土的一大批文物。

例3:我们要认真克服并善于发现学习上的毛病。

分析:这句话中有很明显的标志——“并”字,先发现,才能去克服。

应改为:我们要善于发现并认真克服学习上的毛病。

(三)搭配不当句子中的词语要互相搭配正确,主、谓之间,谓、宾之间,主、宾之间,主要成分和附加成分之间,都要搭配正确。

如果句子中的词语不互相搭配,就犯了搭配不当的毛病。

1.主谓搭配不当例1:清晨,参加象征性长跑的同学们在公路上飞快地驰骋着。

分析:主语“同学们”和谓语“驰骋”不搭配。

食品高新技术讲义

食品高新技术讲义

纳米包装材料
利用纳米包装材料,如纳米涂层、纳 米复合材料等,能够提高包装材料的 阻隔性能和机械性能。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
加强科普宣传和教育,提高消 费者对食品高新技术的认知度 和科学素养,同时建立健全的 产品信息披露机制,保障消费 者的知情权和选择权。
一些消费者可能对某些食品高 新技术存在误解和偏见,影响 其接受度。
通过媒体、社交平台等渠道加 强与消费者的沟通和互动,及 时回应消费者的关切和疑虑, 同时加强与消费者的对话和交 流,增进其对食品高新技术的 了解和认同。
食品检测技术
01
02
03
生物检测技术
利用生物传感器和免疫分 析等方法,快速检测食品 中的有害物质和营养成分。
近红外光谱技术
通过分析食品的近红外光 谱,快速检测食品的品质 和安全性。
原子光谱技术
利用原子吸收和发射光谱 的方法,检测食品中的重 金属和农药残留等有害物 质。
食品包装技术
可重复使用包装
01
电子束辐照技术
利用高能电子束对食品进行辐照处理,杀灭微生物和钝化酶活性,延 长保质期,常用于肉类、果蔬等食品的保鲜。
高新技术在食品检测中的应用案例
近红外光谱技术
拉曼光谱技术
利用近红外光谱仪检测食品 中的水分、脂肪、蛋白质等 成分含量,具有快速、无损、 准确等优点。
利用拉曼光谱仪检测食品中 的化学物质和污染物,如农 药残留、重金属等,具有高 灵敏度和高分辨率。
引导。
一些传统食品加工企业和保 守派人士可能对新的行业标 准和法规持反对态度,影响
其推广和应用。
通过宣传教育、培训和对话 等方式,增进各方对行业标 准和法规的理解和认同,促

实施本科生“讲座”导师团队制 培养创新应用型人才的研究

实施本科生“讲座”导师团队制 培养创新应用型人才的研究

实施本科生“讲座”导师团队制培养创新应用型人才的研究作者:吴赞敏,姚金波,刘建勇来源:《教育教学论坛》2013年第38期摘要:文章论述了轻化工程专业(纺织染整方向)以学科建设为平台、以提高学生创新应用能力为宗旨,改革人才培养模式,建立本科生“讲座”导师团队制,优化专业课程设置、实施具有专业特色的课程体系和培养方案,培养创新应用型人才的改革与实践。

关键词:纺织染整;学科建设;“讲座”导师团队制;培养模式;创新应用能力中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0028-02纺织产业是我国的传统产业,在社会发展的新形势下,面临着产品结构的调整和高科技元素的植入。

而染整加工又是纺织品生产的重要环节,对提高纺织品质量和附加值起着重要的作用。

纺织染整行业的持续发展和技术提升,需要创新应用型人才的支撑。

高校面对“如何保持传统专业的特色,又适应新形势对专业人才的需求,培养具有坚实的理论基础、合理的知识结构,同时具有新产品开发和科技创新能力的高级技术人才”问题,应该把教改作为学科建设的中心,对专业课程设置进行新的设计和优化,建立具有现代纺织染整专业特色的教育培养体系,使教学内容、课程体系、教学方法和教学手段与时俱进。

近年来,我们在本科生中实施了“讲座”导师团队制,对促进创新应用型人才培养起到了良好的作用。

一、改革培养方案,实施本科生“讲座”导师团队制在2007年修订的教学计划和培养方案中,本科生开始实施“3+1”导师团队制培养模式和专业前沿新技术“讲座”平台特色模块课程教学体系,培养理论和实践能力并重、富有创新应用能力的复合型人才。

“3+1”的培养模式,是前三年学习基础课、专业基础课和专业课;从第四学年进入“讲座”平台某方向和相应的实践教学环节,由导师团队负责深入的专业前沿技术方向的学习和实践活动,即“讲座”导师团队制培养。

