納米材料的發(fā)展以及對現(xiàn)代生活的應(yīng)用分析研究 高分子材料學(xué)專業(yè)

納米材料的發(fā)展以及對現(xiàn)代生活的應(yīng)用摘要:本文探究了納米材料是什么，納米材料的性能，納米材料的發(fā)展歷程以及納米材料對現(xiàn)代生活的應(yīng)用。主要目的是了解21世紀(jì)新型材料納米材料，了解納米材料的作用及用途。主要方法是通過上圖書館、網(wǎng)上查找資料，由此得出結(jié)論:納米材料發(fā)展迅速，對現(xiàn)代生活意義重大，不僅對日常生活帶來好處，對于國家發(fā)展也具有重要意義。ThedevelopmentofthenanometermaterialsandtheapplicationofmodernlifeSchool:JiamusiuniversityDepartments:materialsscienceandengineeringmaterialsProvincesandcities,JiamusiinHeilongjiangprovinceZipcode:150004Author:LiHbstract:thispaperexploresthematerial,materials,theperformanceofthedevelopmentofnanometermaterials,andtheapplicationofmaterialsofmodernlife.Mainpurposeistounderstandthe21stcenturynewmaterialsofmaterial,understandtheroleanduseof.Mainwayisthroughthelibrary,theInternetsearchinformation,thusconcludedthatthenanometermaterialhasdevelopedrapidly,isofgreatsignificancetomodernlife,notonlybenefitforthedailylife,italsohasimportantsignificanceinthedevelopmentofcountry.關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞1:納米材料關(guān)鍵詞2:性能關(guān)鍵詞3:發(fā)展歷程關(guān)鍵詞4:應(yīng)用0引言縱觀人類發(fā)展歷史，人們生活的進步主要是因為生產(chǎn)工具的發(fā)展，而生產(chǎn)工具的進步又是因為人們所掌握材料的多寡以及對材料的應(yīng)用能力所決定。從遠古的石器，到青銅時代，再到鐵器時代，最后到如今的納米材料，從粗俗笨拙到精致美觀，從宏觀到微觀，我們接觸的材料在進步，應(yīng)用材料的能力在提升，我們的生活也得到了不斷改善。而且，納米材料的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用更是在人類歷史上的一個里程碑。近年來，在國內(nèi)外納米材料的發(fā)展都比較迅猛。納米材料在日常生活中發(fā)揮著必不可少的作用，扮演者不可或缺的角色。它在生物醫(yī)學(xué)、催化、精細(xì)化工、國防科技等方面都發(fā)揮重要作用。我相信，納米材料對人類生活會越來越重要，雖然它還不是很成熟，但隨著技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用不斷擴大，它的發(fā)展前景會非?？捎^。1什么是納米材料及其性能1.1什么是納米材料眾所周知，納米是長度單位，1納米是10-9米納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度（1-100nm）或者由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。一般認(rèn)為納米材料具有兩個基本特征：（1）材料尺寸在1-100nm之間（2）材料具有區(qū)別常規(guī)尺寸材料的一些特殊物理化學(xué)特征[1]1.2納米材料的性能(1)表面與界面的效應(yīng)，這是指納米晶體粒表面原子數(shù)之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化。（2）小尺寸效應(yīng)，當(dāng)納米微粒尺寸與波長，傳到電子的德布羅意波長及相干長度、投射深度等物理特性尺寸相當(dāng)或更小時，它的周期性邊界被破壞，從而使其聲、電、光、磁、熱力學(xué)等性能呈現(xiàn)出“新奇”的現(xiàn)象。（3）量子尺寸效應(yīng),當(dāng)粒子的尺寸達到納米量級時，費米能級附近的電子能級由連續(xù)態(tài)分裂成分立能級。（4）宏觀量子隧道效應(yīng),微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應(yīng)。[2]2納米材料的發(fā)展歷程2.1納米材料的起源納米技術(shù)的靈感，來源于已故的物理學(xué)家查德.費曼1959年所做的一次性題為在底部還有很大空間的演講，范曼質(zhì)疑，從單個分子甚至原子開始進行組裝，為什么不能制造出物品。[3]2.2納米材料的發(fā)展（1）1990年科學(xué)家成功地對單個原子進行重排，納米技術(shù)取得一項關(guān)鍵突破。(2)1974年科學(xué)家唐尼古奇最早使用納米技術(shù)一詞描述機械加工。(3)1982年科學(xué)家發(fā)明了掃描隧道顯微鏡，對納米科技發(fā)展產(chǎn)生了積極促進作用。(4)1990年7月，第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議在美國舉行，標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)的正式誕生。(5)1991年，碳納米管被人類發(fā)現(xiàn)，因為它的優(yōu)點而被廣泛使用。(6)1993年，中國在國際納米科技領(lǐng)域占有一席之地。(7)1997年，美國科學(xué)家首次成功的使用單電子移動單電子，這種技術(shù)可以提高計算機的運行速度和存儲容量。(8)1999年，納米技術(shù)逐步走向市場，商業(yè)價值很高。（9）2003年納米技術(shù)在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用上都取得突破性進展。21世紀(jì)以后隨著納米材料的深入研究和不斷的擴大應(yīng)用，會對整個世界的面貌帶來相當(dāng)大的改觀。所以納米材料儼然成為21世紀(jì)最有前途的材料。[4]3納米材料對現(xiàn)代生活的應(yīng)用3.1力學(xué)性質(zhì)納米材料的位錯密度很低，所以納米材料中位錯滑移和增殖不會發(fā)生，這就是納米晶強化效應(yīng)。使用納米技術(shù)制成的陶瓷，纖維廣泛地應(yīng)用與航空，航天，航海，石油鉆探扥各類環(huán)境下使用。3.2磁學(xué)性質(zhì)納米多層膜系統(tǒng)的巨磁電阻效應(yīng)高達50%，可以利用信息存儲的磁電阻讀出磁頭，具有相當(dāng)高的靈敏度和低噪音，巨磁電阻效應(yīng)的讀出磁頭可將磁盤的記錄密度提高到1.71Gb/cm2。3.3電學(xué)性質(zhì)2001年用碳納米管制成的納米晶體管，表現(xiàn)出很好的警惕三級換放大特性。并根據(jù)低溫下碳納米管三級管放大特性，成功研制出室溫下單電子晶體管。3.4熱學(xué)性質(zhì)納米擦聊得比熱和熱膨脹系數(shù)都大于同類粗晶材料的值，因此再儲熱材料、納米復(fù)合材料的機械耦合性能應(yīng)用方面有其廣泛的應(yīng)用前景。3.5光學(xué)性能納米粒子的粒徑遠小于光波的波長。與入射光與交互的做用，光透性可以通過控制粒徑和氣孔率而加以精確控制，在光感應(yīng)和光過濾中廣范利用。3.6在生物醫(yī)藥方面納米技術(shù)更是具有很大的作用。例如納米高分子材料可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，還可以進行細(xì)胞分離等等。[5]4結(jié)論納米材料在短短幾十年間，發(fā)展之迅猛我們有目共睹。它不僅在我們?nèi)粘Ｉ钪幸嗷蛘呤瞧渌I(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。我們都相信，它對我們以后的生活有很大的促進作用。另外，我