《纳米技术及应用》PPT课件
合集下载
第二讲纳米材料及其应用PPT课件

宽频带强吸收
大块金属具有不同颜色的光泽,表明它们对可
见光范围各种颜色(波长)的反射和吸收能力不同, 而当尺寸减小到纳米级时各种金属纳米微粒几乎都 呈黑色,它们对可见光的反射率极低,例如铂金纳 米粒子的反射率为l%,金纳米粒子的反射率小于 10%。这种对可见光低反射率,强吸收率导致粒子 变黑。
纳米氮化硅、SiC及A12O3粉对红外有一个宽频 带强吸收谱。这是由于纳米粒子大的比表面导致了 平均配位数下降,不饱和键和悬键增多。
例:
• 常规 A12O3 烧结温度在2073—2l73K,在一定条 件下纳米A12O3 ,可在1423K至1773K烧结,致密 度可达99.7%。 • 常规Si3N4烧结温度高于2272K,纳米氮化硅烧 结温度降低673-773K。
• 纳米TiO2在773K时加热,呈现出明显的致密 化,而晶粒仅有微小的增加,致使纳米微粒 TiO2在比大晶粒样品低873K的温度下烧结就能 达到类似的硬度。
I
2434NV2 nn1122
n22 n22
I0
乳光强度与入射光的波长的四次方成反比。
故入射光的波长愈短,散射愈强。例如照射在溶
胶上的是白光,则其中蓝光与紫光的散射较强。
故白光照射溶胶时,侧面的散射光呈现淡蓝色,
而透射光呈现橙红色。
光学性能
纳米粒子的一个最重要的标志是尺寸与物理 的特征量相差不多,例如,当纳米粒子的粒径与 超导相干波长、玻尔半径以及电子的德布罗意波 长相当时,小颗粒的量子尺寸效应十分显著。与 此同时,大的比表面使处于表面态的原子、电子 与处于小颗粒内部的原子、电子的行为有很大的 差别,这种表面效应和量子尺寸效应对纳米微粒 的光学特性有很大的影响。甚至使纳米微粒具有 同样材质的宏观大块物体不具备的新的光学特性。 主要表现为以下几方面。
《纳米技术》课件

2 纳米技术的历史
纳米技术起源于理论物理学家理查德·费曼在1959年提出的思想,随着技术的发展,纳米 技术逐渐成为研究的热点。
3 纳米技术的应用领域
纳米技术的应用涵盖医学、能源、材料制备和计算机科学等领域,为我们的生活和科学 技术带来了巨大的影响。
纳米材料
纳米颗粒
纳米颗粒是指具有纳 米级尺寸的固体颗粒, 具有特殊的物理、化 学和光学性质,广泛 应用于电子、光催化 和生物医学等领域。
纳米技术在计算机科学领域有着独特的应用,如 纳米电子器件和量子计算。
纳米技术的风险
1
环境风险
纳米材料的释放和排放可能对环境产生影响,需要注意管理这些风险以保护生态 系统。
2
生物风险
纳米材料对生物体的毒性和生物相容性需要进行评估,确保安全使用纳米技术。
3
社会风险
纳米技术可能带来一定的社会和伦理问题,需要谨慎考虑与管理,确保科技发展 的可持续性。
发展趋势
未来的纳米技术
纳米技术的发展将进一步拓展应用领域,如量子纳 米技术和纳米机器人等,开启更加神奇的科技时代。
可持续发展的纳米技术
纳米技术的可持续发展将关注环境友好性、资源高 效利用和社会公平性,推动科技与可持续发展的融 合。
结论
纳米技术拥有巨大的潜力,同时也带来一定的风险。为了实现纳米技术的可 持续发展,需要政府、企业和公众的共同参与和监管。
《纳米技术》PPT课件
欢迎来到《纳米技术》PPT课件!通过本次讲解,您将深入了解纳米技术的简 介、纳米材料、纳米制备方法、应用领域、风险以及发展趋势。准备好开启 科技的奇妙之旅了吗?
