納米技術特征精選(九篇)
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第1篇：納米技術特征范文
關鍵詞： 納米技術意義展望
一、納米技術的內涵
納米技術是一門在0.1―100nm空間尺度內操縱原子和分子，對材料進行加工、制造具有特定性能的產品，或對物質進行研究、掌握其原子和分子的規律和特征的高新技術學科，被認為是“今后十年最可能使人類發生巨大變化的十項技術”之一。
納米技術包含下列四個主要方面：（1）納米材料。當物質到納米尺度以后，即0.1―100nm這個范圍空間，物質的性能就會發生突變，出現特殊性能。這種既具不同于原來組成的原子、分子，又不同于宏觀的物質的特殊性能構成的材料，即為納米材料。（2）納米動力學。主要是微機械和微電機，或總稱為微型電動機械系統，用于有傳動機械的微型傳感器和執行器、光纖通訊系統，特種電子設備、醫療和診斷儀器等。用的是一種類似于集成電器設計和制造的新工藝，特點是部件很小，刻蝕的深度往往要求數十至數百μm，而寬度誤差很小。（3）納米生物學和納米藥物學。如在云母表面用納米微粒度的膠體金固定dna的粒子，dna的精細結構，等等。納米生物學發展到一定技術時，可以用納米材料制成具有識別能力的納米生物細胞，并可以吸收癌細胞的生物醫藥，注入人體內，用于定向殺癌細胞。（4）納米電子學。包括基于量子效應的納米電子器件，納米結構的光/電性質，納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝，等等。當前電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷。更快，是指響應速度要快。更冷，是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度，納米技術是建設者的最后疆界，它的影響將是巨大的。
二、研發納米技術的重要意義
在充滿生機的21世紀，信息、生物技術、能源、環境、先進制造技術和國防的高速發展必然對材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸等對材料的尺寸要求越來越小；航空航天、新型軍事裝備及先進制造技術等對材料性能要求越來越高。新材料的創新，以及在此基礎上誘發的新技術、新產品的創新是未來10年對社會發展、經濟振興、國力增強最有影響力的戰略研究領域，納米材料將是起重要作用的關鍵材料之一。納米材料和納米結構是當今新材料研究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象，也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。近年來，納米材料和納米結構取得了引人注目的成就。例如，存儲密度達到每平方英寸400G的磁性納米棒陣列的量子磁盤，成本低廉、發光頻段可調的高效納米陣列激光器，價格低廉。高能量轉化的納米結構太陽能電池和熱電轉化元件，用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復合材料等的問世，充分顯示了它在國民經濟新型支柱產業和高技術領域應用的巨大潛力。正像美國科學家估計的“這種人們肉眼看不見的極微小的物質很可能給予各個領域帶來一場革命”。納米材料和納米結構的應用將對調整國民經濟支柱產業的布局、設計新產品、形成新的產業及改造傳統產業注入高科技含量提供新的機遇。
研究納米材料和納米結構的重要科學意義在于它開辟了人們認識自然的新層次，是知識創新的源泉。由于納米結構單元的尺度（0.1―100nrn）與物質中的許多特征長度，如電子的德布洛意波長、超導相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當，因而納米材料和納米結構的物理、化學特性既不同于微觀的原子、分子，又不同于宏觀物體，從而把人們探索自然、創造知識的能力延伸到介于宏觀和微觀物體之間的中間領域。在納米領域發現新現象，認識新規律，提出新概念，建立新理論，為構筑納米材料科學體系新框架奠定基礎，也將極大豐富納米物理和納米化學等新領域的研究內涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、超強納米金屬等仍然是納米材料領域重要的研究課題；納米結構設計，異質、異相和不同性質的納米基元（零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲）的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當今納米材料研究新熱點，人們可以有更多的自由度按自己的的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設計納米結構原理性器件及納米復合傳統材料改性正孕育著新的突破。
納米技術作為一門新興的學科，被譽為21世紀最具有發展前景的技術，是對未來經濟和社會發展產生重大影響的一種關鍵性前沿技術。納米技術在社會上的應用前景非常廣闊，納米技術不僅會推動新產品的開發，而且將為改善人們的生活環境，提高生活質量作出不可估量的貢獻。納米技術將成為21世紀新型技術的發展新方向，相信在不久的將來，我們將跨入一個全新的時代。
三、對納米技術未來發展的展望
納米技術將從根本上改變未來制造的兩種基本類型方式――連續制造和離散制造。連續制造是指批量物質或材料的生產，例如化學品或金屬卷材。離散制造是指單個配件的生產，例如螺栓或元件（集成電路）或組裝系統（計算機）。對于納米尺度制造來說，原子、分子與團簇都是生產“原料”。因此，納米尺度制造的生產工藝和設備與目前應用于大于100nm的微制造工藝與設備將會有很大不同。納米制造未來的研究方向包括以下幾個。
1.材料開發
了解和模擬納米尺度物質合成、操控及監測的現象和工藝，這是開發新型納米制造技術所需的；開發表征、監測、篩選、分離和控制納米結構大小/形狀/多分散性和表面或體積特征的方法。
2.制造納米系統的材料操控與控制
分子、大分子、納米顆粒及納米尺度組件的定位、定向、分散、集群和導向自我組裝，非共價鍵和信息內容是不可或缺的；納米材料的包裝和輸運，如通過超聲和納米流化床；納米自組裝結構融入功能器件和系統。
3.與微觀和宏觀系統相結合
