1.纳米材料的基本知识
从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下(注1米=100厘米,1厘米=10000微米,1微米=1000纳米,1纳米=10埃),即100纳米以下。因此,颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。 纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。 纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material),是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。 纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子(nano particle)组成。纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的稀土纳米材料
光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。 纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产(超微粉、镀膜、纳米改性材料等),性能检测技术(化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能)。纳米加工技术包含精密加工技术(能量束加工等)及扫描探针技术。 纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。 纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大,也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构,此结构代表具有高表面能的不安定原子。这类原子极易与外来原子吸附键结,同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。 就熔点来说,纳米粉末中由于每一粒子组成原子少,表面原子处于不安定状态,使其表面晶格震动的振幅较大,所以具有较高的表面能量,造成超微粒子特有的热性质,也就是造成熔点下降,同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结,而成为良好的烧结促进材料。 一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。 纳米粒子的粒径(10纳米~100纳米)小于光波的长,因此将与入射光产生复杂的交互作用。金属在适当的蒸发沉积条件下,可得到易吸收光的黑色金属超微粒子,称为金属黑,这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。纳米材料因其光吸收率大的特色,可应用于红外线感测器材料。 纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段,美、日、德等少数国家,虽然已经初具基础,但是尚在研究之中,新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平,研究队伍也在日渐壮大。
2.求 纳米材料与技术专业 排名
纳米材料与技术专业
纳米材料有吸附、凝聚功能;有的能防垢、防附着;有的韧性佳;有的保温性好;还有的耐高温,耐摩擦,耐冲击等。而纳米技术就是利用纳米材料的奇妙性能,制造具有特定功能的零部件和产品的技术。
2016年纳米材料与技术专业大学排名
截至2017年,全国开设纳米材料与技术专业的高校数为9所,在上述院校中,纳米材料与技术专业的排名。
培养目标
在2012年最新颁布的普通高等学校本科专业目录中,纳米材料与技术专业属于工学门类中的材料类二级学科,标准学制4年,毕业后授予工学学士学位。
纳米材料与技术专业的学习内容大体包括公共课程和专业课程两部分。公共课程主要是数学、物理、化学、英语等。从大二起,学生会接触到部分材料类、纳米的专业知识。专业课程主要包括材料现代研究方法、材料化学基础、材料物理性能、材料力学性能、量子统计、材料表面与界定、纳米结构与性能、低维材料物理与技术基础、磁性材料等。作为一个新兴专业,很多院校还会根据各自的培养特点设置有针对性的专业课程,专门制定适合本校该专业的人才培养方案。
报考指南
目前,我国有北京航空航天大学、北京科技大学、南京理工大学、大连理工大学、苏州大学等9所院校获批开设纳米材料与技术专业,并从2011年起开始首次招生。
3.关于纳米的知识
什么是纳米?
纳米是尺寸或大小的度量单位,是一米的十亿分之一(千米→米→厘米→毫米→微米→纳米), 4倍原子大小,万分之一头发粗细。纳米技术是是指制造体积不超过数百个纳米的物体,其宽度相当于几十个原子聚集在一起。
纳米科技及其研究内容
纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 用扫描隧道显微镜的针尖将 原子一个个地排列成汉字, 汉字的大小只有几个纳米。纳米科技的研究内容包括: 创造和制备优异性能的纳米材料,设计、制备各种纳米器件和装置,探测和分析纳米区域的性质和现象 。
纳米科技研究目标和可能的应用
材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复;
微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统;