纳米技术简介
1 什么是纳米技术
纳米技术是研究和应用材料、装置和系统的科学、工程和技术的一门学科,其尺度位于 纳米米级尺度范围内。
纳米技术起源于理论物理学家理查德·费曼在1959年提出的思想,随着技术的发展,纳米 技术逐渐成为研究的热点。
3 纳米技术的应用领域
纳米技术的应用涵盖医学、能源、材料制备和计算机科学等领域,为我们的生活和科学 技术带来了巨大的影响。
纳米材料
纳米颗粒
纳米颗粒是指具有纳 米级尺寸的固体颗粒, 具有特殊的物理、化 学和光学性质,广泛 应用于电子、光催化 和生物医学等领域。
纳米技术在计算机科学领域有着独特的应用,如 纳米电子器件和量子计算。
纳米技术的风险
1
环境风险
纳米材料的释放和排放可能对环境产生影响,需要注意管理这些风险以保护生态 系统。
2
生物风险
纳米材料对生物体的毒性和生物相容性需要进行评估,确保安全使用纳米技术。
3
社会风险
纳米技术可能带来一定的社会和伦理问题,需要谨慎考虑与管理,确保科技发展 的可持续性。
发展趋势
未来的纳米技术
纳米技术的发展将进一步拓展应用领域,如量子纳 米技术和纳米机器人等,开启更加神奇的科技时代。
可持续发展的纳米技术
纳米技术的可持续发展将关注环境友好性、资源高 效利用和社会公平性,推动科技与可持续发展的融 合。
结论
纳米技术拥有巨大的潜力,同时也带来一定的风险。为了实现纳米技术的可 持续发展,需要政府、企业和公众的共同参与和监管。
《纳米技术》PPT课件
欢迎来到《纳米技术》PPT课件!通过本次讲解,您将深入了解纳米技术的简 介、纳米材料、纳米制备方法、应用领域、风险以及发展趋势。准备好开启 科技的奇妙之旅了吗?
纳米技术简介
1 什么是纳米技术
纳米技术是研究和应用材料、装置和系统的科学、工程和技术的一门学科,其尺度位于 纳米米级尺度范围内。
纳米材料及纳米技术应用PPT课件

02
03
生物检测
纳米材料可以作为药物的载体, 实现药物的精准传输和定向释放, 提高治疗效果并降低副作用。
纳米材料可以增强医学成像的效 果,提高诊断的准确性和可靠性。
纳米材料可以用于检测生物标志 物和病原体,快速、准确地诊断 疾病。
环境领域
空气净化
纳米材料可以用于空气过滤和净化,去除空气中的有 害物质和异味。
感谢您的观看
03 纳米技术的应用领域
能源领域
高效电池
01
纳米技术可以改善电池的能量密度和充电速度,提高电池的效
率和寿命。
太阳能利用
02
纳米结构可以增强太阳能电池的光吸收和光电转换效率,降低
成本并提高发电量。
燃料电池
03
纳米材料可以提高燃料电池的效率和稳定性,降低燃料电池的
重量和体积。
医疗领域
01
药物传输
医学成像
水处理
纳米技术可以用于水处理,去除水中的有害物质和杂 质,提高水质和安全性。
土壤修复
纳米材料可以用于土壤修复,去除土壤中的重金属和 有害物质,降低土壤污染的风险。
04 纳米材料的安全与伦理问 题
纳米材料对环境和生态系统的影响
纳米材料在环境中的迁移 和转化
纳米材料在土壤、水体和大气中的分布、转 化和归趋,可能对生态系统产生影响。
2000年代以后,随着技术的不 断进步和应用领域的扩大,纳 米科技逐渐成为全球科技领域 的研究热点。
02 纳米材料的基本特性
小尺寸效应
总结词
随着纳米材料尺寸的减小,其物理、化学和机械性能发生变化的现象。
详细描述
当物质尺寸减小到纳米量级时,由于量子尺寸效应和表面效应的影响,纳米材 料的物理、化学和机械性能会发生显著变化,表现出不同于常规材料的特性。
纳米技术ppt课件

在第四个阶段中纳米计算机将得以实现。这个阶段的市场规模将 达到2000亿至1万亿美元。
在第五阶段里,科学家们将研制出能够制造动力源与程序自律化 的元件和装置,市场规模将高达6万亿美元。
.