把自下而上和自上而下的制備技術融入低本高效的優化生產制造中；制造技術的尺度放大、并行和集成能力，如平行探針或束陣列等方法。
4.制造工具
改造和控制表面組成/結構，以確保隨后組裝的穩定性和功能性；開發可支撐的、用戶與環境友好、廉價而高產的制圖技術；開發和運用納米結構復制方法；納米制造結構和性能的低本高效清除/修復/接縫技術，等等。
5.測量和標準工具
納米顆粒與結構的化學和結構表征技術（除幾何形狀特征外）；開發三維加工和非破壞性表面下探測技術；把在線傳感與監測技術同制造方法融合在一起；遠程制作和遠程表征設備和儀器，等等。
參考文獻：
第2篇：納米技術特征范文
中藥現代化的核心是中藥的“有效、安全、可控”?，F階段將納米技術應用于中藥的研發是中藥現代化發展的重要方向之一。
1 納米技術
納米技術(Nanotechnology)是一門在0.1～100 nm空間尺度內操縱原子和分子，對材料進行加工、制造具有特定性能的產品，或對物質進行研究、掌握其原子和分子的規律和特征的高新技術學科［1］。被認為是“今后十年最可能使人類發生巨大變化的十項技術”之一。現代研究表明，藥物在生物體內的起效時間、作用強度和持續時間除了與藥物本身的化學結構有關外，還與藥物的物理狀態密切相關。而改變藥物的單元尺寸是改變其物理狀態的有效方法，當藥物粒子的粒徑在納米尺寸分布時，粒子的表面積和化學式將顯著增大，呈現出新奇的物理、化學和生物學特性［2］。因此，在中藥研究中應用納米技術，可能使藥物活性和生物利用度提高，甚至產生新的特性，有利于新產品的開發，改變中藥劑型過于老化、單一的現狀，從而實現中藥現代化。1998年徐輝碧等學者率先提出了“納米中藥”的概念［3］，并在這方面進行了卓有成效的探索和研究。納米中藥是指運用納米技術制造的粒徑小于100 nm的中藥有效成分、有效部位、原藥及其復方。
2 在中藥研究中的優勢
2.1 提高藥物生物利用度
從藥物學原理來說，藥物的溶出速度與藥物的顆粒比表面積呈正相關，而比表面積與顆粒粒徑成反比。因此，藥物的粒徑越小，則其表面積越大，越有助于藥物有效成分的溶出。采用納米技術加工中藥，其顆粒達到超細粉末的水平，比表面積顯著增強，藥物在胃腸道里的溶解度明顯增加，從而增加藥物的生物利用度，并加快藥物起效時間［4］。此外，由于納米粒的黏附性及小的粒徑，既有利于延長局部用藥時滯留性的增加，也有利于延長藥物與腸壁接觸時間，加大接觸面積，從而提高藥物口服吸收的生物利用度［5］。采用納米技術加工，可使植物的細胞壁破碎，易于有效成分的滲出［6］。
2.2 增強組織靶向性，降低毒副作用
通過選用對機體組織或病變部位親和力不同的載體制作載藥納米微粒，使藥物能夠輸送到期望治療的特定部位，實現藥物的靶向給藥。納米級的載藥微粒進入機體后，大部分被單核—吞噬系統(MPS)攝取，分布在淋巴、血液、肝、脾、骨髓等器官中。有研究證實，毫微粒(1～1000 nm)載藥系統可使給藥量的80%集中于肝臟，并進入肝細胞，對腫瘤和肝病的治療有重要意義。而且，載藥納米微粒迅速聚集于肝、脾等網狀內皮系統的主要器官，還使由于治療藥物的非特定聚集而引起的毒性被降低［7］。
2.3 運載藥物通過生物屏障
納米載體可以增加藥物對生物膜、不同種類的黏膜和細胞膜的通透性，使其可以通過某些生理屏障，到達重要的靶位點，治療一些特殊部位的病變［8］。例如納米粒子經過適當的修飾，可以通過血腦屏障，把藥物定向地輸送到中樞神經系統而發揮作用。
2.4 緩釋功能
一些半衰期短的藥物因需要每天重復給藥，可能會因患者的順應性較差或無意識的漏服而影響治療效果。中藥的納米制劑可以延長藥物的體內半衰期；并還具有緩釋功能，甚至可根據人體需要控制釋放速度及釋放部位［9］。
2.5 改變中藥藥性，發現新功能
中藥納米化后可能導致升級物的理化性質、生物活性及藥理性質發生重要變化，甚至改變中藥藥性，產生新的功效。周云中等觀察到普通的牛黃有清熱解毒、熄風止痙、化痰開竅的作用，但是牛黃加工到納米級水平，其理化性質和療效發生了驚人的變化，并具有極強的靶向作用，甚至可以治療疑難絕癥［10］。
2.6 改變給藥途徑，豐富中藥劑型
中藥的給藥途徑主要是口服，應用納米微粒作為載體，將打破傳統的給藥方式，目前在一些合成藥制劑領域已逐漸使用的與納米概念有關的制劑技術，如固體分散技術、包合技術、乳化技術、脂質體制備技術、聚合體納米制備技術等。納米技術在中藥制劑中的應用，將極大地豐富中藥的劑型。如將中藥制成毫微囊，或制成納米粉針劑，或將水溶性小及難溶的藥物加工成納米顆粒，還可將中藥制成高效透皮釋放制劑、口服控釋劑、含片、干粉吸入劑、鼻噴霧劑、舌下速溶片，以及植入制劑和微乳劑、脂質體等多種劑型［10］。豐富的劑型選擇，可大大提高中藥的穩定性和療效，降低毒副作用。
3 結語
納米技術是一門新興的、多學科交叉的技術領域，在中藥現代化中引入納米技術是時展的需要。盡管納米中藥尚處于起步階段，其研制開發存在許多問題，但是我們相信，隨著納米技術在各個領域中的應用不斷取得成功，在中醫藥學領域中的應用也會逐步呈現蓬勃發展的態勢。納米技術將中藥研究提升到探討物理性狀，化學結構和生物活性三者之間關系的高度，為中藥發展提供新的動力，帶來全新的中藥加工方法和工藝，從而加速傳統中藥向產業化、現代化、國際化發展，必將產生極其深遠的影響。
參考文獻
［1］白吉慶，王昌利.納米技術在中藥制劑研究中的應用［J］.現代中醫藥，2005，25(6):4850.
［2］劉金洪，張冰冰，郝永龍.納米技術在中藥研發中的應用前景展望［J］.四川中醫，2004，22(4):2425.
［3］徐輝碧，謝長生.納米技術在中藥研究中的應用［J］.中國藥科大學學報，2001，32(8):161165.
［4］方 琴.納米技術在醫藥領域中的應用［J］.貴州醫學，2002，26(11):1 040.
［5］張文萍，張志耘.我國納米技術在藥學領域中應用現狀［J］.天津藥學，2002，14(5):17.
［6］阮 鳴.納米技術及其在中藥研究中的進展［J］.內蒙古中醫藥，2004，(4):2729.
［7］韓 靜，巴德純，唐 星.納米技術在中藥制劑中的作用與意義［J］.中醫藥學刊，2004，22(3):575576.
［8］王 勇，胡 坪，劉清飛，等.納米技術在載藥系統及中藥研究中的應用［J］.中成藥，2007，29(1):112117.
［9］周長江，崔黎麗.生物可降解聚合物及其在藥物納米控釋系統中的應用［J］.藥學服務與研究，2002，2(2):112115.
