先进制造技术第1章概述89.ppt

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1、1先进制造技术AdvancedManufacturingTechnologyAMT石运序2011.2.27课程“先进制造技术”杨叔子“问渠哪得清如许？为有源头活水来！”一般认为，人类文明有三大物质支柱：材料、能源与信息。其实，应是四而非三，“制造”也应是一大支柱。可以说，没有“制造”，就没有人类。形象地讲，人是从制造第一把石刀开始的。制造业是“永远不落的太阳”，是现代文明的支柱之一；它既占有基础地位，又处于前沿和关键，既古老，又年轻；它是工业的主体，是国民经济持续发展的基础；它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等及其进步的

2、依托，是现代化的动力源之一。杨叔子1933年出生。教授，中国科学院院士。1956年毕业于华中工学院机械系。1981年赴美国Wisconsin大学（Madison）作访问学者。1991年获政府特殊津贴。1993年至1997年任华中理工大学校长。现任华中科技大学学术委员会主任委员。出版论著5部，教材5种。发表论文400余篇。曾获国家自然科学奖、国家发明奖、国家图书奖和省部级科技进步奖共18项。2没有制造业，就没有工业；而没有机械制造业，就没有独立的工业，即使制造业再大再多再好，也受制于人。我国这么一个大国，如果没有强大的装备制造业，

3、特别是同高科技相应的机床制造业，我国就不可能有独立自主的制造业与工业。如在信息化日益发展的今天，计算机、微电子产品在信息化中起着特别重大的作用，芯片的重要性不言而喻，而我国可说是一个无“芯”国家；预计2005年我国需要芯片365亿块，目前自给率小于20％，自主开发率约5％，关键就是我国制造不出生产芯片的装备。我们所谓的“先进制造技术”，其实就是“制造技术”加“信息技术”加“管理科学”，再加上有关的科学技术交融而形成的制造技术。“先进制造技术”就是这么一个交融的技术，它生机勃勃地适应与占领现代制造业市场。回顾3回顾：20世纪是一个

4、伟大的世纪发明和发展了汽车、机床、机器人、飞机、火箭、芯片、计算机、电视机等成千上万的机电产品，极大地改变了人类的生产方式和生活方式。展望4700万亿次Flops持续速度为2566万亿次Flops（LINPACK实测值），在2010年11月世界超级计算机排名中列第一4/88展望：制造业在21世纪将出现奇迹汽车:会跑，会飞，水路两用；飞机:更快、更安全；高速列车和磁悬浮列车；智能仪器装备和智能机器人:按照人们的要求高效率、高质量地制造产品；微型机器人:能进人血管清理垃圾、修补心脏；分子组装技术:组装出理想性能的微器件；掌上工具:计

5、算机、可视电话、电视、音响和网络的集成。5/886/88会飞的汽车7/88该交通工具能以超过时速169公里的速度在空中航行至少788公里的距离，也能以一般车辆的速度行驶在高速公路上，只要不到30秒的时间，就能从飞机变身汽车。目前Terrafugia收取的预订金为1万美元。一旦Transition投放市场，其售价将在20万-25万美元之间。8/88水路两用汽车9/8810/88超豪华空中巴士11/88超豪华空中巴士12/882010年12月世界高铁大会在北京召开之际，铁道部领导宣布，12月3日，京沪高铁在先导段的运行试验中，最高时

6、速达到了486.1公里。13/8814/88微型机器人15/88微型机器人战队16/8817/88机器人大赛机器狗18/88（1）1990年，美国圣荷塞IBM阿尔马登研究所的D.M.Eigler等在液氦温度（4.2K）和超真空环境中用STM将Ni(110)nie表面吸附的Xe（氙xian）原子逐一搬迁，最终以35个Xe原子排成IBM三个字母。19/88（2）1991年日本S.Hosoki等用STM在MoS2表面用硫空位写成“PEACE’91HCRL”（其中HCRL为日立中央研究所的英文缩写）的字样。20/88（3）美国的D.M.

7、Eigler等在实现了Xe氙原子搬迁后，又实现了分子的搬迁排列。在铂单晶的表面上，将吸附的一氧化碳分子（CO）用STM搬迁排列起来，构成了一个身高仅为5nm的世界上最小的人的图样。用来构成这图样的（CO）分子间距离仅为0.5nm，人们称它为“一氧化碳小人”。21/88（4）1993年美国的PhysicsToday杂志封面上刊登了一个圆形的像美丽的皇冠样的图形，它由周边的48个小图形组成。从中心到周围荡着水波一样的装饰。在单晶的表面用48个铁原子围成了一个14.3nm的圆圈，相邻两个铁原子间距离仅为1nm。22/88（5）IBM公

8、司又用铁原子在单晶铜的表面排成了体育场等图形。中国科学院在1993年也利用原子排列成“原子”字样。23/88（7）北京真空物理所用扫描隧道显微镜成功地进行单个原子操纵和纳米加工。用超高真空扫描隧道显微镜在国内最先开展了原子操纵和纳米加工的研究，得到了当时国际上最