5. 纳米技术的主要研究项目
主要有超细薄膜、碳纳米管、纳米陶瓷、金属纳米晶体和 量子点线等。
1) 超细薄膜
超细薄膜的厚度通常只有1纳米-5纳米,甚至会做成1个分 子或1个原子的厚度。超细薄膜可以是有机物也可以是无机物, 具有广泛的用途。如沉淀在半导体上的纳米单层,可用来制 造太阳能电池,对开发新型清洁能源有重要意义;将几层薄 膜沉淀在不同材料上,可形成具有特殊磁特性的多层薄膜, 是制造高密度磁盘的基本材料。
.
3) 陶瓷材料 陶瓷材料在通常情况下具有坚硬、易碎的特点,但
由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的 韧性,有的可大幅度弯曲而不断裂,表现出金属般的 柔韧性和可加工性。
.
纳米技术的内容
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。
.
2) 碳纳米管
碳纳米管是由碳60分子经加工形成的一种直径只有几纳米 的微型管,是纳米材料研究的重点之一。与其它材料相比, 碳纳米管具有特殊的机械、电子和化学性能,可制成具有导 体、半导体或绝缘体特性的高强度纤维,在传感器、锂离子 电池、场发射显示、增强复合材料等领域有广泛应用前景, 因而受到工业界的普遍重视。目前,碳纳米管虽仍处于研究 阶段,但许多研究成果已显示出良好的应用前景。
在第五阶段里,科学家们将研制出能够制造动力源与程序自律化 的元件和装置,市场规模将高达6万亿美元。
.
5. 纳米技术的主要研究项目
主要有超细薄膜、碳纳米管、纳米陶瓷、金属纳米晶体和 量子点线等。
1) 超细薄膜
超细薄膜的厚度通常只有1纳米-5纳米,甚至会做成1个分 子或1个原子的厚度。超细薄膜可以是有机物也可以是无机物, 具有广泛的用途。如沉淀在半导体上的纳米单层,可用来制 造太阳能电池,对开发新型清洁能源有重要意义;将几层薄 膜沉淀在不同材料上,可形成具有特殊磁特性的多层薄膜, 是制造高密度磁盘的基本材料。
.
3) 陶瓷材料 陶瓷材料在通常情况下具有坚硬、易碎的特点,但
由纳米超微颗粒压制成的纳米陶瓷材料却具有良好的 韧性,有的可大幅度弯曲而不断裂,表现出金属般的 柔韧性和可加工性。
.
纳米技术的内容
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。
.
2) 碳纳米管
碳纳米管是由碳60分子经加工形成的一种直径只有几纳米 的微型管,是纳米材料研究的重点之一。与其它材料相比, 碳纳米管具有特殊的机械、电子和化学性能,可制成具有导 体、半导体或绝缘体特性的高强度纤维,在传感器、锂离子 电池、场发射显示、增强复合材料等领域有广泛应用前景, 因而受到工业界的普遍重视。目前,碳纳米管虽仍处于研究 阶段,但许多研究成果已显示出良好的应用前景。
纳米技术癌症治疗的应用ppt课件

血管栓塞治疗
• 血管栓塞术可用于晚期肝、肾恶性肿瘤的治疗。 磁性纳米微球可以做得更小, 且易于进入末稍血管 , 在磁场作用下具有磁控导向、靶位栓塞等优点。
• 如:多柔比星纳米微粒一碘油乳剂肝动脉栓塞治疗 肝癌
返回
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
纳米技术的优势
• 大小 • 生物相容性 • 靶向定位能力
生物相容性
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
基因治疗
• 壳聚糖纳米粒转染试剂可以将PNP自杀基 因递送至靶细胞中, 并在细胞中进行表达, 从而使PNP\6-MPDR自杀基因系统发挥杀 伤细胞的作用。
• 磷酸钙纳米颗粒具有优良的生物学特性, 是 抗肿瘤治疗中的基因转染和基因治疗载体 之一。
“雪亮工程"是以区(县)、乡(镇) 、村( 社区) 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