第3篇：納米技術特征范文
[論文摘要]科技的發展,使我們對物質的結構研究的越來越透徹。納米技術便由此產生了,主要對納米材料和納米涂料的應用加以闡述。
一、納米的發展歷史
納米(nm)是長度單位,1納米是10-9米(十億分之一米),對宏觀物質來說,納米是一個很小的單位,不如,人的頭發絲的直徑一般為7000-8000nm,人體紅細胞的直徑一般為3000-5000nm,一般病毒的直徑也在幾十至幾百納米大小,金屬的晶粒尺寸一般在微米量級;對于微觀物質如原子、分子等以前用埃來表示,1埃相當于1個氫原子的直徑,1納米是10埃。一般認為納米材料應該包括兩個基本條件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之間,二是材料此時具有區別常規尺寸材料的一些特殊物理化學特性。
1959年,著名物理學家、諾貝爾獎獲得者理查德。費曼預言,人類可以用小的機器制作更小的機器,最后實現根據人類意愿逐個排列原子、制造產品,這是關于納米科技最早的夢想。1991年,美國科學家成功地合成了碳納米管,并發現其質量僅為同體積鋼的1/6,強度卻是鋼的10倍,因此稱之為超級纖維.這一納米材料的發現標志人類對材料性能的發掘達到了新的高度。1999年,納米產品的年營業額達到500億美元。
二、納米技術在防腐中的應用
納米涂料必須滿足兩個條件:一是有一相尺寸在1~100nm;二是因為納米相的存在而使涂料的性能有明顯提高或具有新功能。納米涂料性能改善主要包括:第一、施工性能的改善。利用納米粒子粒徑對流變性的影響,如納米SiO2用于建筑涂料,可防止涂料的流掛;第二、耐候性的改善。利用納米粒子對紫外線的吸收性,如利用納米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墻涂料、汽車面漆等;第三、力學性能的改善。利用納米粒子與樹脂之間強大的界面結合力,可提高涂層的強度、硬度、耐磨性、耐刮傷性等。納米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隱身涂料、靜電屏蔽涂料、隔熱涂料、大氣凈化涂料、電絕緣涂料、磁性涂料等。
納米技術的應用為涂料工業的發展開辟了一條新途徑,目前用于涂料的納米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于納米粒子的比表面大、表面自由能高,粒子之間極易團聚,納米粒子的這種特性決定了納米涂料不可能象顏料、添料與基料通過簡單的混配得到。同時納米粒子種類很多,性能各異,不是每一種納米粒子和每一粒徑范圍的納米粒子制得的涂料都能達到所期望的性能和功能,需要經過大量的實驗研究工作,才有可能得到真正的納米涂料。
納米涂料雖然無毒,但由于改性技術原因,性能并不理想,加上價格太貴,難以推廣;而三聚磷酸鋁也因價格原因未能大量應用。國外公司如美國的Halox、Sherwin-williams、Mineralpigments、德國的Hrubach、法國的SNCZ、英國的BritishPetroleum、日本的帝國化工公司均推出了一系列無毒納米防銹顏料,性能不錯,甚至已可與鉻酸鹽相以前我國防銹顏料的開發整體水平落后于西方發達國家,仍然以紅丹、鉻酸鹽、鐵系顏料、磷酸鋅等傳統防銹顏料為主。紅丹因其污染嚴重,對人體的傷害很大,目前已被許多國家相繼淘汰和禁止使用;磷酸鋅防銹顏料雖比。我國防銹涂料業也蓬勃發展,也可以生產納米漆。
我國自主生產的產品目前已通過國家涂料質量監督檢測中心、鐵道部產品質量監督檢驗中心車輛檢驗站、機械科學院武漢材料保護研究所等國內多家權威機構的分析和檢測,同時還經過加拿大國家涂料信息中心等國外權威機構的技術分析,結果表明其具有目前國內外同類產品無可比擬的防銹性能和環保優勢,是防銹涂料領域劃時代產品,復合鐵鈦粉及其防銹漆通過國家權威機構的鑒定后已在多個工業領域得到應用。
三、納米材料在涂料中應用展前景預測
據估算,全球納米技術的年產值已達到500億美元。目前,發達國家政府和大的企業紛紛啟動了發展納米技術和納米計劃的研究計劃。美國將納米技術視為下一次工業革命的核心,2001年年初把納米技術列為國家戰略目標,在納米科技基礎研究方面的投資,從1997年的1億多美元增加到2001年近5億美元,準備像微電子技術那樣在這一領域獨占領先地位。日本也設立了納米材料中心,把納米技術列入新五年科技基本計劃的研究開發重點,將以納米技術為代表的新材料技術與生命科學、信息通信、環境保護等并列為四大重點發展領域。德國也把納米材料列入21世紀科研的戰略領域,全國有19家機構專門建立了納米技術研究網。在人類進入21世紀之際,納米科學技術的發展,對社會的發展和生存環境改善及人體健康的保障都將做出更大的貢獻。從某種意義上說,21世紀將是一個納米世紀。
由于表面納米技術運用面廣、產業化周期短、附加值高,所形成的高新技術和高技術產品、以及對傳統產業和產品的改造升級,產業化市場前景極好。
在納米功能和結構材料方面,將充分利用納米材料的異常光學特性、電學特性、磁學特性、力學特性、敏感特性、催化與化學特性等開發高技術新產品,以及對傳統材料改性;將重點突破各類納米功能和結構材料的產業化關鍵技術、檢測技術和表征技術。多功能的納米復合材料、高性能的納米硬質合金等為化工、建材、輕工、冶金等行業的跨越式發展提供了廣泛的機遇。各類納米材料的產業化可能形成一批大型企業或企業集團,將對國民經濟產生重要影響;納米技術的應用逐漸滲透到涉及國計民生的各個領域,將產生新的經濟增長點。
納米技術在涂料行業的應用和發展,促使涂料更新換代,為涂料成為真正的綠色環保產品開創了突破性的新紀元。
納米涂料已被認定為北京奧運村建筑工程的專用產品,展示出該涂料在建筑領域里的應用價值。它利用獨特的光催化技術對空氣中有毒氣體有強烈的分解,消除作用。對甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能,使室內空氣更加清新。經測試,對各種霉菌的殺抑率達99%以上,有長期的防霉防藻效果。納米改性內墻涂料,實際上是高級的衛生型涂料,適合于家庭、醫院、賓館和學校的涂裝。納米改性外墻涂料,利用納米材料二元協同的荷葉雙疏機理,較低的表面張力,具有高強的附著力,漆膜硬度高且有韌性,優良的自潔功能,強勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力,疏水性極佳,容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次,具有良好的保光保色性能,抗紫外線能力極強。使用壽命達15年以上。顆粒徑細小,能深入墻體,與墻面的硅酸鹽類物質配位反應,使其牢牢結合成一體,附著力強,不起皮,不剝落,抗老化。其納米抗凍性功能涂料,除具備納米型涂料各種優良性之外,可在10℃到25℃之內正常施工。突破了建筑涂料要求墻體濕度在10%以下的規定,使建筑行業施工縮短了工期,提高了功效,又創造出高質量。
四、結語
由于目前應用納米材料對涂料進行改性尚處在初級階段,技術、工藝還不太成熟,需要探索和改進。但涂料的各種性能得到某些改進的試驗結果足以證明,納米改性涂料的市場前景是非常好的。
參考文獻:
[1]橋本和仁等[J]. 現代化工. 1996(8):25~28.