“讲座”平台模块课程包括:“新型纺织材料科学与应用”、“清洁染整工艺与应用技术”、“新型染整设备与数字化染整技术应用”、“高能物理技术与功能纺织品研究与应用”、“生物和纳米技术与纤维制品生产”、“绿色染整助剂及其应用研究”等本学科不同前沿技术方向的系列讲座,紧密结合染整行业发展的趋势,调整课程体系,使学生了解本学科和专业技术发展前沿,培养创新意识和高新技术产品的开发能力,以满足社会发展和纺织行业提升对人才的需求。

TiO2纳米粒子的合成及其光催化性能研究-实验讲义-2014

TiO2纳米粒子的合成及其光催化性能研究-实验讲义-2014

TiO2纳米粒子的制备及光催化性能研究一、实验目的1. 了解TiO2纳米多相光催化剂的催化原理及其应用;2. 掌握纳米金属氧化物粒子粉体的制备方法;3. 掌握多相光催化反应的催化活性评价方法;4. 了解分析催化剂结构及性能之间关系的方法。

二、仪器与药品四氯化钛(TiCl4)、钛酸四丁酯[Ti(0Bu)4]、罗丹明B盐酸、硝酸、无水乙醇、去离子水、磁力搅拌器、烘箱、控温马弗炉、低速离心机、分光光度计烧杯、离心试管、容量瓶、移液管三、实验原理1. TiO2纳米粒子的制备反应原理本实验采用有机和无机两种钛盐前体来制备TiO2纳米粒子(1) .以钛酸四丁酯Ti(0Bu)4为前体通过溶胶-凝胶法制备TiO2纳米粒子以钛醇盐Ti(OR)4( R为-C2H5, -C3H7, -C4H9等烷基)为原料,在有机介质中通过水解、缩合反应得到溶胶,进一步缩聚制得凝胶,凝胶经陈化、干燥、煅烧得到纳米TiO2, 其化学反应方程式如下:水解:Ti(OR) 4 + nH20 - Ti(OR)(4-n) (0H)n + nROH缩聚:2Ti(OR)(4-n)(OH)n - [Ti(OR)(4-n)(。

册母。

+ 出0制备过程中各反应物的配比、搅拌速度及煅烧温度对所得TiO2纳米粒子的结构和性质都有影响。

⑵.以四氯化钛(TiCl4)为前体水解制备TiO2纳米粒子由于Ti离子的电荷/半径比大,具有很强的极化能力,在水溶液中极易发生水解。

发生的化学反应方程式如下:TiCl4 + 2H2O >TiO2 + 4HCl制备过程中各反应物的配比、反应温度、搅拌速度、溶液pH值及煅烧温度对所得TiO2纳米粒子的结构和性质都有影响。

2. TiO2光催化原理根据固体能带理论,如图1所示,TiO2半导体的能带结构是由一个充满电子的低能价带(valenee band, VB.)和空的高能导带(conduction band, C.B.)构成。

价带和导带之间的不连续区域称为禁带(禁带宽度Eg)。

纳米材料科学与技术ppt课件

纳米材料科学与技术ppt课件
4
1.纳米科技概念的提出与发展
引 言:纳米科技的发展史是一个由幻 想到现实的过程,其中不乏里程碑式的 事件(图1)。
2002 2000年年
1997年
1991年
1990 1989年年
1988 1987 年 年
图1 纳米科技发展的里程碑节点 5
什么是纳米?
纳米(Nanometer)是长度的单位
1纳米=10-9m,大约等于十个氢原子并列一直线的长度。 形象地讲,一纳米的物体放到乒乓球上,就像一个乒乓球放
是由于分子热运动造成的。纳米粒子形成溶胶时会产生无规则
的布朗运动。布朗运动是影响粒子分散物系(溶胶)动力稳定性的一个原因。
纳米粒子不会稳定地停留在某一固定位置上,不会因重力而发生沉积,另一
方面,可能因相互碰撞而团聚,颗粒由小变大而沉淀。
扩散
是在有浓度差时,由于微粒热运动(布朗运动)而
引起的物质迁移现 象。微粒越大,热运动速度愈小。一般以扩散系数(D)
2
1.纳米科技概念的提出与发展
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),使人类首次在大气和常温下看见原子,为我们揭 示一个可见的原子、分子世界,对纳米科技发展产生了积 极促进作用。
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,标志着纳米科学技术的正式诞生。
还设想“如果有朝一日人们能把百科全书储 存在一个针尖大小的空间并能移动原子,那 么这将给科学带来什么?”这正是对纳米科 技的预言—小尺寸大世界。
当2000年人们回顾历史的时候, 他们会为 直到1959年才有人想到直接用原子, 分子来制 造机器而感到惊讶。