高温治疗
高温治疗
• 高温治疗是将肿瘤温度提高到43-50度,以杀死肿 瘤细胞的一种方法。肿瘤组织的特点是供血、供 氧不足, 易受电磁能热效应的有害影响。
《纳米技术》课件

上形成薄膜或结构。
化学气相沉积
利用化学反应,将衬底上的材 料通过化学反应转化为固态薄
膜或结构。
纳米制造技术的应用
微电子器件制造
利用纳米制造技术可以制造出 更小、更快、更低功耗的微电
子器件。
生物医学应用
纳米制造技术可以用于药物输 送、组织工程和诊断试剂的制 备。
环境监测与治理
纳米制造技术可以用于环境监 测和治理领域,例如空气和水 的净化等。
纳米技术的研发和应用需要克服许多技术难 题,如纳米尺度下的控制和测量等。
02
01
成本问题
纳米技术的研发和应用需要大量的资金和资 源投入,成本较高。
04
03
如何应对纳米技术的挑战
加强监管
建立完善的监管体系, 对纳米技术的安全性和 伦理问题进行评估和管 理。
促进合作
加强国际合作和交流, 共同推进纳米技术的研 发和应用。
医疗领域
用于药物输送、肿瘤诊 断和治疗、生物成像等 。
环境领域
用于水处理、空气净化 、土壤修复等。
电子信息领域
用于制造高灵敏度传感 器、超高速集成电路、 高精度光学器件等。
03 纳米制造技术
纳米制造技术的定义与分类
定义
纳米制造技术是指通过控制原子、分 子等微观粒子,在纳米尺度上制造物 质和器件的工艺和技术。
利用纳米技术提高太阳能电池、燃料电池和 储能设备的效率和性能。
环境
利用纳米技术检测和治理环境污染,如水处 理和空气净化。
D
纳米技术的发展历程
1986年,扫描隧道显微镜的 发明,使科学家能够直接观 察到原子和分子的排列。
1989年,碳纳米管的发现, 为纳米材料的研究和应用开 辟了新的领域。
化学气相沉积
利用化学反应,将衬底上的材 料通过化学反应转化为固态薄
膜或结构。
纳米制造技术的应用
微电子器件制造
利用纳米制造技术可以制造出 更小、更快、更低功耗的微电
子器件。
生物医学应用
纳米制造技术可以用于药物输 送、组织工程和诊断试剂的制 备。
环境监测与治理
纳米制造技术可以用于环境监 测和治理领域,例如空气和水 的净化等。
纳米技术的研发和应用需要克服许多技术难 题,如纳米尺度下的控制和测量等。
02
01
成本问题
纳米技术的研发和应用需要大量的资金和资 源投入,成本较高。
04
03
如何应对纳米技术的挑战
加强监管
建立完善的监管体系, 对纳米技术的安全性和 伦理问题进行评估和管 理。
促进合作
加强国际合作和交流, 共同推进纳米技术的研 发和应用。
医疗领域
用于药物输送、肿瘤诊 断和治疗、生物成像等 。
环境领域
用于水处理、空气净化 、土壤修复等。
电子信息领域
用于制造高灵敏度传感 器、超高速集成电路、 高精度光学器件等。
03 纳米制造技术
纳米制造技术的定义与分类
定义
纳米制造技术是指通过控制原子、分 子等微观粒子,在纳米尺度上制造物 质和器件的工艺和技术。
利用纳米技术提高太阳能电池、燃料电池和 储能设备的效率和性能。
环境
利用纳米技术检测和治理环境污染,如水处 理和空气净化。
D
纳米技术的发展历程
1986年,扫描隧道显微镜的 发明,使科学家能够直接观 察到原子和分子的排列。
1989年,碳纳米管的发现, 为纳米材料的研究和应用开 辟了新的领域。
纳米技术在各领域的应用PPT(49张)

➢ 用分子来存储信息的元器件研究很多,但多数分子存储器不是 采用单个的分子,而是分子团存储信息;而存储和读写的方式 也多采用光学方法。例用激光照射这些分子团,激发分子团发 光,以此实现信息的存储
➢ 1999年,耶鲁大学研制的分子存储器是选用一种十分特殊的 分子,它可以直接用电子学的方法存储和读取信息
生物计算机