第4篇：納米技術特征范文
關鍵詞：納米技術，機械工程，應用
中圖分類號：TU198文獻標識碼： A 文章編號：
前言
納米技術從材料的結構層面而言,其屬于宏觀物質欲微觀層面的原子、分子的中間領域。這項技術目前已廣泛應用于各學科，使機械工程領域發生了翻天覆地的變化。運用納米技術，在機械工程領域出現了微機械技術，它已成為新世紀的核心技術，世界上有許多國家都推出了更多的納米技術研究，機其在械工程中更是一個熱點領域。
1、納米材料刀具
這項技術的研制成功是由安徽合肥大學實現的。合肥大學成功研制了納米新型陶瓷刀具,該成功具有著標志性意義,表明了運用納米材料制作新型金屬陶瓷刀具問世。納米技術在其中的運用,使得刀具的力學性能大大優化,而且刀具的使用壽命也提高了2倍以上。
2、納米耐磨符合圖層的運用
納米材料顆粒之間都存在著范德華力、庫侖力等,甚至有些顆粒還會和化學鍵結合,結果導致了陶瓷顆粒很容易出現團聚,而且顆粒愈小,團聚就越緊,在這種情況下,納米材料應有的良好性能就比較難以充分發揮出來。就解決方式而言,一般通過施加機械能,或者引發化學作用這兩種途徑進行解決,不過硬團聚由于顆粒之間結合的比較緊密,單純的通過化學作用是遠不能夠實現目標的,所以還需要另外施加一個比較大的機械力,例如剪切力、撞擊力等。通過這些里對材料的結合力進行破壞。
3、納米磁性液體在旋轉軸中的應用
一般而言,對于靜態的密封比較容易解決,通?？梢圆捎盟芰?、金屬、橡膠等材料制作的O型環當做密封的元件,將其密封。但對于動態的密封,特別是旋轉條件下的密封則一直沒有好的解決方式。在高速、高真空條件下一般不能進行動態密封,而納米磁性液體則帶來了一種新的解決方式。納米技術對磁性液體在旋轉軸中的應用取得了很大的促進作用。我國南京大學已經成功進行了多種磁性液體的制成,比如硅油、水基、烷基、二脂基等。而在磁性液體的應用方面,電子計算機的硬盤在防塵密封方面就普遍采用了磁性液體。而在劑的制造方面,對新型劑的制造也起到了較大的促進作用。
(1)納米磁性液體在旋轉軸中應用的尺寸效應
在納米技術領域,其顯著成果之一就是在旋轉軸中,對傳統的尺寸單位進行了縮小,以前的計量單位級為毫米,而今則是納米級,而1納米僅相當于1毫米的百萬分之一,如果運用在機械工程之中,那么機械的體積會因為納米技術的應用而極大的降低,在此基礎上就有了微型機械為代表的新型機械的誕生和生產。實際上,這種微型化并不僅僅是單純意義上的尺度上發生了重大變化,而更多的是指可以成批進行制作生產微傳感器、集合微結構、微驅動器、微電路等處置裝置于一體的微型機電系統。系統中的大部分都運用了納米技術成果,因此,從某種意義上說,其已經遠遠超出了傳統機械的概念和范疇。可以說微型機械是以現代科學技術為基礎,在整個納米科技中具有重要地位,采用嶄新技術路線和思維方式的具有劃時代意義的產物。
(2)納米磁性液體在旋轉軸中應用的材料以及多元化
納米技術的應用使原材料能夠以一種更加微小的形態出現,而且性能強大。其首先不僅改良了傳統的材料,同時通過采用納米科技,更多更新的新材料也不斷涌現。磁性液體密封技術證明了磁性液體能夠能夠被磁場控制的特性,另外在材料的應用過程中,通過向其添加一定的微量元素,還能夠使材料獲得更好的效果。第四，納米技術節能效果。納米技術實現了“小材大用”，帶來的又一優勢便是節能和環保。在納米技術的應用中，產生了很多新型材料，它們減少了很多不必要的消耗，使得傳統的機械工程中需要的大量材料迅速降低，對于原材料的節約起到了驚人的效果。德國不萊梅應用物理所已研制成功并且申請了一項專利，即用納米Ag代替微米Ag 制成導電膠，可節省Ag 粉50%，用這種導電膠焊接金屬和陶瓷，涂層不需太厚，而且涂層表面平整，效果理想。
(3)納米磁性液體在旋轉軸中應用的摩擦性能
納米技術最為顯著的一個特征就是其摩擦性能,在機械工程中,特別是結構和尺寸比較大的機械,由于摩擦力的影響,各種軸承對會因摩擦出現損傷,對機械的磨損非常嚴重。而納米材料,則幾乎處在一種無摩擦的狀態,非常好的克服了摩擦的問題。
4、納米減摩與自修復技術在機械工程中的應用
傳統的減摩添加劑主要有兩大類: 一類是化學( 活性) 減摩添加劑, 該類添加劑大部分具有極性或含有活性元素的油溶性有機化合物。該類添加劑在摩擦過程中, 與摩擦表面發生摩擦化學反應, 生成摩擦化學保護膜, 從而起到抗磨減摩作用。該類添加劑的缺點是消耗性和耐高溫性能較差; 另一類是機械減摩, 這類添加劑是非油溶性的懸浮于油中的固體微粒。該類添加劑能在摩擦過程中, 沉積并填平凹凸不平的磨損表面, 阻礙部件的直接接觸而起到減少摩擦磨損作用。該類添加劑的主要缺點是摩擦系數較高, 固體微粒的分散性能差。全軍裝備維修表面工程研究中心在上述減摩添加劑研究的基礎上, 利用先進的納米技術, 研制了納米減摩與自修復油添加劑。減摩與自修復是指在摩擦過程中, 由于介質及環境的摩擦物理、化學作用, 對磨損表面具有一定補償的“修復”現象。減摩與自修復型添加劑的作用機理與常見的活性添加劑不同, 它不是以犧牲添加劑和表面物質為條件, 而是在摩擦條件下,在摩擦表面上沉積、結晶、鋪展成膜, 使磨損得到一定補償, 具有一定減摩與自修復作用。目前, 自修復型添加劑的作用機理大致可分為兩類, 一類是鋪展成膜理論: 添加劑分子與金屬表面具有親和作用, 在摩擦過程中表現出極性, 并擴散到摩擦微觀表層, 形成一層具有減摩與自修復作用的鋪展膜;另一類是共晶成膜理論: 即在邊界、混合狀態下, 局部的摩擦高溫促使添加劑微粒與磨損微?；铣晌⑿〉墓簿⑶? 在表面形成具有滾動性功能的保護層膜, 填充摩擦表面微觀溝谷, 改善摩擦表面的性能, 以降低摩擦阻力, 延長使用壽命。納米減摩與自修復添加劑作用機理可在某種程度上體現共晶成膜機理。在一定溫度、壓力、摩擦力作用下, 表面產生劇烈摩擦和塑性變形, 納米材
料在摩擦表面沉積, 并與摩擦表面作用。當摩擦表面的溫度高到一定值時, 納米材料粒子強度下降,即與金屬表面摩擦的微觀顆粒產生共晶, 填補表面微觀溝谷, 從而形成一層具有抗磨減摩作用的修復膜。
結語
納米材料在機械工程中被廣泛使用，它的應用將改變傳統的機械的操作模式，以促進機械工程的發展，透露出強烈的科技實力。另外, 在機械工程，納米技術的例子不勝枚舉，通過新興技術的應用，我們可以清楚地感受到在機械工程中納米技術將會對其產生非常深刻的影響。
參考文獻
[1]樊東黎.納米技術和納米材料的發展和應用[J].金屬熱處理.2011(02).
[2]閆超.納米技術在機械工程中的應用淺談[J].價值工程.2010(29).
