纳米技术的应用与发展

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1、2013级先进制造技术（作业）纳米技术的应用与发展Applicationanddevelopmentofnanometertechnology小组3班02组年级2013专业电气工程及其自动化系（院）汽车学院指导教师2014年5刀17口摘要纳米材料具有它的极其特殊性，这一特殊性决定了纳米技术的产生。纳米技术的产生与应用又对我们的生活产生着利与弊的影响。本文将从分析纳米材料直至纳米技术的未來发展趋势进行分析研究。不可否认纳米科技拓展了人类认识微观世界的能力，使我们可以从微观的尺度进行探索与发现，实现人类的更多新的创造。

2、关键词：纳米材料纳米技术特殊性应用与发展影响目录第一章绪论11.1纳米材料的特殊性质11.2纳米技术产生的背景和意义21.3纳米技术的发展现状3第二章纳米材料的发展丿力史32.1纳米材料的发展32.2纳米材料特殊性的表现42.3纳米材料的研究52.4纳米材料的应用范围82.5纳米材料的现在状况10第三章纳米技术的发展丿力史113」纳米技术在当今社会中的地位113.2纳米技术的发展历程13第四章纳米技术的应用领域及其影响144」纳米技术的应用领域144.2纳米技术对社会的负面影响15第五章纳米技术的发展方向与趋势16

3、5.1纳米技术的发展方向与趋势16结论18参考文献19第一章绪论1.1纳米材料的特殊性质纳米科技的兴起，对我国提出了严峻的挑战，同时也为我国实现跨越式发展提供了难得的机遇。纳米材料是纳米科技的基础，功能纳米材料是纳米材料科学中最富有活力的领域，它对信息、生物、能源、环境、宇航等高科技领域,将产生深远的影响并具有广阔的应用前景。纳米材料⑴是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-lOOnm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当T10-100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

4、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。如图1・1所示纳米材料。图1-1纳米材料纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的冇纳米半导体薄膜、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,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

5、组织使得性质发生很大变化。并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了隧道效应。纳米材料具有一定的独特性，当物质尺度小到一定

6、程度时，则必须改用量子丿J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Z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了。这类原了极易与外來原了吸附键结，同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原了。就熔点來说，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

7、超微粒了特有的热性质，也就是造成熔点卜•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Z集合体，当粒了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了或薄膜时，将成为优异的磁性材料。1.2纳米技术产生的背景和意义纳米技术，是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术是一门应用科学，其目的在于研究于纳米规模时，物质和设备的设计方法、组成、特性以及应用，它是现代科学（混沌物理、

8、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，纳米科学技术乂将引发一系列新的科学技术，例如：纳米物理学、纳米生物学［习、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。纳米技术，也称毫微技术。1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原