生物计算机主要研究目标是寻找或创造一些特定的生物 分子,并期待这些生物分子能够更加快速地完成计算机的基 本运算和存储功能,代替目前的半导体计算机中央处理器 (CPU)和存储器。
蛋白质生物计算机 DNA生物计算机
蛋白质生物计算机
以蛋白质分子为材料制造的生物计算机,不仅体积 小,质量轻,能耗小,环境适应性强,而且运算速度和 信息储存能力比现有的计算机要高出数亿倍。同时具有 和人脑一样非常优越的分析,判断,联想,记忆等智能。
电子鼻
意大利科学家研制出一种用于疾病探测的“电子鼻”, 它可以嗅出人体各种疾病的气味,是一种早期发现疾病的有 效仪器。
在这种“电子鼻”中配有非常灵敏的极其微小的生物传感器, 可以将人体的各种气味转换成电信号,经过计算机处理后绘 制成一种人体“气味图谱”,用于分析人体的健康状况。
目前,科学家们正在编制各种疾病的气味图谱,其中包括各 种癌症的气味图谱,这样就可以使疾病的诊断变得更加容易。
该温度计只有头发丝直径的千分之一,能够分辨 出1nm空间范围内千分之一摄氏度的温度变化。 这项研究进展为纳米尺度温度传感器的应用打下 了一定的基础
纳米微粒探测器
传统探矿过程是在预先选定的位置上下钻取样品再 分析。下钻取样深度要达数十米,工作量巨大。此 外,探矿下钻取样位置选择有一定的随机性,下钻 取样得到的样品的分析结果有可能不是所期望的矿 石标本,使得探矿工程前功尽弃
➢ 1999年,耶鲁大学研制的分子存储器是选用一种十分特殊的 分子,它可以直接用电子学的方法存储和读取信息
生物计算机
生物计算机主要研究目标是寻找或创造一些特定的生物 分子,并期待这些生物分子能够更加快速地完成计算机的基 本运算和存储功能,代替目前的半导体计算机中央处理器 (CPU)和存储器。
蛋白质生物计算机 DNA生物计算机
蛋白质生物计算机
以蛋白质分子为材料制造的生物计算机,不仅体积 小,质量轻,能耗小,环境适应性强,而且运算速度和 信息储存能力比现有的计算机要高出数亿倍。同时具有 和人脑一样非常优越的分析,判断,联想,记忆等智能。
电子鼻
意大利科学家研制出一种用于疾病探测的“电子鼻”, 它可以嗅出人体各种疾病的气味,是一种早期发现疾病的有 效仪器。
在这种“电子鼻”中配有非常灵敏的极其微小的生物传感器, 可以将人体的各种气味转换成电信号,经过计算机处理后绘 制成一种人体“气味图谱”,用于分析人体的健康状况。
目前,科学家们正在编制各种疾病的气味图谱,其中包括各 种癌症的气味图谱,这样就可以使疾病的诊断变得更加容易。
该温度计只有头发丝直径的千分之一,能够分辨 出1nm空间范围内千分之一摄氏度的温度变化。 这项研究进展为纳米尺度温度传感器的应用打下 了一定的基础
纳米微粒探测器
传统探矿过程是在预先选定的位置上下钻取样品再 分析。下钻取样深度要达数十米,工作量巨大。此 外,探矿下钻取样位置选择有一定的随机性,下钻 取样得到的样品的分析结果有可能不是所期望的矿 石标本,使得探矿工程前功尽弃
纳米技术在体育领域应用PPT课件

纳米肥料与生长调节剂
研发适用于草坪的纳米肥料和生长调节剂,实现 草坪养分的精准供给和草坪生长的有效调控。
3
纳米土壤改良技术
应用纳米技术对土壤进行改良,提高土壤肥力和 保水能力,为草坪生长提供良好环境。
游泳馆水质净化处理技术
纳米滤膜技术
采用纳米滤膜对游泳馆水进行过滤处理,可有效去除水中 的细菌、病毒和有机物等污染物,保障水质安全。
技术成熟度不足
01
纳米技术在体育领域的应用仍处于初级阶段,技术成熟度有待
提高。
成本问题
02
纳米技术的研发和应用成本较高,限制了其在体育领域的广泛
应用。
安全性和可靠性问题
03
纳米材料的安全性和可靠性需要进一步验证和评估,以确保其
在体育器材和装备中的安全使用。
产业发展机遇挖掘
高性能体育器材和装备
利用纳米技术提升体育器材和装备的性能,如提高材料强度、降低重量、增加耐磨性等。
智能化发展