第5篇：納米技術特征范文
1．1納米材料的鑒別和表征
目前，由于不斷有研究工作揭示出與納米材料相關的風險。企業為規避監管，可能不會宣稱其產品使用了納米材料或者在產品的生產過程中應用了納米技術。因為國家食品藥品監督管理總局早在2006年就將納米產品從Ⅱ類升級為Ⅲ類，并對其安全性和有效性進行審慎的考察。因此，企業并不以納米技術作為其產品的主要宣傳點，在這類情況中，由于納米物質具有某些優異性能，或者在生產工藝中需要采用納米技術，從而可能產生一批沒有貼納米標簽的，實質上的納米產品。對于此類產品，在技術審評工作中，首先要求審評人員具備一定的專業知識，能夠從企業遞交的注冊資料中準確判斷產品中是否有納米物質成分，或者在生產中采用了納米技術。為了準確鑒別醫療器械中是否使用了納米材料，證明等同性非常重要?；瘜W成分的相似性并不足以證明納米材料的等同性，因為納米材料是否呈現出特定性質可能取決于納米材料的化學成分和形狀，和(或)納米材料的來源(供貨方)。當判定了產品確實是納米產品之后，對于其安全性和有效性的把握，需要具備必要的納米表征手段知識。對含有納米材料的醫療器械的生物學效應的試驗和評價要求對納米材料進行全面表征。因為納米材料的毒性，不僅取決于其化學成分，也與其粒度(粒度分布)、長徑比、形狀、表面形貌、表面電勢、表面化學、親水(疏水性)、團聚(聚集)態等因素密切相關。因此，對于某些產品，可能需要根據掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、電感耦合等離子質譜等表征手段所獲得的圖像和數據來判斷其安全性和有效性。應該根據納米材料的類型和形式，以及器械的預期用途來選取表征方法。對特定物理化學參數的表征通常可采取多種方法。單一的表征方法可能無法提供對于參數的準確評估(例如:粒度分布、表面成分)。在該類情況下，如果可行，可能需要采取補充方法來對需要表征的性質進行充分評估，即采用兩種獨立的表征方法。需要特別注意的是，用不同的方法獲取的有關特定性質的結果不能直接進行對比。例如，正如指導性文件所指出的，對于粒徑測定，應至少采用兩種顯微鏡技術(例如:透射電鏡和激光掃描共聚焦顯微鏡)。為了對使用納米技術的醫療器械進行可靠的表征，需要毒理學、物理學、化學、工程學和其他專業領域的專家之間的跨專業合作。
1．2納米材料劑量
用于毒理學研究的劑量水平通常是以質量濃度為基礎。然而，納米材料的多個屬性可能會影響其毒理性質。普遍認為，除了質量濃度以外，還應使用包括表面積和數量濃度在內的其他參數來充分表征納米材料劑量。在確定用于納米材料體外研究的毒理學相關的劑量時，應該考慮可分沉淀物的可能性。小納米顆粒(例如:水動力學直徑＜40nm)與培養細胞層之間的接觸主要取決于擴散和對流力。由于沉降力的額外影響，在細胞培養基中形成的稍大的納米材料和納米材料聚集體的沉淀速度更快。這些因素，以及與蛋白質和培養基其他成分的相互作用，可能會影響直接接觸培養細胞的顆粒的數量。應該根據具體情況評價可分沉淀物出現的可能性。若有必要，應開展對于體外細胞劑量的分析性或計算性評估。目前，對介質中的劑量(分散/溶液濃度)或實際的納米顆粒細胞攝入/接觸量是否應該被用于劑量本身的表達還存在爭議。
1．3納米材料參照樣品
試驗結果的可靠性在一定程度上取決于是否可獲得適合的參照樣品。參照樣品指擁有一項或多項特性參數、具有足夠可重復性的已經確認的材料?？衫迷摬牧匣蛭镔|對儀器進行校準，評估測量方法或為材料賦值。納米尺度參照樣品的最初研發重點在于將其用于校準試驗儀器，而不是作為生物響應基準進行參照樣品研發。開發一種廣泛接受的參照樣品，包括在適合不同的試驗系統的陽性對照與陰性對照納米顆粒方面達成共識，已經成為納米材料風險評估的一個關鍵性要求。雖然參照樣品對于評估醫療器械中應用的納米材料至關重要，但是因為存在實際困難，研發進度還是很慢。認識到納米材料代表性樣本的可用性對于納米物質安全試驗的可重復性和可靠性至關重要。ISO/TC229nm技術委員會已提出使用“代表性試驗材料”，并且正對其進行討論。代表性試驗材料的擬議定義為“來自同一批的物質，在其一個或多個特定性質方面具有同質性和穩定性，被認為適合于開發用于針對除已表現出的同質性和穩定性以外的性質的試驗方法”。目前這種方法已被應用于OECD人造納米材料工作組的納米材料安全性試驗合作項目，該項目使用歐洲委員會聯合研究中心代表性納米材料庫中的代表性納米材料來進行。
1．4納米材料樣品制備
納米材料體積小，并且其物理化學特性可能發生改變，這使得與宏觀(非納米尺度)顆?；蚧瘜W物質的試驗相比，納米材料的樣品制備會遇到重大的挑戰。帶來挑戰的因素包括能加強納米材料反應性的表面性質;聚集或團聚顆粒的形成;納米顆粒在通過水合作用，部分溶解或其他過程的分散中發生的轉變;以及低濃度水平污染物對納米材料的物理化學性質和毒理性質的強烈潛在影響。如同其他類型的試驗樣品，納米物體有可能吸附到容器表面。因此，確認標稱濃度非常重要。對于研發針對含有納米材料的醫療器械的可靠的樣品制備方案來說，必須認識到這些問題。相比于使用常規材料的醫療器械，解決這些問題也許需要極大提高直接針對樣品制備的研發力度，并制定處理策略。由于其獨特的表面性質，納米材料對用于樣品制備的技術表現出極強的敏感性。顆粒之間以及顆粒與周圍環境之間的相互作用會影響顆粒的分散。分散的納米材料不一定呈現單分散顆粒的形式。呈聚集形式的單分散顆粒(由強結合或強融合的顆粒組成的顆粒)和呈團聚形式的非單分散顆粒(弱結合顆粒，聚集體，或兩者的混合體)可以出現在以液體、粉末和氣溶膠形式出現的納米材料中，除非通過表面電荷或立體效應進行穩定化處理。因此，樣品中納米材料的分散狀態和粒度分布可能隨時間變化。這一屬性對于制備浸提液和(或)儲存溶液和劑量分散溶液有著非常重要的意義，pH值、離子強度或分子成分的輕微調整就可能顯著改變顆粒分散度?；谠撛?，受試品的穩定性對于在生物評價中獲取具有代表性的和可重復性的結果來說顯得尤為重要。納米材料的樣品制備可能包含對于制造商生產的或供應商提供的材料的表征，以及制備用于動物試驗或體外實驗的儲存溶液和劑量溶液。制備細節可能根據給藥途徑和遞送方法的不同而有所差別。
1．5納米材料對于生物相容性研究試驗的影響
將納米材料用于試驗系統時，必須認識到需要測定的一些性質可能會受到周圍環境的影響，并且在很大程度上依賴于周圍環境(例如:組織培養基、血液/血清、蛋白質存在)。與環境的相互作用可能導致納米材料本身發生暫時性改變，如通過獲得/脫落蛋白涂層，形成納米顆粒團聚/聚集，或納米材料其它方面的變化。由于這樣的變化可能會影響納米材料的特性，因此會影響納米材料的毒性特征。因此，納米材料應完全根據制造出來的形態/組成，以及最終用戶所接收的形式(如果該形式包含自由納米材料)進行表征。最后，還應該對最終產品中的納米材料進行評價。對于生物安全性評價，需要將納米材料分散在適當的介質中進行評價。這些介質與納米材料之間的相互作用可嚴重影響到納米材料在試驗系統中的表現。應該在試驗過程和試驗結果評價過程中考慮該因素。納米物體在生物環境中很容易將蛋白質迅速吸附在其表面，形成所謂的蛋白質“冕暈”。據報道，冕暈是由兩層結構組成，內層是由強結合的蛋白質組成，而外層是由快速交換的分子組成。蛋白質冕暈并不是靜態的，可能根據納米材料所處環境的不同而發生改變。作為有機體內的異物，納米材料的歸宿為從被吸收、分布、代謝到排泄/消除。眾所周知，納米材料表現出與其對應的常規材料不同的物理化學特性(力學、化學、磁學、光學或電學特性)，因此，可以合理的期望納米尺度材料會影響生物學行為，并且生物學行為會引發在細胞、亞細胞和生物分子層面(例如:基因和蛋白質)包括細胞攝取的各種不同反應。