食品专业纳米技术教学建设初探

食品专业纳米技术教学建设初探

的方 式 了解 食 品专 业 不 同ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ年 级 本 科生 对 纳
1食 品专 业纳米 技术教 学的初步实践 米 技 术 的 认 识 情 况 , 了解 他 们 对 本 专 业 纳 3 结 语
适 应 科 学 以 及 食 品 学 科 教 学 发 展 的 需 求, 笔者 于 2 0 年 给 食 品 专 业 本科 生开 设 08 了 《 米技 术 》课 程 , 学生 中引起 了很大 纳 在 反 响 , 仅 拓 宽 了 食 品 专 业 本 科 生 学 习 的 不 视 野 , 且 为 他 们 今 后 从 事 食 品 科 学 领 域 而 相 关 研 究 打 开 了另 一 扇 窗 户 , 他 们 有 了 让 在 。 米 ”平 台上 设计 自己课 题 的新 思 维 。 纳 但 如何深 化食 品专业 《 纳米 技术 》教学 、如 何 发 挥 从 事 纳米 技 术 研 究 并 取 得 突 出成 绩 的 师 资 队 伍 的优 势 、形 成 一 套 行 之 有效 的 教 学 方 法 和 手 段 , 学 生 不 仅 了 解 纳 米 技 让 术, 了解 纳 米 技 术 的 特 点 , 清 楚 纳 米技 术 更 与 食 品 科 学 的 关 系 , 道 纳 米 技 术 是 如 何 知 在 食 品 科 学 研 究 中应 用 的 , 道 如 何 借 助 知 纳 米 技 术 进 一 步 推 动 食 品 科 学 的 持 续 发 展 , 摆 在 承 担 纳 米 技 术 教 学 任 务 的 教 师 是 面 前 的 首 要 任 务 。 目前 国 内高 校 食 品专 业 专 门 开 设 纳 米 技 术 课程 的 还 少 之 又 少 , 相 关 指 导 理 论 和 实 践 经验 还 相 当缺 乏 , 有 没 成 型 的 纳 米 技 术 教学 体 系 。 着 眼 于 食 品 专 业 本 科 生 纳 米 技 术课 程 教 学 的建 设 , 用集 中的 《 采 纳米 技 术》 课 程 教 学 以及 食 品专 业 相 关 课 程 ( 食 品 化 学 、 如 食 品分 析 、食 品 安全 学 、食 品 营 养 学 、 食 品毒 理 学 、生物 化 学 、分 子 生 物 学 、功 能 食 品 等 ) 学 中纳 米 技 术 内 容 的 渗 透 两 种 教 模 式 , 纳 米 技 术 的 优 势 与 食 品 专 业 自身 将 特 色 紧 密 结 合 , 发 食 品 专 业 本 科 生 乃 至 激 研 究 生 纳 米 技 术 学 习 和 科 研 的热 情 , 宽 拓 学 生 学 习 和 科 研 视 野 , 建 更 新 的 学 习 和 构 科 研创新 思 维 ; 善 纳米技 术教 学大 纲 、 完 课 程 讲 义 、多 媒 体 课件 , 成 特 色 教 学 理 形 论 、 教 学 方 法 和 教 学 手 段 , 成 完 备 的 食 建 品 专 业 纳 米 技 术 教 学 课 外 实 践 平 台 , 而 进 建成 食品专业纳米 技术特色教学 模式 , 为