结合人工智能、大数据等技术,纳米技术有望实现体育器材和装备 的智能化发展,为运动员提供更加精准的数据分析和指导。
绿色环保
未来纳米技术的发展将更加注重环保和可持续性,推动体育产业向更 加绿色环保的方向发展。
THANKS
感谢观看
运动员训练和康复
纳米技术可用于开发先进的运动员训练和康复设备,如智能传感器、可穿戴设备等,以提 高运动员的训练效果和康复速度。
体育赛事和场馆建设
纳米技术可用于改进体育赛事和场馆的建设材料和技术,提高场馆设施的安全性和舒适性 。
未来发展趋势预测
个性化定制
随着纳米技术的不断发展,未来有望实现体育器材和装备的个性化 定制,满足不同运动员的个性化需求。
研发适用于草坪的纳米肥料和生长调节剂,实现 草坪养分的精准供给和草坪生长的有效调控。
3
纳米土壤改良技术
应用纳米技术对土壤进行改良,提高土壤肥力和 保水能力,为草坪生长提供良好环境。
游泳馆水质净化处理技术
纳米滤膜技术
采用纳米滤膜对游泳馆水进行过滤处理,可有效去除水中 的细菌、病毒和有机物等污染物,保障水质安全。
技术成熟度不足
01
纳米技术在体育领域的应用仍处于初级阶段,技术成熟度有待
提高。
成本问题
02
纳米技术的研发和应用成本较高,限制了其在体育领域的广泛
应用。
安全性和可靠性问题
03
纳米材料的安全性和可靠性需要进一步验证和评估,以确保其
在体育器材和装备中的安全使用。
产业发展机遇挖掘
高性能体育器材和装备
利用纳米技术提升体育器材和装备的性能,如提高材料强度、降低重量、增加耐磨性等。
智能化发展
结合人工智能、大数据等技术,纳米技术有望实现体育器材和装备 的智能化发展,为运动员提供更加精准的数据分析和指导。
绿色环保
未来纳米技术的发展将更加注重环保和可持续性,推动体育产业向更 加绿色环保的方向发展。
THANKS
感谢观看
运动员训练和康复
纳米技术可用于开发先进的运动员训练和康复设备,如智能传感器、可穿戴设备等,以提 高运动员的训练效果和康复速度。
体育赛事和场馆建设
纳米技术可用于改进体育赛事和场馆的建设材料和技术,提高场馆设施的安全性和舒适性 。
未来发展趋势预测
个性化定制
随着纳米技术的不断发展,未来有望实现体育器材和装备的个性化 定制,满足不同运动员的个性化需求。
纳米材料的制备方法及其应用ppt课件

严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
(7)电阻加热法
图 电阻加热制备纳米微粒的实验装置图
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
(6)电子束照射法
是利用高能电子束照射母材(一般为金属氧化 物如Al2O3 等),表层的金属-氧(如Al-O键)被高 能电子“切断”,蒸发的金属原子通过瞬间 冷凝、成核、长大,最后形成纳米金属(如Al) 粉末。 ❖ 目前该方法仅限于获得纳米金属粉末。
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
1、沉淀法
它是将沉淀剂(OH-、CO32-、SO42-等)加入到金 属盐溶液中进行沉淀处理,再将沉淀物过滤、干燥、 煅烧,就制得纳米级化合物粉末,是典型的液相法。 主要用于制备纳米级金属氧化物粉末。它又包括均相
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
热蒸镀法制备的纳米Si粒子 在GaSb基板以自组成法制成的粒子
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
ppt-纳米增强复合材料的技术与应用

纳米增强复合材料的技术与应用
主要参考文献(全部文献见另一文件夹):
1.王洪磊.碳纳米管增强复合材料的研究进展.材料导报,2008 ,TB323.
