納米材料的應(yīng)用ppt課件(參考版)
2025-05-06 03:30本頁面
【正文】 。納米材料將成為材料科學(xué)領(lǐng)域一個(gè)大放異彩的明星展現(xiàn)在新材料、能源、信息等各個(gè)領(lǐng)域，發(fā)揮舉足輕重的作用。 我們現(xiàn)在的主要任務(wù)是依據(jù)納米材料各種新穎的物理和化學(xué)特性，設(shè)計(jì)出各種新型的材料和器件。 ? 納米材料的應(yīng)用涉及到各個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)械、電子、光學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。 納米潤滑油 納米 Cu加入潤滑油中 ， 可使?jié)櫥托阅芴岣?10倍 ， 并有自修復(fù)作用 。 納米鼻 ：美國斯坦福大學(xué)納米碳管制成的納米鼻 。 納米鑷子 ：美國哈佛大學(xué)前不久研制出納米鑷子 ， 臂寬 50nm， 長度 4?m，可以抓住單個(gè)分子 (在電壓 可以合攏 )(納米管一臂帶正電 ， 一臂帶負(fù)電 )。它利用磁納米線陣列的存儲(chǔ)特性，存貯密度可達(dá) 400Gb?in2。 1997年，明尼蘇達(dá)大學(xué)電子工程系納米結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室采用納米平板印刷術(shù)成功地研制了納米結(jié)構(gòu)的磁盤，長度為 40納米的 Co棒按周期性排列成的量子棒陣列。 ? 利用納米磁學(xué)中顯著的巨磁電阻效應(yīng) (giant magoresistance， GMR)和很大的隧道磁電阻(tunneling magoresistance, TMR)現(xiàn)象研制的讀出磁頭將磁盤記錄密度提高 30多倍，瑞士蘇黎世的研究人員制備了 Cu、 Co交替填充的納米絲，利用其巨磁電阻效應(yīng)制備出超微磁場傳感器。 ? 美國麻省理工學(xué)院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物 ,稱之為“定向?qū)棥?,該技術(shù)是在磁性納米微粒包覆蛋白質(zhì)表面攜帶藥物 ,注射到人體血管中 ,通過磁場導(dǎo)航輸送到病變部位 ,然后釋放藥物。 ● 納米微晶軟磁材料 FeSiB是非晶態(tài)的軟磁材料，加入Cu、 Nb有利于鐵微晶的成核及細(xì)化，廣泛應(yīng)用于各種變壓器 (脈沖、高頻 )、傳感器、磁開關(guān)。磁性流體目前主要應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)軸防塵動(dòng)態(tài)密封，例如計(jì)算機(jī)硬盤軸處防塵密封。 當(dāng)磁性材料的粒徑小于臨界半徑時(shí) ,粒子具有超順磁性 ,可分散在溶液中形成磁流體 ,它在外磁場作用下將不分離而整體運(yùn)動(dòng) ,因此既具有磁性又具有液體的超流動(dòng)性 ,在動(dòng)態(tài)密封、揚(yáng)聲器等眾多領(lǐng)域 ,磁性液體作為新型的人工功能材料開拓了固體磁性材料無法比擬的新應(yīng)用領(lǐng)域 ,引起了各國的廣泛關(guān)注 ,美、英、日本等國家已有產(chǎn)品問世。 ? 磁記錄在當(dāng)今信息化時(shí)代得到了極其廣泛的應(yīng)用 ,如用在錄音、錄象、錄碼等信息記錄、儲(chǔ)存和運(yùn)算等 ,磁記錄朝向大容量、高密度以及微型化的方向發(fā)展 ,對(duì)顆粒磁記錄介質(zhì)的要求是高矯頑力、高取向性和小尺寸。 八 .磁性材料方面的應(yīng)用 ? 目前納米磁性材料已成為納米材料研究、開發(fā)、生產(chǎn)中非常重要的一大領(lǐng)域。 例如納米 SiC陶瓷斷裂韌性比普通 SiC提高 100倍 。 納米陶瓷 ◆ 陶瓷材料的增韌性：陶瓷材料耐高溫 、耐磨 、 耐腐蝕 、 抗氧化高溫材料的廣泛的應(yīng)用：例如氣缸內(nèi)襯 、 汽車點(diǎn)火器等 。 陶瓷增韌 ? 陶瓷材料在通常情況下呈脆性，由納米粒子壓制成的納米陶瓷材料有很好的韌性。隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用 ,納米陶瓷隨之產(chǎn)生 ,希望以此來克服陶瓷材料的脆性 ,使陶瓷具有象金屬一樣的柔韌性和可加工性。 七 .在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用 ? 陶瓷材料作為材料的三大支柱之一 ,在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。如納米 TiO ZnO、 SiO2等。用 SiO2+ TiO2+ Al2O3+ZnO四合一粉體對(duì)人造纖維進(jìn)行改性的研究正在進(jìn)行中。在有機(jī)玻璃生產(chǎn)時(shí)加入表面經(jīng)修飾的納米 SiO2可使有機(jī)玻璃抗紫外線輻射而達(dá)到抗老化的目的；在有機(jī)玻璃中添加納米 Al2O3既不影響透明度又提高了高溫沖擊韌性。 ? 塑料 納米 SiO2對(duì)塑料不僅起補(bǔ)強(qiáng)作用，而且具有許多新的特性。納米 SiO2可以作為抗紫外輻射、紅外反射、高介電絕緣橡膠的填料。因納米 SiO2是一種抗紫外線輻射材料（即抗老化），加之其極微小顆粒的比表面積大，能在涂料干燥時(shí)很快形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)增加涂料的強(qiáng)度和光潔度。其作用機(jī)理是在納米 SiO2的表面包覆一層有機(jī)材料，使之具有親水性，將它添加到密封膠中很快形成一種硅石結(jié)構(gòu)，即納米 SiO2形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)防止膠體流動(dòng)，固體速度加快，提高粘接效果，由于顆粒尺寸小，更增加了膠的密封性。 ? 采用納米材料技術(shù)對(duì)機(jī)械關(guān)鍵零部件進(jìn)行金屬表面納米粉涂層處理，可以提高機(jī)械設(shè)備的耐磨性、硬度和使用壽命。計(jì)算機(jī)在普遍采用納米材料后，可以縮小成為 “ 掌上電腦 ” 。 ? ? 用納米材料制成的納米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外線等作用，可用處作電冰霜、空調(diào)外殼里的抗菌除味塑料。將由納米硅晶片制成的存儲(chǔ)器（ ROM）微型設(shè)備植入大腦中，與神經(jīng)通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經(jīng)性疾病。 ? 這些分子機(jī)器人以光感應(yīng)器作開關(guān)，從溶解在血液中的葡萄糖和氧氣中獲得能量，并按編制好的程序探體內(nèi)物體，以醫(yī)師預(yù)先編制的程序進(jìn)行全身健康檢查，疏通腦血管中的學(xué)栓，清楚心臟動(dòng)脈脂肪沉積物，吞噬病毒和組織破碎細(xì)胞，殺死癌細(xì)胞，監(jiān)視體內(nèi)的病變等。另一類是利用生物分子的活性而研制的納米材料，它們可以不被用于生物體，而被用于其它納米技術(shù)或微制造。 ? 納米生物材料也可以分為兩類，一類是適合于生物體內(nèi)的納米材料，
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