《实物粒子具有波动性》 讲义

《实物粒子具有波动性》 讲义

《实物粒子具有波动性》讲义在我们探索微观世界的奇妙旅程中,一个令人惊叹的发现是:实物粒子竟然具有波动性。

这一概念彻底改变了我们对物质本质的理解,为现代物理学的发展开辟了全新的道路。

让我们首先来思考一下什么是实物粒子。

在日常生活中,我们所接触到的各种物体,从微小的沙粒到巨大的建筑物,都是由原子、分子等微观粒子组成的。

这些微观粒子,如电子、质子、中子等,通常被称为实物粒子。

长期以来,人们普遍认为实物粒子具有粒子性,就像一个个小小的“子弹”,沿着确定的轨迹运动。

然而,随着科学的不断进步,实验和理论的研究逐渐揭示出实物粒子的另一个神秘面纱——波动性。

为了更好地理解实物粒子的波动性,我们先来谈谈光的波粒二象性。

光,一直以来被认为是一种电磁波,具有波动性。

但在一些实验中,如光电效应,光却表现出了粒子性,它可以被看作是由一个个光子组成的。

这一发现让人们开始意识到,微观世界中的物质可能同时具有粒子和波的特性。

那么,实物粒子的波动性是如何被发现的呢?这要归功于一系列的实验。

其中,最为著名的当属电子衍射实验。

在电子衍射实验中,电子束通过一个非常小的狭缝。

如果电子只是单纯的粒子,那么它们应该在屏幕上形成一个与狭缝形状相似的清晰图案。

然而,实验结果却令人惊讶,电子在屏幕上形成了类似于光通过狭缝时产生的衍射条纹。

这一现象清楚地表明,电子具有波动性。

不仅仅是电子,其他实物粒子,如质子、中子等,在适当的条件下也都表现出了波动性。

那么,实物粒子的波动性究竟意味着什么呢?从物理的角度来看,这意味着我们不能再用传统的经典力学来描述微观世界中实物粒子的运动。

在经典力学中,我们可以精确地预测一个粒子在某一时刻的位置和速度。

但对于具有波动性的实物粒子,这种精确的预测变得不再可能。

取而代之的是,我们只能通过概率来描述它们在空间中出现的位置和可能性。

实物粒子的波动性还对我们理解物质的结构和性质产生了深远的影响。

例如,在解释原子的结构和化学键的形成时,波动性的概念发挥了关键作用。

《纳米技术及应用》PPT课件

《纳米技术及应用》PPT课件
时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大 块物体的性质。
2、纳米材料是介于微观与宏观之间
以原子、分子为主体------微观世界
过渡区--纳米世界 -----介观世界
人类活动的-----宏观世界h
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三、纳米材料的特性
纳米材料具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、 化学特性,如原本导电的铜到某一纳米级界限就不导电, 原来绝缘的二氧化硅、晶体等,在某一纳米级界限时开始 导电。这是由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、 表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的效 应:表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧 道效应。
一次就可以发射数百颗纳米卫星。若在太阳同步轨道上等间隔地
布置648颗功能不同的纳米卫星,就可以保证在任何时刻对地球上
任何一点进行连续监视,即使少数卫星失灵,整个卫星网络的工
作也不会受影响。
“蚊子”导弹
由于纳米器件比半导体器件工作速度快得多,可以制造出全
新原理的智能化微型导航系统。利用纳米技术制造的形如蚊子的
纳米陶瓷材料
纳米陶瓷材料,具有化学性质稳定、韧性好、耐磨性好、
硬度高及密度小等优点。用纳米陶瓷材料可制得“摔不碎的酒
杯”或“摔不碎的碗”。
h
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2、医学与健康
疾病检测指示剂:
纳米粒子微细结构使其对环境中的化学或物指标的变化极 为敏感,因此可对人体内的病原体作出早预测,如,当肿瘤只 有几个细胞大小时就可以将其检测出来,加以根除。
h
12
1、表面效应
用高倍率电子显微镜对金超微颗粒(直径为 2*10-3微米) 进行电视摄像,观察发现这些颗粒没有固定的形态,随着时间 的变化会自动形成各种形状(如立方八面体,十面体,二十面 体等),它既不同于一般固体,又不同于液体,是种准固体。 在电子显微镜的电子束照射下,表面原子仿佛进入了“沸腾”状 态,尺寸大于10纳米后才看不到这种颗粒结构的不稳定性,这 时微颗粒具有稳定的结构状态。

第1讲-纳米光学介绍

第1讲-纳米光学介绍
5
1.关于此课程
考核内容: 课后作业 研究2-3篇近期发表的关于纳米光学的文章,写一篇科研报告
(影响因子>3.0,不少于2000字,截止日期2014.3.10前) 期末考试 如果有问题,你可以… … 发邮件 打电话 答疑时间访问我的办公室
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2013/12/16
2. 纳米光学介绍
2.1 信息时代的光子学 2.2 什么是纳米光学? 2.3 为什么研究纳米光学? 2.4 此课程中你将学到纳米光学的什么内容? 2.5 纳米光学实例 2.6纳米光学应用
人类历史的主要进步往往都与物质有关
人们认识到如何利用自然界物质 现在科学家可以设计出具有新功能的纳米结构材料。
现代科技
石器时代
青铜时代
?
超材料?
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铁器时代
硅时代
(信息时代) BronzeAge:青铜时代,metamaterials: 超材料
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2013/12/16
是否可以设计出具有新的光学性质的纳米材料? 是的! (否则我们也不可能学习这门课了^_^) 当结构达到光波长或更小的尺寸时,神奇的事情将要发生。 这门课中, 我们将学习这些事情是什么,又是怎样发生的。 为什么一定是纳米? 有什么实际意义?
是通过自然或人工纳米材料的物理、化学或结构性质来调控的。
举例: 纳米金颗粒&哥特式彩色玻璃的颜色 原因: 金属纳米颗粒的表面等离子体谐振
27
colloid:凝胶,Gothic stained glass: 哥特式彩色玻璃,surface plasmon resonance: 表面等离子体共振
2.3 为什么研究纳米光学?
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2013/12/16
当宏观物体减小到纳 米尺度时,由于出现明显

