日韩欧美国产手机在线观看,夜夜躁日日躁狠狠久久,国精产品一区二区三区的使用方法,日韩一区二区三区四区五

學習啦>知識大全>知識百科>自然科學知識>

納米材料的應用

時間: 若木632 分享

  自然科學是關于自然界的物質現(xiàn)象及其運動規(guī)律的知識體系。它把自然界劃分為不同的研究領域或層次,分門別類地研究各個領域或層次的物質的形態(tài)、結構、性質及其運動規(guī)律,形成各科的系統(tǒng)知識,以此構成整個自然科學的知識體系。

  自然科學是人類認識自然的智慧結晶,是系統(tǒng)化了的理性認識,以概念、公式、定理、定律等構成其理論體系。自然科學的理論是經(jīng)過實踐檢驗的,具有客觀真理性;它是一種社會意識形式,但不同于文學、藝術、宗教、哲學、法律、道德等意識形式。它所反映的是關于自然界的物質現(xiàn)象及其運動規(guī)律的客觀真理,具有超民族性、超階級性和歷史繼承性;在階級社會中,由誰來研究、掌握、運用自然科學,往往帶上階級的烙印。自然科學不是社會上層建筑,而是生產(chǎn)力,是知識形態(tài)的生產(chǎn)力,通過教育和技術發(fā)明等途徑可轉入生產(chǎn)力的三個要素,并入生產(chǎn)過程,成為直接的生產(chǎn)力;隨著生產(chǎn)水平的提高,自然科學的因素在生產(chǎn)力中所占的地位越來越重要,成為“第一生產(chǎn)力”;自然科學推動生產(chǎn)力的發(fā)展最終引起生產(chǎn)關系的變革,導致社會革命,成為最高意義上的革命力量。人類的科學活動源于生產(chǎn)實踐,自然科學的發(fā)生和發(fā)展的根本動力是社會生產(chǎn),同時受著社會政治、經(jīng)濟、思想,文化以及自然科學內部矛盾運動的制約。

  要回答這個問題,先要說說什么是納米材料?它有哪些獨特的性能?納米材料的學術定義是:在三維尺寸中至少有一維處于納米量級的材料。用通俗的話講:納米材料是用尺寸只有幾個納米的極微小的顆粒組成的材料。一個納米是多大呢?只有一米的10億分之一,用肉眼根本看不到。由于它尺寸特別小,它就產(chǎn)生了兩種效應,即小尺寸引起的表面效應和量子效應,即它的表面積比較大,處于表面上的原子數(shù)目的百分比顯著增加,當材料顆粒直徑只有1納米時,原子將全部暴露在表面,因此原子極易遷移,使其物理性能發(fā)生極大變化。一是它對光的反射能力變得非常低,低到<1%;二是機械、力學性能成幾倍增加;三是其熔點會大大降低(如金的熔點本是1064℃,但2納米的金屬粉末熔點只有33℃);四是有特殊的磁性(如20納米的鐵粉,其矯頑力可增加1000倍)。

  根據(jù)上述原理和特性,納米材料大致有如下用途:

  1. 納米結構材料:

  包括純金屬、合金、復合材料和結構陶瓷,具有十分優(yōu)異的機械、力學及熱力性能??墒箻嫾亓看蟠鬁p輕。

  2. 納米催化、敏感、儲氫材料:

  用于制造高效的異質催化劑、氣體敏感器及氣體捕獲劑,用于汽車尾氣凈化、石油化工、新型潔凈能源等領域。

  3. 納米光學材料:

  用于制作多種具有獨特性能的光電子器件。如量子阱GaN型藍光二極管、量子點激光器、單電子晶體管等。

  4. 納米結構的巨磁電阻材料:

  磁場導致物體電阻率改變的現(xiàn)象稱為磁電阻效應,對于一般金屬其效應常可忽略。但是某些納米薄膜具有巨磁電阻效應。在巨磁電阻效應發(fā)現(xiàn)后的第6年,1994年IBM公司研制成巨磁電阻效應的讀出磁頭,將磁盤記錄密度一下子提高了17倍。這種材料還可以制作測量位移、角度的傳感器,廣泛應用于數(shù)控機床、汽車測速、非接觸開關、旋轉編碼器中。

  5. 納米微晶軟磁材料

  用于制作功率變壓器、脈沖變壓器、扼流圈、互感器等。

  6. 納米微晶稀土永磁材料

  將晶粒做成納米級,可使釹鐵硼等稀土永磁材料的磁能積進一步提高,并有希望制成兼?zhèn)涓唢柡痛呕瘡姸?、高矯頑力的新型永磁材料(通過軟磁相與永磁相在納米尺度的復合)。

98199