因此，與由常規材料引發的毒理學反應所不同的各種毒理學反應可能在接觸到納米材料后才會顯現。應該注意的是，不僅蛋白質會以冕暈形式參與這個過程，而且脂質也會參與這個過程。因此，毒物動力學研究應被視作針對含有納米材料的醫療器械開展的毒理學風險評估的一個部分。當接觸到生物環境的時候，納米材料會與蛋白質發生相互作用，這種相互作用的定量和定性水平取決于生理環境的性質(例如，血液、血漿、細胞質等)和納米材料的特性。同樣，當接觸到試驗介質的時候，納米材料也會與周圍環境發生相互作用并且/或者也會對環境產生干擾，這取決于其本身的性質和所接觸的條件;跟相應的常規材料相比，它們可能會有不同的表現。因此，對于任何被設計用來對醫療器械進行生物學評價的試驗方法，對其進行專門的驗證是十分有必要的。試驗方法的選擇將取決于納米材料的特性。在納米材料的毒性試驗中，有幾個已知的風險因素應該避免。對納米材料的毒性和最終結局了解的還不多，所以一些未知的隱患還會在將來逐漸顯露出來。由于納米材料的毒性試驗存在許多不確定性，所以公開透明變得至關重要。潛在的生物相互作用不是直接取決于分子的濃度或數量，而是取決于納米顆粒本身。在納米毒理學中，劑量反應關系的單位可能不是傳統意義的質量單位，而可能是以納米顆粒的數量或者他們的總表面積來表示劑量。除了表征以外，還應該以文件的形式記錄下實驗條件的詳細情況。
2納米材料標準化工作
第6篇：納米技術特征范文
關鍵詞：納米復合包裝材料；應用優勢；安全性；研究；應用進展
前言
納米包裝材料通常是指利用納米技術對材料進行納米級的合成、改性、添加，使材料具備某一功能或特性的一種包裝材料。經過合成、改性、添加后的材料分別稱為復合、改性、純納米包裝材料。文章所提的復合包裝材料是采用納米顆粒和其他材料進行復合制作出來的新型材料。目前國內外主要的研究是聚合物的納米復合材料，也就是將納米材料通過超微粒子或10nm級的分子水平融入到高柔性的聚合物內形成的材料。目前常用聚合物有PP、PE、PVC、PET、PA、LCP等，常用納米顆粒有金屬氧化物、金屬以及無機聚合物等。目前多種復合材料在食品包裝上得到了廣泛應用，得到了很好的應用效果。
1 納米復合包裝材料的特點
隨著科學技術的不斷發展，包裝材料的制造技術與實際應用也取得了巨大的突破，目前通過在傳統制造工藝中添加納米顆粒，可以得到納米復合包裝材料，不僅使傳統的包裝材料在質量及功能上有了顯著的提升，同時也促進了制造工藝的發展。納米技術作為一種先進的技術手段，通過與傳統的包裝材料制造技術相結合，通過將納米技術的優越性能在材料包裝制造中予以體現，尤其是納米顆粒的屬性特征，不僅結構穩定，同時可塑性較強，使得新型包裝材料韌性較強，增加了新型包裝材料的可靠性，擴大了包裝材料的使用范圍，促進了制造業的發展。另外，納米技術具有較強的清潔功能，不僅生產工藝不會對環境產生危害，同時納米技術還可以實現重復利用的功能。因此，將納米技術與傳統包裝制造技術相結合，使得新型包裝材料具有可降解的功能，不僅減少了對環境的破壞，同時也增加了資源的利用率，符合我國生態發展的要求。另外，納米復合包裝材料密度較強，能夠有效的阻擋細菌的侵入，避免細菌的滋生，同時還具有保鮮的特點[1]。
2 納米復合包裝材料的應用優勢
2.1 食品保鮮包裝上的應用
第一，納米銀材料，果蔬食品在成熟后會釋放乙烯，在對其包裝時，會造成乙烯濃度增加，這會加速果蔬食品的腐爛，導致產品品質降低，造成經濟損失，而當前時期所利用乙烯吸收劑對食品進行保鮮，不能取得較好的效果。在運用納米銀包裝材料能夠提升果蔬的保鮮效果，在包裝材料中添加納米級的銀粉，可以催化乙烯進行氧化，來對乙烯含量進行降低，從而達到保鮮目的。經過實驗研究表明，PE/Ag2O材料制成的包轉材料對水果的保鮮效果很好，而且其納米銀存在穩定，可以安全的用于果蔬保鮮[2]。第二，納米分子篩材料，由于其具有較高的比表面積以及多孔結構，擁有選擇透過性，使其成為很好的氣調包裝材料，可用于食品保鮮。應用納米分子篩材料對水果保鮮進行實驗，可以很好的抑制果樹的呼吸作用，從而達到對果樹的保鮮，延長了果蔬的保鮮時間。第三，納米TIO2材料，納米二氧化鈦具有殺菌、自清潔、阻隔性好、吸收紫外線等特性，納米二氧化鈦可將果蔬中的乙烯氧化為水和二氧化碳，從而延長保鮮時間[3]。目前國內外大量公司的包裝材料均添加有Ag或ZnO的納米顆粒，使包裝材料擁有殺菌能力，從而提高食品的保鮮時間。
2.2 食品阻隔包裝上的應用
包裝阻隔性是指對于二氧化碳、氧氣等氣體的阻隔性以及對水蒸氣的阻隔性。納米聚合物/蒙脫土復合材料擁有極強的阻隔性，這是因為蒙脫土剝離后與薄膜方向平行，使黏土片層對液體或氣體的阻礙能力得到了提升，使氣體或液體通過膜的路徑被大大的演唱，使其滲透率被很好的降低。經過大量的實驗研究表明，含有納米材料的復合包裝材料與不含納米材料的包轉材料進行對比，復合包裝材料的氣體阻隔性得到了明顯的提高，對水蒸汽的透過率降低約為50%。目前國際上對于如何改進聚對PET內的納米材料組分，使其更加適合于啤酒或其他食品包裝對氣體阻隔的需求，是當前時期聚對PET包裝材料的一個研究方向。有的技術對于耐受紫外線的能力有著很大的提高，有的技術可以實現涂層水分離，材料回收便利，成為了良好的綠色包裝[4]。美國和韓國均有公司將MMT-多層聚合物包裝薄膜運用到對啤酒以及碳酸飲料的包裝中，以此來對啤酒或飲料中的CO2阻礙擴散和防止O2的進入，從而保證食品的風味以及延長保質期。
2.3 食品抗菌包裝上的應用
納米復合材料是一類有著極強抑菌能力的新型包裝材料，由于其自身具有抗菌性能，可以保證包括真菌、細菌、酵母菌、藻類甚至病毒等的繁殖與生長水平處于相對較低的狀態。利用納米復合材料制作的各類制品，擁有自潔衛生功能，可以很好地放置微生物的傳播。當前時期使用較廣的抑菌薄膜便是以聚烯烴薄膜為基礎，對其添加納米級無機抑菌劑以及增效劑。借助重金屬離子以及光催化作用來使微生物蛋白質發生變形和沉淀。同時在實際生產過程中不需要對工藝、設備進行改變，只需在原工藝的基礎上向其添加規定量的無機納米抗菌劑便可生產。經過大量研究性試驗表明，在聚合物中添加銀系抗菌劑或ZnO納米粒子可以有效地提高抗菌性能，雖然添加銀系抗菌劑的材料的機械強度以及透氣性有所減低，但是可以滿足生產標準以及性能要求[5]。
3 安全性分析
由于納米顆粒具有較強的清潔功能，且無毒無害，結構穩定，密度較強，能夠有效的隔絕細菌，延長食物的保質期，因此，納米復合包裝材料在食品包裝方面有著廣泛的應用，主要起到了食品保鮮、食品密封以及食品抗菌的作用。以納米涂炭技術為核心的新型包裝材料能夠在食品包裝的表面形成一層聚合物積層，能夠有效的加強對事物氣體的密封，同時也有效的阻擋了外界氣體對食物的影響，由于納米技術具有可降解的性能，因此，以納米涂炭技術為核心的新型包裝材料能夠實現綠色包裝。無機納米抗菌技術具有較強的穩定性，使得以無機納米抗菌技術為核心的新型包裝材料具有較強的殺菌、抑菌的效果，如抗菌薄膜等，不僅能夠有效的抑制細菌的滋生，還可以隔絕紫外線，在食品抗菌方面有著重要的應用。
4 結束語
隨著科技的不斷進步的，使得納米材料所具有的高強度、高穩定性以及諸多新特性，在食品包裝領域上得到了很好的應用。在今后的發展將會有更多的納米級的材料被應用于更多的領域，來對人們的生活方式以及環境加以改變。所以，納米包裝材料有著非常廣闊的發展與應用前景。
參考文獻
[1]陳志昌，陳思浩，王繼虎，等.石墨烯納米復合材料在光催化應用中的研究進展[J].材料導報，2015，10（19）：146-151.