纳米科学概论PPT(完整版)

纳米科学概论PPT(完整版)

神奇的纳米世界
靓丽的纳米世界
单根碳纳米弹簧
扫描隧道显微镜下的纳米团簇 酷似大力神杯的硅纳米结构
NANOGEAR
“麻雀卫星”
质量不足10千克,各种部件全 部用纳米材料制造,一枚小型 火箭一次就可以发射数百颗。 若在太阳同步轨道上等间隔地 部署648颗功能不同的“麻雀卫 星”,就可以保证在任何时刻对 地球上任何一点进行连续监视, 即使少数失灵,整个卫星网络 的工作也不会受影响。
假如您掌握了纳米技术,您将应用在哪些方面?并简述理由。
科学的商品化
将“知识”转化为“经济”
NANOSCIENCE: Thinking about small to do big things
碳纳米管仿生壁虎脚打造蜘蛛人
Science, , 322, 238 -242.
金纳米颗粒由102个金 原子和44个硫醇分子 组成,其中,金原子排 列成球状。
Nature 1991, 354, 56
纳米管做成的“纳米秤”
令人惊奇的是,最近 、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。
特殊的光学性质
当 (Au)被细分到小于光波波长的尺寸时,即失 去了原有的富贵光泽而呈黑色。事实上,所有的金属 在纳米颗粒状态都呈为黑色。尺越小,颜色愈黑,银 白色的铂(白金)变成铂黑,金属铬变成铬黑。
特殊的电学性质
介电和压电特性是材料的基本物性之一。纳米半导 体的介电行为(介电常数、介电损耗)及压电特性同 常规的半导体材料有和很大的不同。

基于OBE 理念的新能源材料与器件专业实验教学探索与实践

基于OBE 理念的新能源材料与器件专业实验教学探索与实践

2019年18期博士论坛高教学刊基于OBE理念的新能源材料与器件专业实验教学探索与实践*赵春霞,周静,顾少轩,杨爽(武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070)近二十年来,我国在新能源技术和相关产业方面取得了令人瞩目的成绩,但也暴露出一些发展中的不足,特别是相关高层次专业人才的缺乏[1]。

新能源材料与器件专业是由教育部2010年批准在高等学校设置的新专业,旨在适应我国新能源产业发展需要。

截至目前,已在华北电力大学、武汉理工大学、合肥工业大学、北京理工大学、同济大学等76所院校开设。

武汉理工大学2012年获批设立新能源材料与器件本科专业,2013年开始在材料类招生。

我校该专业的建设思路是,立足材料科学与工程“双一流”学科,围绕太阳能、电化学能、温差能等可再生能源的利用、转化与储存的关键新材料、新技术与核心器件,结合纳米材料与纳米技术、新能源类型及应用等产业发展对专业人才知识、能力、素质的综合要求办学,培养适应我国战略型新兴产业发展需要的高层次科学研究与工程技术人才。

2013年我国成功加入国际工程教育专业认证(简称“专业认证”)互认协议,这是我国高等工程教育提升教育水平、加快与国际接轨的重大契机。

我院把握新工科发展机遇,先后完成了5个专业的工程教育认证工作,有效提升了人才培养质量。

习近平总书记在2018年全国教育大会上发表重要讲话,深刻阐明了教育在党和国家工作大局中的战略地位,指出坚持深化教育改革创新是新时代教育改革发展的必由之路。

在我校材料类专业综合性实验教学多年累积的基础上,本文就新能源材料与器件专业在实验教学方面的探索与实践进行了总结。

一、新能源材料与器件专业实验教学的现状与存在问题由于专业开设不足十年,各高校的新能源材料与器件专业建设还处于自由探索阶段,且一般依托本校的办学特点建设此专业,涉及冶金、能动、机械、电子、化工、材料等学科。

