納米材料與納米技術(shù)課件

納米材料與納米技術(shù)朱云霞010070126納米科技與基因工程和智能科技一起被稱為“21世紀(jì)高科技三劍客”。在21世紀(jì)初正式登上世界經(jīng)濟(jì)舞臺(tái)。納米科技的興起，孕育了一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)模式------納米經(jīng)濟(jì)的誕生。納米微粒的表面效應(yīng)表面效應(yīng):納米粒子的表面原子與總原子數(shù)之比隨納米粒子的尺寸的減小而大幅度地增加,粒子的表面能及表面張力也隨著增加,從而引起納米粒子性質(zhì)的變化.納米材料的特殊性質(zhì)納米微粒的小尺寸效應(yīng)隨著顆粒的量變,在一定條件下會(huì)引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變.由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng).納米技術(shù)在軍事上的應(yīng)用：

1、納米微粒尺寸小，從而增加化學(xué)反應(yīng)的接觸面。因此，納米材料可作為催化劑被廣泛應(yīng)用提高軍事能源的使用效能。納米鎳粉作為火箭固體燃料反應(yīng)催化劑，可使燃燒效率提高100倍；納米炸藥比常規(guī)炸藥性能提高千百倍；納米材料制成的燃油添加劑，可節(jié)省燃油，降低尾氣排放。2、提高常規(guī)武器的打擊與防護(hù)能力。運(yùn)用納米技術(shù)在產(chǎn)品中添加特殊性能的材料或在產(chǎn)品表面形成一層特殊的材料，能產(chǎn)生出新的性能，如可以使易碎的陶瓷變得具有韌性，達(dá)到類似于鐵的耐彎曲性，或具有特殊的剛性。現(xiàn)在已經(jīng)制造出來的碳納米管，硬度大約是鋼的100倍?？梢韵胂?，把納米技術(shù)用于武器制造，可大大提高武器彈頭對(duì)目標(biāo)的穿透力和破壞力，也可提高武器裝備的防護(hù)能力，未來防彈裝甲車可能產(chǎn)生使導(dǎo)彈滑落或彈回去的奇跡。3、提高武器裝備的隱身性能。某些納米固體在較寬的頻譜范圍對(duì)電磁波有均勻的吸收性能，幾十納米厚的固體薄膜的吸收效果與比它厚1000倍的現(xiàn)有吸波材料相同，美國(guó)研制的納米隱身涂料超黑粉對(duì)雷達(dá)波的吸收率達(dá)99%。用納米吸波材料涂在戰(zhàn)略轟炸機(jī)、導(dǎo)彈等攻擊性飛行器的表面，能有效地吸收敵方防空雷達(dá)的電磁波(B-2隱身轟炸機(jī)表面的涂層中就含有納米材料)；將納米粒子添加于發(fā)煙劑中，能對(duì)陣地起到很好的屏蔽作用，與土壤混合可遮蔽地下指揮所等重要軍事設(shè)施。5、用于制造微型衛(wèi)星和納米衛(wèi)星。由于納米技術(shù)、微電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一些國(guó)家發(fā)射的衛(wèi)星正向小型化方向發(fā)展。1993年，美國(guó)航空航天公司就提出了納米衛(wèi)星(重約0.1—10千克)的概念。1999年，英國(guó)、美國(guó)、瑞典各發(fā)射了一顆納米衛(wèi)星。專用微型集成電路取代現(xiàn)在衛(wèi)星上使用的有關(guān)系統(tǒng)，使微型衛(wèi)星、納米衛(wèi)星體積小、重量輕；生存能力強(qiáng)，即使遭受攻擊也不會(huì)喪失全部功能；研制費(fèi)用低，不需大型實(shí)驗(yàn)設(shè)施和跨度大的廠房；易發(fā)射，不需大型運(yùn)載工具發(fā)射，一枚小型運(yùn)載火箭即可發(fā)射千百顆，再按不同軌道組成衛(wèi)星網(wǎng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)地球表面的覆蓋。

6、中科院化學(xué)所宣布已研制出不沾水、不沾油的“納米布”，用納米布可制成水陸兩用服裝；由防彈陶瓷外層和碳納米管復(fù)合材料作襯底，可制成堅(jiān)硬如鋼的防彈背心；由于碳納米管發(fā)射電子的性能十分優(yōu)良，可在制造數(shù)字化頭盔用的高清晰度顯示器方面大有作為，極小的微處理器可使圖像彎曲，形成一幅180度的全方位圖景，以便同頭盔相匹配。碳納米管還可保護(hù)士兵免受激光致盲武器的攻擊，一旦受到攻擊，它們可以迅速變?yōu)榈入x子體，吸收激光能量，然后再恢復(fù)原來的狀態(tài)。

納米技術(shù)可能帶來的危害：納米技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品由于構(gòu)成微粒的尺寸太小，也可能直接對(duì)人體產(chǎn)生威脅。一般的物品拿在手上，由于構(gòu)成的微粒大小是微米或以上量級(jí)的尺寸，不會(huì)滲透到人的皮膚細(xì)胞內(nèi)，以致進(jìn)入血液。但是納米技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于構(gòu)成微粒在納米量級(jí)，完全有可能通過皮膚接觸進(jìn)入人體。如果這種物質(zhì)有毒的話，人體與之接觸將是十分危險(xiǎn)的，所以，生產(chǎn)和處理這種納米產(chǎn)品，其生產(chǎn)廠房、放置措施都將有極其嚴(yán)格的規(guī)定。1、“納米水”廣州一家公司用所謂的“納米水”把老百姓搞得暈頭轉(zhuǎn)向：這家公司把“納米水”說得神乎其神：抗疲勞、耐缺氧、抵抗細(xì)菌、降火排毒，長(zhǎng)期飲用可“水到病除”，甚至還可以“增強(qiáng)女士防匪徒強(qiáng)暴的能力”。據(jù)稱，“納米水”將締造一個(gè)水的“神話”，引起一次“飲用水革命”。據(jù)介紹，該公司還有“納米口紅”、“納米衣服”、“納米牙膏、牙刷”等，不過目前尚未上市。這種“納米水”的關(guān)鍵在于所謂的“納米珠”。在這家公司的現(xiàn)場(chǎng)演示中，一位所謂的“經(jīng)理”拿出一把大小不一、顏色各異的橢圓形小珠，稱這就是麥飯石與納米特殊材料制作而成的“納米珠”。他往兩杯清水里加入純藍(lán)墨水，然后抓起一把“納米珠”放到其中一個(gè)杯子里，幾分鐘后，這杯水顏色變淡，而另一杯沒有“納米珠”的水則還是老樣子。這位經(jīng)理得意地說，看，這就是納米珠的厲害，多臟的水都不怕?；氐郊依?，只要往自來水里放幾顆，直接就可飲用啦，而且水中含有18種有益人體的微量元素，可以增強(qiáng)免疫力等。記者試著喝了一口，感覺和一般的純凈水沒有區(qū)別。據(jù)了解，每盒納米珠要300元，買齊整套設(shè)備（一臺(tái)飲水機(jī)、一桶水和十盒納米珠）則需3800元。2、納米冰箱、納米洗衣機(jī)：所謂納米冰箱，只不過是添加