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1、纳米技术的应用领域摘要：纳米技术自问世以来，其特殊的性能引起了全世界科学家的浓厚研究兴趣，而由纳米技术生产的纳米材料的广泛应用也为各国所关注。根据收集到的资料，本文就纳米技术的应用领域做较为详细的阐述。关键词：纳米技术;应用领域引言纳米（nm）是长度单位，，相当于45个原子串起来的长度。纳米结构是指尺度在100nm以下的微小结构。纳米技术是指在0.1~100nm尺度范围内研究原子、分子的结构、特性及其原理，并按人们的需要和要求，在纳米尺度上直接操纵物质表面的分子、原子乃至电子来制造特定产品或进行纳米级加工工艺的一门技术[1]。1纳米
2、历史1959年美国物理学家理查德·费曼提出通过控制物质微小规模的排序来获得具有奇异性能的物质的设想[2]。20世纪60年代中期，人们开始真正有效地对分立的纳米粒子进行研究，70年代末,德雷克斯勒成立了NST(NanoscaleScienceandTechnology)研究组。1977年美国麻省理工学院的学者将理查德·费曼的设想定义为纳米技术(nanotechnology)，1981年德国萨尔兰大学的科学家格莱特(Gleiter)第一次提出了纳米材料的概念，1984年德国科学家格莱特制造出纳米材料。1990年7月在美国巴尔的摩召开第一
3、届国际NST会议，这标志着这一全新的科学技术—一纳米科学技术的正式诞生。1994年l0月,第二届国际NST会议在德国举行,这标志着纳米技术已成为众多学科领域的焦点。纳米技术以其新颖性、独特的思路和研究成果,在科学技术界和军事界引起巨大的反响,受到广泛的关注。科技发达国家都竞相将纳米技术列为面向21世纪战略性基础研究的优先项目并给予很大的投资。我国于1994年l1月召开了第一届全国纳米科学与技术学术会议,l997年9月北京大学成立“北京大学纳米科学与技术中心”。此后,部分重点大学也相继成立纳米科学与技术中心,开展纳米技术的研究。国家自
4、然科学基金委员会把纳米科技确定为优先资助项目,我国的“863计划”和“九五计划”都将其列入重点研究开发的课题[3]。2.纳米技术的应用领域近年来随着科技的发展，纳米技术已经成为世界经济中最为优先发展的主要领域之一。纳米材料由于自身产生的特殊效应，使其具有常规材料所不具备的性能。而纳米技术的发展不仅能够进一步揭示物质新的原理与现象，也使得其在各方面的潜在应用极为广泛，甚至极有可能导致一场新的工业革命。2.1材料方面2.1.1陶瓷材料陶瓷材料作为材料的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。传统的陶瓷材料是通过高温高压使
5、各种颗粒融合在一起制成的，通过这种工艺制成的陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而应用受到了较大的限制。纳米材料粒径小，表面积大,扩散速度快,熔点低，相变温度低，添加纳米颗粒可使陶瓷的综合性能得到很大的改善。纳米陶瓷具有优良的室温和高温力学性能,抗弯强度、断裂韧性均有显著提高。因此在低温低压下就可作为原料制备质地紧密、性能优异的纳米陶瓷,通过这种工艺制成的陶瓷材料具有坚硬、耐磨、耐高温及耐腐蚀的性能。例如纳米陶瓷可变成韧性材料,在室温下可以弯曲,塑性变形达100%。再如,美国Argonne实验室Siegel等人用惰性气体蒸发,原位加
6、压制备了纳米陶瓷,致密度达到95%。在同样的烧结温度下,纳米陶瓷的硬度比普通陶瓷高。而对应相同的硬度,纳米陶瓷的烧结温度比普通陶瓷低几百摄氏度[4]。2.1.2碳纳米管碳纳米管是由石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”,内部是空的,外部直径只有几到几十纳米;碳纳米管具有重量轻，强度高的特点。比重只有钢的1/6,强度却是钢的100倍。轻柔又非常结实的碳纳米管最适于制作防弹背心。碳纳米管的细尖极易发射电子,如果用于电子枪,可做成几厘米厚的壁挂式电子屏。2.1.3纳米布人们一直希望衣服能一尘不染,现在这种梦想已由中国科学家实现。2
7、000年中科院化学所雷江教授等宣布,他们研制成功一种不粘油污、不沾水的新型纳米材料——超双疏性界面材料。使用这种材料的纺织品和建材,不染油污、不用洗涤。它的诞生可使石油工人的工作服不再油渍斑斑,也使研制水陆两用服成为可能。如果将其用于建筑物表面,还具有自清洁和防雾、防霜效果,可免除人工清洗。2.1.4油气设备及管道材料高强度的碳纳米管的发现，使石油业界日益关注纳米技术在油气设备及管道上的应用，其中以纳米复合材料的应用最受重视。纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维
8、、纳米碳管等改性剂为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀地分散于基体材料中，形成含有纳米尺寸材料的复合体系。用纳米复合材料制造的部件具有质量轻、抗腐防腐、防火耐用、强度大等特性。其具体应用领域有：（1）取代海洋石油平台、高能效交通运