2.王宝民.纳米碳纤维增强水泥基复合材料的探讨.材料导报A,2013,T Q127.
3.张淮.纳米碳管与纳米碳纤维的制备及表征[硕士论文].浙江大学,2006.
纳米增强复合材料的技术与应用
四、纳米颗(微)粒:
1、纳米微粒包括: 目前为止, 所采用的纳米颗粒增强相的类型很 多, 主要包括氧化物、碳化物、硼化物和氮化物等。 2、(实例)纳米氧化锆增强铜基复合材料 : 制备方法:粉末冶金法。 增强效果: 经分析研究表明, 当氧化锆含量为7% 、压制压 力为600MPa 时, CuPZrO2 铜基复合材料具有最 佳的综合物理力学性能, 抗拉强度达到395MPa, , 提高铜基复合材料的强度和耐热性。参考文献见末 页【5】
纳米增强复合材料的技术与应用
3、石墨烯的制备方法:
微机械剥离法、化学气相沉积法 、氧化 还原法。其中氧化还原法是目前为止制备石墨烯 和 氧化石墨烯最常用的方法。 4、石墨烯增强环氧树脂复合材料: 复合材料合成方法: 见末页参考文献【4】中的1.5节。 石墨烯增强效果: 石墨烯增强环氧树脂复合材料的拉伸强度达最大 值,其拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率分别较纯 环氧树脂增加。详细的力学性能结果可参考文献【4】 中2.4节。
纳米增强复合材料的技术与应用
3、碳纳米管金属基复合材料: 复合方法: 快速凝固法、粉末冶金法、熔铸法、搅拌铸造法、 热压法、电沉积法、化学共沉积法和原位合成法。 提高金属性能: 强度、硬度、耐摩擦、磨损性能以及热稳定性。 实例: 以铝为金属基,通过冷压成型和真空热压处理制 备了CNTs/Al(碳纳米管铝基)复合材料。当热压 温度为380℃时,制备的复合材料的硬度可达到 2.21GPa,是纯铝的15倍左右,比同样温度热压 出的铝块的硬度高36.4%。 注:碳纳米管陶瓷基复合材料、碳纳米管聚合物基复 合材料的相关内容见末页参考文献【1】
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
h
14
(2) 特殊的热学性质 固态物质在其形态为大尺寸时,其熔点是固定的,超细微化
后却发现其熔点将显著降低,当颗粒小于10纳米量级时尤为显 著。例如,金的常规熔点为1064C℃,当颗粒尺寸减小到10纳米 尺寸时,则降低27℃,2纳米尺寸时的熔点仅为327℃左右;银 的常规熔点为670℃,而超微银颗粒的熔点可低于100℃。因此, 超细银粉制成的导电浆料可以进行低温烧结,此时元件的基片 不必采用耐高温的陶瓷材料,甚至可用塑料。采用超细银粉浆 料,可使膜厚均匀,覆盖面积大,既省料又具高质量。日本川 崎制铁公司采用0.1~1微米的铜、镍超微颗粒制成导电浆料可 代替钯与银等贵金属。
1999年,巴西和美国科学家发明了世界上最小的“秤”, 可称量十亿分之一克的物体,相当于一个病毒的重量。
此后不久,德国科学家研制出能称量单个原子重量的“秤”。 打破了美国和巴西科学家联合创造的纪录。
h
8
到1999年,纳米技术逐步走向市场,全年纳米产品的营业额 已达到500亿美元。
近年来,一些国家纷纷制定相关相关战略或者计划,投入巨资 抢占纳米技术战略高地。日本设立纳米材料研究中心,把纳米技术 列如新5年科技基本计划的研发重点;德国专门建立纳米技术研究 网;美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心,美国政府部门将 纳米科技基础研究方面的投资从1997年的1.16亿美元增加到2001 年的4.97亿美元。
h
9
现在,纳米技术的发展使新的学科领域不断涌现:
(1)纳米物理学; (3)纳米材料学; (5)纳米电子学; (7)纳米力学;
……
(2)纳米化学; (4)纳米生物学; (6)纳米加工学; (8)纳米及电系统;