依托的学科领域不同,该专业的人才培养目标定位也不同,课程体系具有学科交叉程度高的特点。

西安交通大学MEMS与纳米技术讲义

西安交通大学MEMS与纳米技术讲义

MEMS1、导论: MEMS(微型电子机械系统)●定义:MEMS是由微加工技术制备,特征结构在微米尺度(1um~0.1mm范围)的,集成有微传感器、微致动器、微电子信号处理与控制电路等部件的微型系统。

/其中微传感器获取外部信息,微电子信号处理与控制电路处理信息并作出决策,微致动器执行决策。

●MEMS的特点:MEMS 系统和器件的尺寸十分微小,通常在微米量级,微小的尺寸不仅使得MEMS能够工作在一些常规机电系统无法介入的微小空间场合,而且还意味着系统具有微小的质量和消耗,微小的结构尺寸通常还为MEMS器件带来更高的灵敏度和更好的动态特性。

80%以上的MEMS采用硅微工艺进行制作,使其具有大批量生产模式,制造成本因而得以大大降低。

于单一芯片内实现机电集成也是MEMS独有的特点。

单片集成系统能够避免杂合系统中由各种连接所带来的电路寄生效应,因此可以达到更高的性能并更加可靠。

单片集成更有利于节约成本。

组件装配特别困难,目前许多MEMS都是设计成不需装配或者具有自装配功能的系统。

MEMS构件的加工绝对误差虽然很小,但其相对误差较大。

MEMS硅微加工所使用的材料较为单一,三维加工能力明显不足。

MEMS的应用:信息技术领域;生物与医疗领域;国防领域;能源领域。

2、MEMS器件与结构:常用的力学量和电量的转换机理包括:压阻效应、电磁、静电等。

压阻效应是指固体的电阻与其体内应力分布相关的现象。

硅材料很合适制作压阻效应传感器。

压电效应是指压电晶体受力时其两端会产生电位差,同样,当在压电晶体两端施加压力时,晶体会产生伸缩变化。

传感器和致动器都可以采用。

力学传感器采用压阻效应的最多,例如硅微压力传感器和加速度传感器,压敏电阻采用掺杂工艺实现。

力学致动器的目的是将电量转换为力学量,或者说是要把电量转换成机械能。

常采用静电和压电效应。

静电致动的好处是理论成熟,对结构材料无特殊要求,因而工艺相对简单,而且工作频率高,功耗低,其主要缺点在于其具有明显的非线性,需高压驱动且力量较小。

《金属的腐蚀与防护》 讲义

《金属的腐蚀与防护》 讲义

《金属的腐蚀与防护》讲义一、金属腐蚀的概述在我们的日常生活和工业生产中,金属材料无处不在,从建筑结构中的钢铁到交通工具中的铝合金,从家用电器中的铜导线到精密仪器中的贵金属。

然而,金属材料在使用过程中常常会面临一个严重的问题——腐蚀。

金属腐蚀,简单来说,就是金属在环境的作用下发生了化学或电化学变化,导致其性能下降、结构损坏甚至失去使用价值。

这种现象不仅造成了资源的浪费,还可能带来安全隐患和经济损失。

金属腐蚀的类型多种多样,常见的有化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学反应而引起的腐蚀,例如金属在高温干燥的气体中发生的氧化反应。

电化学腐蚀则是指金属在电解质溶液中形成原电池而产生的腐蚀,这是金属腐蚀中最为常见和危害较大的一种类型。

二、金属腐蚀的原因1、金属的本性不同的金属在相同的环境中具有不同的耐腐蚀性能。

一些金属,如金、铂等,化学性质稳定,不易被腐蚀;而像铁、铝等较为活泼的金属,则更容易发生腐蚀。

2、环境因素环境对金属腐蚀的影响至关重要。

湿度、温度、酸碱度、氧气浓度等都会加速金属的腐蚀。

例如,在潮湿的环境中,金属表面容易形成水膜,为电化学腐蚀提供了条件;酸性环境会直接与金属发生反应,加剧腐蚀。

3、电解质的存在电解质溶液的存在是电化学腐蚀发生的必要条件。

海水、土壤中的盐分、工业废水等都可能成为电解质,促进金属的腐蚀。

三、金属腐蚀的危害金属腐蚀带来的危害是多方面的。

首先,它会导致金属材料的强度降低,使结构变得脆弱,从而影响其承载能力和安全性。

例如,桥梁中的钢梁如果发生严重腐蚀,可能会在承受重载时突然断裂,造成严重的事故。

其次,腐蚀会缩短金属设备和设施的使用寿命,增加维修和更换的成本。

对于一些大型的工业设备,频繁的维修和更换不仅费时费力,还会导致生产的中断,给企业带来巨大的经济损失。

此外,金属腐蚀还可能造成环境污染。

例如,石油管道的腐蚀泄漏会导致石油污染土壤和水源;金属废料中的有害物质因腐蚀而释放,也会对生态环境造成破坏。

纳米科技导论,徐国财精华版

纳米科技导论,徐国财精华版

1.纳米科学与技术(Nano-ST)是研究由尺寸在0.1~100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。