[2]丁琪，李明熹，楊芳，等.含銀微納米復合材料在生物醫學應用的研究進展[J].中國材料進展，2016，1（1）：10-16+48.
[3]楊陽，張琳琳，趙聰.食品包裝中納米復合材料的應用[J].中國包裝工業，2016，2（2）：21.
第7篇：納米技術特征范文
關鍵詞：現代制造技術；特征；趨勢
摘要制造業是現代國民經濟和綜合國力的重要支柱，其生產總值一般占一個國家國內生產總值的20%～55%。在一個國家的企業生產力構成中，制造技術的作用一般占60%左右。專家認為，世界上各個國家經濟的競爭，主要是制造技術的競爭。其競爭能力最終體現在所生產的產品的市場占有率上。隨著經濟技術的高速發展以及顧客需求和市場環境的不斷變化，這種競爭日趨激烈，因而各國政府都非常重視對先進制造技術的研究。
隨著高新技術和知識經濟的迅猛發展，生命科學、材料科學、信息技術、微電子技術、航空航天等新興的科學技術不斷涌現。以計算機技術、信息技術、自動化技術與傳統制造技術相結合的先進制造技術應運而生，對傳統的制造業產生了巨大的影響和沖擊。目前，世界各國尤其是工業發達國家都非常重視制造技術的開發研究和應用，在這一領域的國際競爭日趨激烈，我們要想在新一輪的較量中立于不敗之地，就必須大力發展制造技術。
一、現代制造技術的主要特征
隨著通訊和網絡的發展，全球性的貿易壁壘正在逐步消失，制造技術已發展成為一個涵蓋整個生產過程、跨多個學科且高度復雜的集成技術。制造的概念和內涵得到大大擴展，它是一種涵蓋面很廣的廣義制造概念，是“大過程”、“大制造”，包括光、機、電產品的制造，工藝流程設計，通用產品和高精尖產品的制造以及材料制備；不僅包括機械加工方法，而且還包括高能束加工方法、硅微加工方法、電化學加工方法等；它不但包括從毛坯到成品的加工制造過程，而且還涉及產品的市場信息收集與分析、產品的選型決策、產品的設計制造過程、產品的銷售和售后服務、報廢產品的處理以及產品的疲勞強度和全壽命過程的預估等產品整個生命周期的全過程。
經濟的發展和社會的進步對制造科學提出了新的要求與期望，它與信息科學、生命科學、材料科學、管理科學等不同學科之間的交叉融合更為緊密，形成了多學科交叉、多方位立體發展的模式。一方面，制造技術為信息科學、生物科學和材料科學提供觀察、實驗、檢測、制造的裝備和技術支持；另一方面，信息科學、生物科學、材料科學的最新成果也會應用于制造業，進一步豐富制造科學的內容，同時，它們的發展也給制造業不斷提出新的使命和挑戰，從而促進制造科學的進一步提高。制造生產模式對制造過程、制造系統和產品的優質將起著關鍵的作用，而制造生產模式是管理科學、社會人文科學與制造科學的交叉、融匯和發展而成的結果，有著統率生產過程、加速高新技術的發展、決定產品質量和市場競爭能力的作用。
先進制造技術的發展與信息技術的發展密不可分。信息技術，特別是計算機技術，極大地改變著制造的面貌，是先進制造技術的發展與制造科學形成的客觀條件。信息這一要素已成為現代制造業中最重要的資源和最寶貴的競爭要素。制造技術不僅加工、處理信息，而且將制造信息錄制、物化在原材料上，提高其信息含量，使之轉化為產品?，F代制造業，尤其高科技、深加工企業，其主要投入已不再是材料和能源，而是信息和知識；其所創造的社會財富實際上也是某種形式的信息，即產品信息和制造信息。未來的產品一般應是基于信息或知識的產品。未來的制造技術將向數字化、智能化、網絡化發展，信息技術將貫穿整個制造業。
二、制造技術的發展趨勢
21世紀，制造業日趨全球化，先進制造技術向著自動化、柔性化、集成化和智能化方向發展。總的來看，納米技術、超精密加工技術和可持續制造技術是今后發展的關鍵。
掃描隧道顯微鏡的發明與應用使人們對世界的認識進入納米尺度，從宏觀轉向微觀擴展。納米技術和納米制造技術是當前競相研究的最前沿領域，它將使人們在生產方式和生活方式上有更大的改觀。納米技術包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術、納米測量技術和納米機械學等。納米技術對制造業已經產生了很大的影響，對傳統制造方法、制造工藝與手段帶來了巨大沖擊；同時，納米技術的發展帶動了微型系統制造技術的發展。微型系統是機械技術和電子技術在微/納米尺度上相融合的產物，發展極其迅速，有可能對世界各國的科技、經濟發展和國防建設產生重大影響。其覆蓋領域十分廣泛，從1959年科學家提出微型機械的設想，到第一個硅微型壓力傳感器問世，以及微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動渦輪及聯接件、硅微型靜電電機、微型加速度計，直至2000年重僅200多克的微衛星上天，微型系統受到了世界各國越來越多的青睞，其應用領域將不斷擴大。
制造技術的全球化和中國加入WTO給我國的制造業帶來了前所未有的發展機遇，同時也面臨著巨大的挑戰。當前，人類社會已進入信息時代和知識經濟時代，國際經濟合作與交往日益緊密，全球產業結構進入大調整的重要時期，世界正在形成一個統一的大市場。世界范圍內制造業的競爭變得越來越嚴酷，人們對于產品的個性化和服務的要求越來越強烈，產品的生命周期越來越短，只有采取積極的應對措施，才能逐步縮短我國在制造領域與工業發達國家的差距。
進入21世紀，用戶的消費觀念有了很大改變，對企業和產品提出了更新、更高的要求，產品的交貨時間、新產品的開發時間和上市時間，甚至產品的整個生命周期都顯著縮短 產品的開發周期縮短，對市場的響應已經成為企業競爭力的關鍵所在。誰能在最短的時間內交貨，開發出新產品并打入市場，并在產品整個生命周期之內提供最好的服務，誰就能夠占領市場。同時，原來對于產品質量、成本要求的內涵也有所改變，質量除了指對產品本身的性能、功能、外觀、可靠性和使用壽命等方面的要求外，更重要的是指如何在產品整個生命周期之內全面地滿足客戶的要求，包括各種服務，顧客對產品及其服務的滿意程度是衡量產品質量和企業競爭力的重要指標。成本也不是指單一的產品制造和銷售成本，而且是指包括產品的運行成本、維護成本及報廢后的處理成本在內的全部成本。為了降低成本，要求企業的產品和制造系統均具有高度的柔性，以響應快速變化的市場，增強企業競爭力。
第8篇：納米技術特征范文
1.1自動化與智能化
人性化、智能化是目前電子信息技術在實際的生產生活中的發展方向，像電子信息智能化、云技術、自動導航等都能充分的節省人力，有效的利用資源，使各種信息融合或其安全得到保障。將電子信息技術與從前的信息獲取技術相比較，電子信息技術要更加省時省力。智能傳感器是電子信息技術中的一種，它可以在最短的時間內獲得信息，再快速的傳遞到下一個程序。比如：輸送信息給人或者機器人，這是電子信息技術十分重要的特點之一。計算機技術在應用的時候逐漸走向自動化和智能化，從根本是行革新了電子技術，實際應用中也機器也顯示出自動化和智能化等特點。
1.2網絡化與數字化網絡化和數字化的應用特點
現如今的網絡技術，是通過在全世界范圍內構建一個強大的數字網絡結構，從而將光纖、無線通信等相對高端的科學信息技術有效融合在一起，進一步采用數字化的儲存方式，而這些技術與方式的完美配合，便使得電子信息技術在傳輸中具有與生俱來的優勢，比如說，可靠性高、分布范圍廣、速度較快。除此之外，數據保存時間長、內容安全不易損壞、存儲的信息量大也是數字存儲技術不可忽視的有力競爭力。計算機快速發展，網絡化和數字化成為了其代表性特征，工業生產的時候計算機技術逐漸頻繁，使得網絡化和數字化逐漸成為數據傳輸的主要特征。通過網絡和數字化數據實現了快速傳輸，同時在傳輸過程中保證更加安全穩定。
2電子技術未來的發展方向
2.1多核方向發展的計算機