……
h
10
二、纳米材料概述
1、什么是纳米材料
纳米(nm):1nm1 09m
纳米材料(0.1~100nm): 几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起
“自底层构造的丰富结构”。其中有一段话是这样说的:“我认为,
物理学的原理并不排斥有一个一个的安排原子来制造东西。这样做,
并不违反任何定理,因而在原则上是可以实现的。它在实践中迄今
未实现是因为我们太大了。”他还说:“如果我们能按照自己的愿
望一个一个的安排原子,将会出现什么… … 这些物质将有什么性
质?这是十分有趣的理论问题。虽然我不能精确回答它,但我决不
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
11
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。
怀疑当我们能在如此小的尺度上进行操纵时,将得到具有大量独特
性质的物质。”现在,理查德·费曼的演讲已被看作是纳米科技基
本概念的起源,有人甚至将纳米科技形象的称为“费曼之梦”。
h
3
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。
h
12
1、表面ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
超微颗粒的表面具有很高的活性,在空气中金属颗粒会迅
速氧化而燃烧。利用表面活性,金属超微颗粒可望成为新一代
的高效催化剂和贮气材料以及低熔点材料。
h
13
2、小尺寸效应
由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。
(1) 特殊的光学性质 当黄金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,所有的金属在超微颗粒状态都呈现为 黑色。尺寸越小,颜色愈黑,银白色的铂(白金)变成铂黑,金 属铬变成铬黑。由此可见,金属超微颗粒对光的反射率很低,通 常可低于l%,大约几微米的厚度就能完全消光。利用这个特性 可以作为高效率的光热、光电等转换材料,可以高效率地将太阳 能转变为热能、电能。此外又有可能应用于红外敏感元件、红外 隐身技术等。
1990年,美国IBM公司在镍表面用35个氙原子组成了一个 “IBM”图案。
h
4
一年之后,他们用一氧化碳分子在镍表面上构造了一个大头 娃娃的分子人,分子人从头到脚仅有5nm高度。
h
5
1991年,碳纳米管被 人类发现,碳纳米管是石 墨中一层或若干层碳原子 卷曲而成的笼状“纤维”, 内部是空的,外部直径只 有几到几十纳米。这样的 材料很轻,但很结实。它 的密度是钢的1/6,而强 度却是钢的100倍。成为 纳米技术的研究热点。
h
15
(3)特殊的力学性质 陶瓷材料在通常情况下呈脆性,然而由纳米超微颗粒压制成
引言:
回首近代科学技术的发展: (一)蒸汽机时代:产业的机械化 (二)电力时代:产业的电气化 (三)电子计算机时代:产业的信息化和网络化 21世纪,随着科技的发展,人类又将迎来什么时代呢?
h
1
纳米科技时代
h
2
一、纳米技术的由来和发展
1959年12月,在美国物理学会年会上,著名物理学家、诺贝尔
物理奖得主理查德·费曼教授作了一次非常著名的讲演,题目叫做
h
6
1993年,继“IBM”之后,中国科学院北京真空物理实验 室自如地操纵原子成功写出“ 中国”二字,标志着我国开始开始 在国际纳米科技领域占有一席之地。
h
7
1997年,美国科学家首次成功地用单电子移动单电子,利用 这种技术可望在20年后研制成功速度和存储容量比现有计算机提 高成千上万倍的量子计算机。