2.1纳米(nm)=10-3微米(μm)=10-6毫米(mm)=10-9米(m)=10埃3.纳米材料的定义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。

4.纳米材料的分类:纳米材料的基本单元按维数(结构)可以分为三类:(1)零维,指在空间三维尺度均在纳米尺度,如纳米尺度颗粒、原子团簇、人造超原子、纳米尺寸的孔洞等;(2)一维,指在空间有两维处于纳米尺度,如纳米丝、纳米棒、纳米管等;(3)二维,指在三维空间中有一维在纳米尺度,如超薄膜、多层膜、超晶格等.因为这些单元往往具有量子性质,所以零维、一维和二维基本单元又分别有量子点、量子线和量子阱之称。

按组成分类金属纳米材料,无机非金属纳米材料,有机和高分子纳米材料,复合纳米材料;根据化学成分,纳米材料可分为纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷和纳米高分子。

5.纳米材料的特点:(1)至少有一维处于0.1~100nm;(2)因具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、或宏观量子隧道效应等引起光学、热学、电学、磁学、力学、化学等性质发生十分显著的变化。

否则,不能称之为纳米材料6.自然界的纳米技术★人体和兽类的牙齿★海洋中的生命粒子★蜜蜂的―罗盘‖-腹部的磁性纳米粒子★螃蟹的横行-磁性粒子―指南针‖定位作用的紊乱★海龟在大西洋的巡航-头部磁性粒子的导航★荷花出污泥而不染等7.为什么会有这种“荷叶效应”?●用传统的化学分子极性理论來解释,不仅解释不通,恰恰是相反。

●从机械学的粗糙度、光洁度角度來解释也不行,因为它的表面光洁度根本达不到机械学意义上的光洁度(粗糙度),用手触摸就可以感到它的粗糙程度。

原來在荷叶叶面上存在着非常复杂的多种纳米和微米级的超微结构。

蜡质结晶+细微结构→荷叶效应在超高解析度电子显微镜下可以清晰看到:在荷叶叶面上布满着一個挨一個隆起的“小山包”在山包上面長滿絨毛,在“山包”頂則又長出一個個饅頭狀的“碉堡”凸頂。

