纳米材料的应用及前景.doc

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1、纳米材料的前景及应用姓名：康硕班级：测控0702学号：0712105072学院：机械工程学院教师姓名：何静成绩：纳米材料的前景及应用最后一次选秀课了，我选择了纳米材料这门课程。大学之前我就对物理化学产有浓厚的兴趣，而纳米材料又是物理化学共同研究的科技成果，于是我掉进了纳米的海洋。第一堂课，我就被老师和蔼可亲，平易近人的教学风格所吸引，孔子说过，知之者不如好知者，好之者不如乐知者，我想我就是那个乐知者吧。纳米是一种度量单位，一纳米为百万分之一毫米(即一毫微米)，为十亿分之一米。纳米结构通常是指尺寸在

2、100纳米以下的微小结构，在这种水平上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。纳米技术(或称毫微米技术)就是用单个原子、分子制造物质的科学技术，即在单个原子、分子层次上对物质(存在的种类、数量和结构形态)进行精确的观测、识别与控制技术(包括极细微尺度的组装)的研究与应用。1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德*费曼预言：人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造产品。这是关于纳米技术最早的梦想。1982年，科学家发明研究纳米的重要工具--扫描隧道显微

3、镜，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。自从扫描隧道显微镜发明后，世界上便诞生了一门以0.1至100纳米这样的尺度为研究对象的前沿学科，这是纳米科技。纳米科技以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界，它的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。从90年代初起，纳米科技得到迅速发展，新名词、新概念不断涌现，像纳米电子琴、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学等等。纳米材料是纳米技术研究的热点，各国科学家都将其作为主攻目标进行研究。作为石墨、金刚石等

4、碳晶体家庭的新成员，1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高，导电性极强，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，比重只有钢的1/6。因为性能奇强，诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料。我国科学家采用利用碳纳米管合成碳纳米管的新方法，合成出世界上最细的碳纳米管。1999年，IBM公司阿尔马登研究中心的科学家成功地对单个原子进行了重排。他们使用一种称为扫描探针的设备慢慢地把35个原子移动到各自的位置，组成了IBM3个字母，3个字母加起来还没有3纳米。从1999年纳米技术

5、进入实用阶段之后短短的一年多里，纳米技术广泛应用于光学、医药、半导体、信息通讯，一年的营业额已经达到500亿美元，专家预计到2003年全球纳米技术创造的年产值将增长到1000亿美元，到2010年将达到14400亿美元，相当于目前法国一年的GDP。一、中国纳米材料产业研发现状1.中国纳米材料的研发力f分布中国政府对纳米材料及纳米技术的研究一直给予高度重视，国家和各地方通过“国家攻关计划”、“863计划”、“973计划”的实施，积极投入力量和资金，使中国纳米的研发水平获得了很大发展。  中国纳米材料和

6、纳米技术的研究，已初步形成以各具特色的两大纳米研发中心—北方中心和南方中心为核心，辐射四周的格局。北方纳米研究开发中心以北京为中心，包括中科院的纳米科技中心、化学所、物理所、金属所、化冶所、感光所、半导体所，以及北大、清华、北京建材科研院、北京钢铁研究总院、北京科技大学、北京化工大学、北京理工大学、天津大学、南开大学、吉林大学等;南方纳米研究开发中心以上海为中心，包括中科院的冶金所、硅酸盐所、原子核所、固体物理所、上海技术物理所，以及上海交大、复旦、同济、华东理工大学、华东师范大学、中科大、浙江大

7、学、南京大学、山东大学等单位。除上述两大中心外，西北的西安、兰州，西南的成都，以及中南的武汉等，也在该领域有所建树。2.纳米研发的科技经费来源分析  根据19%年至2000年中国纳米科技的资金投入强度统计，纳米研发经费呈逐年增长态势，其中，国家自然科学基金的资助投入占70%以上，实行产学研相结合的社会企业资助投入则增长较快。在过去的十多年里，纳米基金项目保持平稳增长趋势，年平均增长率在20-30%,  2000年批准的纳米基金项目明显增多。本次调研，就课题带有“纳米”字样的项目作字样的项目;在19

8、99年和2000年中，科学基金新批准和资助的在研纳米基金项目，总经费达8000万元左右;基础研究起步较早的领域是纳米材料和纳米化学须域。根据对20所高等院校和14家科研单位正在研究的纳米项目的抽样比较分析，绝大多数正在研发的项目，研发时间仅在一年左右，属启动阶段，而且有颇多重复;科研经 3.中国纳米材料及技术专利现状1985年至2000年，中国超细材料、纳米技术领域已公开的专利数共L024项，其中已授权专刊的465项，占45.4%，公开尚未授权的559项，占54.6%。在所有102