纳米材料与纳米技术的基本概述

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1、纳米材料与纳米技术NANOMATERIALSANDNANOTECHNOLOGY1.纳米材料与纳米技术的基本概述主讲人：吕军西南交通大学材料科学与工程学院Telephone:13558704392E-mail:junluprc@hotmail.com课程中文名称：纳米材料与纳米技术课程英文名称：NanomaterialsandNanotechnology课程编号：H01217课程类型：硕士专业优选课总学时数：34学分：2学分开课学期：2学期考核方式：考试适用专业：材料加工工程、材料科学与工程、材料科学与工程一级学科、材料物理与化学、材料学开

2、课院系：材料科学与工程学院开课地点：4305A任课教师：吕军课程基本信息课程的性质和任务本课程是硕士研究生的一门专业优选课，它研究了纳米材料的结构和性能及制备方法，以及纳米材料的应用以及纳米科技的新进展。本课程主要任务是使学生对纳米材料这样一种新的材料具有一个比较广泛的了解。为以后工作、学习及毕业论文实验提供必要的知识面和方法。建议教材及主要参考书教材：周瑞发韩雅芳陈祥宝纳米材料技术国防工业出版社2003参考书：1．徐云龙赵崇军钱秀珍纳米材料学概论华东理工大学出版社2008年2.贾宝贤李文卓微纳米科学技术导论化学工业出版社20073.江雷

3、冯琳仿生智能纳米界面材料化学工业出版社20074．丁秉钧纳米材料机械工业出版社20045．许并社等纳米材料及应用技术化学工业出版社2004周瑞发韩雅芳陈祥宝纳米材料技术国防工业出版社2003纳米概念（nano-conception）Terametre1Tm=1012mDecimetre1dm=10-1mGigametre1Gm=109mCentimetre1cm=10-2mMegametre1Mm=106mMillimetre1mm=10-3mGectijukimertre1hkm=105mDecimillimetre1dmm=10-4m

4、Myriametre1mam=104mCentimillimetre1cmm=10-5mKilometre1Km=103mMicrometre1µm=10-6mHectometre1hm=102mNanometre1nm=10-9m=10ÅDecametre1dam=10mÅngstromunit1Å=10-10mPicometre1pm=10-12m1纳米等于10亿分之1米约为人发直径的1/80000105×100nmR．Feynman美国物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼在1959年美国物理学协会会议上所作的题为“There’sPl

5、entyofRoomattheBottom”的演讲，他指出：“至少依我看来,物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性”，“如果我们对物体微小规模上的排列作某种控制，我们就能使物体得到大量异常的性能，看到材料性能产生丰富的变化”。预言中指的材料即是现在的纳米材料。纳米材料的起缘什么是纳米材料？纳米材料是旨在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。纳米尺度：0.1～100nm零维纳米材料：三维空间尺度均在纳米尺度（粉体、原子团簇、人造超原子、纳米孔洞等）一维纳米材料：在空间有两维处于纳米尺度（纳米丝、纳

6、米棒、纳米管等）二维纳米材料：在三维空间中有一维处于纳米尺度（超薄膜、多层膜、超晶格等）Question:什么是三维纳米材料（纳米块体）？如果在X、Y和Z三个方向上都很大，但是这种材料的组成部分是纳米孔、纳米粒子或纳米线，我们称为三维纳米结构材料。单一的V2O5纳米片晶可以组装成具有鸟巢状（b）、线团状（c）和刺猬状（d）的空心微球。纳米技术的起缘日本学者Taniguchi于1974年在东京举办的有关生产工程的国际会议上，提交了题为“Onthebasicconceptofnano-technology”一文，“纳米技术（nano-tech

7、nology）”一词首次面世。1987年英国FranksAlbert教授定义纳米技术为“在0.1—100纳米尺度范围起关键作用的技术”。什么是纳米技术？美国有关纳米科学、工程和技术的部际间工作组给出了目前通用的纳米技术的定义：纳米技术是直接在原子和分子尺度上控制材料和器件的技术（Siegeletal，1999）纳米技术全概念（中国）：在纳米尺度内通过对物质反应、传输和转变的控制来创造新材料、开发新器件及充分利用其特殊性能，并探索在纳米尺度内物质运动的新规律和新现象。纳米技术研究可采取topdown和bottomup两种方式。topdown

8、方式是利用机械和蚀刻技术等制造纳米尺度结构，是从大做到小的技术。而bottomup是在原子和分子尺度创造有机和无机结构，是从小做到大的技术。2月21日出版的《自然》杂志在ResearchHig