《天然材料和人造材料》 讲义

《天然材料和人造材料》 讲义

《天然材料和人造材料》讲义在我们的日常生活中,材料无处不在。

从我们居住的房屋到身上穿着的衣物,从使用的各种工具到享用的美食,材料构成了我们生活的物质基础。

而这些材料大致可以分为两类:天然材料和人造材料。

天然材料,顾名思义,是指自然界中原本就存在的、未经人工加工或处理的材料。

比如木材,它来自于树木,是一种常见的天然材料。

树木在大自然中生长,经过一定的时间和过程,形成了可用的木材。

木材具有独特的纹理和质感,被广泛用于建筑、家具制造等领域。

再比如棉花,这是制作衣物常用的天然材料。

棉花生长在棉田里,通过采摘、加工,可以制成柔软舒适的布料。

还有石头,无论是用于建筑的大理石,还是用于装饰的玉石,都是从自然界中开采出来的天然材料。

天然材料的优点是显而易见的。

首先,它们通常具有良好的环保性能。

因为它们是自然生成的,在其获取和使用过程中,对环境的影响相对较小。

其次,天然材料往往具有独特的性能和特点。

例如,羊毛的保暖性、丝绸的光滑和柔软,这些都是人造材料难以完全模拟的。

然而,天然材料也存在一些局限性。

由于其供应受到自然条件的限制,数量可能有限。

比如一些珍贵的木材,由于生长缓慢、数量稀少,价格昂贵且难以大量获取。

此外,天然材料的性能和质量可能存在一定的差异。

同一种天然材料,由于生长环境、生长时间等因素的不同,其性能和质量可能会有所不同。

与人造材料相比,人造材料则是通过人类的加工和制造过程而产生的。

塑料就是一种典型的人造材料。

它由石油等原材料经过一系列复杂的化学反应制成。

塑料具有轻便、耐用、易成型等优点,被广泛应用于各个领域,从日常用品到工业制品都有它的身影。

玻璃也是常见的人造材料。

通过将石英砂、纯碱等原料加热融化,再经过特定的工艺制成各种形状和用途的玻璃制品。

玻璃具有透明、坚硬、耐腐蚀等特点,在建筑、光学仪器等方面发挥着重要作用。

人造材料的出现极大地丰富了我们的生活。

它们可以根据人类的需求进行定制和设计,具有更好的一致性和可控性。

《分子的大小》 讲义

《分子的大小》 讲义

《分子的大小》讲义在我们周围的世界中,物质的构成是一个充满奥秘的领域。

从宏观的物体到微观的粒子,每一个层面都有着独特的性质和规律。

而分子,作为物质构成的基本单元之一,其大小是理解物质性质和行为的重要因素。

让我们首先来明确一下,什么是分子。

分子是保持物质化学性质的最小粒子。

不同的物质由不同的分子组成,比如氧气由氧分子(O₂)构成,水由水分子(H₂O)构成。

那么,分子到底有多大呢?这可不是一个能简单给出确切数字的问题,因为分子的大小差异极大。

要衡量分子的大小,通常会用到一些物理量和方法。

其中,最常见的就是分子的直径。

分子的直径通常在几埃(Å)到几十埃的范围内。

一埃等于 01 纳米,而一纳米是十亿分之一米。

这是一个极其微小的尺度,难以用我们日常生活中的尺度来直观感受。

比如说,水分子的直径约为 276 埃。

这意味着,如果把水分子一个接一个地排列起来,要排列大约 3700 万个水分子,才能排满一厘米的长度!那我们是怎么知道分子大小的呢?科学家们采用了多种巧妙的方法。

一种常用的方法是油膜法。

假设我们把一滴油滴到水面上,油会在水面上散开形成一层薄薄的油膜。

通过测量油膜的面积和所使用的油的体积,就可以估算出油分子的直径。

还有一种方法是利用 X 射线衍射技术。

当 X 射线照射到晶体时,会发生衍射现象。

通过分析衍射图案,就能够推算出晶体中分子的排列方式和间距,从而间接得到分子的大小。

分子大小对于物质的性质有着重要的影响。

较小的分子通常具有更高的扩散速率。

比如说,氢气(H₂)分子比氧气(O₂)分子小,所以在相同条件下,氢气的扩散速度要比氧气快得多。

分子大小也会影响物质的溶解性。

一般来说,分子较小的物质更容易溶解在溶剂中。

例如,乙醇(C₂H₅OH)分子比葡萄糖(C₆H₁₂O₆)分子小,所以乙醇在水中的溶解性比葡萄糖好。

在化学反应中,分子的大小也起着关键作用。

较大的分子可能由于空间位阻等原因,反应活性较低;而较小的分子则更容易与其他分子发生碰撞和反应。

纳米科技与创新

纳米科技与创新

纳米科技与创新摘要:1.纳米科技的定义与发展;2.创新的定义以及其与纳米科技的关系;3.在纳米科技领域创新的方法。

Summary: 1.definition and developmentof nanotechnology;2.the definition ofinnovationand itsrelationshipwithnanotechnology;3.the innovative ways Inthe field of nanotechnology.听了顾宁院长的报告,我很受启发。

报告中主要通过介绍纳米科技发展中的一些创新故事,来阐释纳米科技与创新的联系。

于是,在此我想针对纳米这门科学与创新的作用提出自己微薄浅显的一点点见解。

纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。

纳米科学技术是以许多现代先进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镜技术、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,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。

纳米技术作为一种最具有市场应用潜力的新兴科学技术,其潜在的重要性毋庸置疑,一些发达国家都投入大量的资金进行研究工作。

如美国最早成立了纳米研究中心,日本文教科部把纳米技术,列为材料科学的四大重点研究开发项目之一。

在德国,以汉堡大学和美因茨大学为纳米技术研究中心,政府每年出资6500万美元支持微系统的研究。

在国内,许多科研院所、高等院校也组织科研力量,开展纳米技术的研究工作,并取得了一定的研究成果。

总之,纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点,正如钱学森院士所预言的那样:"纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点,会是一次技术革命,从而将是21世纪的又一次产业革命。

"对21世纪的我们来说,纳米科技已经不算是一门新兴的陌生技术,目前对其的应用也到了较高的一个层次。

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