如今，作為計算機核心系統的處理器的發展正在趨向多核的方向處理器的運算速度越來越快，但是體積卻越來越小。計算機的核心技術是處理器技術，而這項技術也已經過了很長時間的發展，自第一臺計算機誕生至今，這些年的發展歷程已經旗幟鮮明地表示出計算機的處理器也會以速度越來越快，體積越來越小的特點作為它未來持續發展的方向。除此之外，處理器還會實現由多核取代單核，多核心取代單核心的轉變，計算機本身的多媒體技術也越來越趨向于人工智能技術，而識別語言和處理圖像的技術可以讓計算機與人進行面對面的溝通與交流。在未來，智能電腦將會更加的人性化，它也將不可思議地出現在我們日常生活的每個角落，也將會在我們的生活中扮演各種角色。云技術的發展，將會成為智能技術讓計算機的品質得到提升的一種表現。
2.2微電子技術的高集成化發展
現在，集成電路的加工已經迎來了納米時代，處理器的制造商如intel和amd等已經采用納米級的技術來生產CPU了；不僅如此，在其他的電子產品上他們也使用了納米技術，利用納米技術可以使產品達到高集成化。納米技術在不斷成長，如今45nm和65nm是納米技術中最為常見的，32nm技術已經逐步進入了實用階段，相信過不了多久22nm或是更加微小的也能在實際生活中應用，在集成電路方面，納米技術正朝著極限化發展。雖然這方面的技術的發展速度仍然十分緩慢，但是這種發展的趨勢是不會靜止的，因為納米技術已經深入到了我們生產生活中的各個方面?，F在，一些嵌入式的產品如arm、fpga也在電子鄰域中得到了應用。集成電路技術在世界經濟的發展道路上有著重要的作用，它是未來電子信息技術向新高度沖刺的主要方向。
2.3光電子技術是未來發展的重點
我們常說的衛星通信、光纖傳輸技術、無線接入技術等都屬于通信技術。低軌道的衛星已經開始進入試用階段，雖然，人們現在的生活中還沒有大規模的使用低軌道的衛星通信技術，但是在不久的將來它一定會落戶在每個家庭中。衛星導航技術的發展日新月異，許多的產品已經走向成熟化，我國也已經開始著手開發專屬于本國家的衛星導航。傳輸速度在光纖技術的領導下，三個月就可以翻上一番，光纖已經逐步取代了傳統銅纜的地位，在介質中占有主流的地位。我國已經開始向全國范圍內推廣、部署傳統銅纜的替代。不僅如此，我國的移動通信技術也在迅速的發展，如寬帶的覆蓋面積越來越大，接入技術在不斷發展；模擬移動通信已近被數字移動通信取代；GPRS在定位領域中的作用越來越大等等。
3結論
第9篇：納米技術特征范文
納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征，引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質，使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。納米材料的應用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產領域也得到了一定的應用，并顯示出它的獨特魅力。
1. 在催化方面的應用
催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經驗進行，不僅造成生產原料的巨大浪費，使經濟效益難以提高，而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。
納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑，特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒，可近似地看成是一個短路的微型電池，用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時，半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。
光催化反應涉及到許多反應類型，如醇與烴的氧化，無機離子氧化還原，有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩定，無毒，便宜易得，是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道，選用硅膠為基質，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究，是未來催化科學不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業上的應用帶來革命性的變革。
2. 在涂料方面的應用
納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優異性能，顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現功能的飛躍，使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層，導電、絕緣、半導體特性的電學涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學特性，達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發與應用。
3. 在其它精細化工方面的應用
精細化工是一個巨大的工業領域，產品數量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能，而且質地細膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優點，在環保水處理中有著很好的應用前景。在環境科學領域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業生產過程中排放的廢料外，還將出現功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進行過濾，從而消除污染。
4. 在醫藥方面的應用
21世紀的健康科學，將以出入意料的速度向前發展，人們對藥物的需求越來越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織；使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學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“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動，因此可以用來檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據《人民日報》報道，我國將納米技術應用于醫學領域獲得成功。南京希科集團利用納米銀技術研制生產出醫用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術處理后的銀表面急劇增大，表面結構發生變化，殺菌能力提高200倍左右，對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。
微粒和納粒作為給藥系統，其制備材料的基本性質是無毒、穩定、有良好的生物性并且與藥物不發生化學反應。納米系統主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。
納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據生物學原理發展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質特別是酶，從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細胞內的生物信息，從而了解機體狀態，深化人們對生理及病理的解釋。