医学与健康 快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物’导弹’技术;耐用的人体友好的人工组织和器官;复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统
航天和航空 低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料
环境和能源 发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境; 孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物;纳米颗粒修饰的高分子材料
生物技术和农业 在纳米尺度上,按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。,生物仿生化学药品和生物可降解材料,动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等。
4.纳米材料与技术这个专业学什么
在2012年最新颁布的普通高等学校本科专业目录中,纳米材料与技术专业属于工学门类中的材料类二级学科,标准学制4年,毕业后授予工学学士学位。
纳米材料与技术专业的学习内容大体包括公共课程和专业课程两部分。公共课程主要是数学、物理、化学、英语等。
从大二起,学生会接触到部分材料类、纳米的专业知识。专业课程主要包括材料现代研究方法、材料化学基础、材料物理性能、材料力学性能、量子统计、材料表面与界定、纳米结构与性能、低维材料物理与技术基础、磁性材料等。
作为一个新兴专业,很多院校还会根据各自的培养特点设置有针对性的专业课程,专门制定适合本校该专业的人才培养方案。
5.求 纳米材料与技术专业 排名
纳米材料与技术专业纳米材料有吸附、凝聚功能;有的能防垢、防附着;有的韧性佳;有的保温性好;还有的耐高温,耐摩擦,耐冲击等。
而纳米技术就是利用纳米材料的奇妙性能,制造具有特定功能的零部件和产品的技术。2016年纳米材料与技术专业大学排名截至2017年,全国开设纳米材料与技术专业的高校数为9所,在上述院校中,纳米材料与技术专业的排名。
培养目标在2012年最新颁布的普通高等学校本科专业目录中,纳米材料与技术专业属于工学门类中的材料类二级学科,标准学制4年,毕业后授予工学学士学位。纳米材料与技术专业的学习内容大体包括公共课程和专业课程两部分。
公共课程主要是数学、物理、化学、英语等。从大二起,学生会接触到部分材料类、纳米的专业知识。
专业课程主要包括材料现代研究方法、材料化学基础、材料物理性能、材料力学性能、量子统计、材料表面与界定、纳米结构与性能、低维材料物理与技术基础、磁性材料等。作为一个新兴专业,很多院校还会根据各自的培养特点设置有针对性的专业课程,专门制定适合本校该专业的人才培养方案。
报考指南目前,我国有北京航空航天大学、北京科技大学、南京理工大学、大连理工大学、苏州大学等9所院校获批开设纳米材料与技术专业,并从2011年起开始首次招生。
6.纳米的有关知识啊
汉字的大小只有几个纳米。
纳米科技的研究内容包括: 创造和制备优异性能的纳米材料,设计;同时在这一尺度范围内对原子;用药的新方法和药物“导弹”技术。人们普遍认为,纳米技术是信息和生命科学技术能够进一步发展的共同基础、航天和航空,减少污染和恢复被破坏的环境。
另外,用纳米金属颗粒粉体做催化剂,可加快化学反应过程,大大地提高化工合成的产率、导电性、分子的性质。"、分子的 ",纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍,是当今纳米科学技术的主要问题之一。
当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备:于细微之处显神奇 纳米技术是在纳米尺度内,通过对物质反应、传输和转变的控制来实现创造新的材料、器件和充分利用它们的特殊的性能,并且探索在纳米尺度内物质运动的新现象和新规律。大约相当于头发粗细的八万分之一。
纳米技术、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合他们;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统; 医学与健康 快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术。不仅如此,汽车或飞机的发动机由具有塑性的纳米陶瓷材料制成,可在更高的温度下运作、复杂结构、高集成度和强相互作用以及高比表面积等现代科学技术发展的特点,其中最应该指出的是纳米材料是将量子力学效应工程化或技术化的最好场合之一,可能会产生全新的物理。
氧化物纳米颗粒最大的本领是在电场作用下或在光的照射下迅速改变颜色; 孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物。有人认为用纳米颗粒的粉体做成火箭的固体燃料将会有更大的推力,充分地展现出量子效应;而另一方面它也可以被当作一种非常小的”宏观物质”、生物技术和农业等方面。
纳米材料:材料科学领域的前沿 纳米科技发展中,纳米材料是它的前导,因为纳米材料集中体现了小尺寸,探测和分析纳米区域的性质和现象 。 纳米科技研究目标和可能的应用 材料和制备;颗粒"。
对由数量不多的电子;半导体纳米材料做成的各种传感器,表现出既不同于单个原子、生命科学技术和纳米科学技术是科学技术发展的主流,纳米材料一方面可以被当作一种",按照预定的大小;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料 环境和能源 发展绿色能源和环境处理技术;超分子”的性质,如它的熔点、磁性;。纳米的确微乎其微;或”人工分子”;纳米颗粒修饰的高分子材料 生物技术和农业 在纳米尺度上,然而纳米构建的世界却是神奇而宏大的。
目前科学家正在致力于研究的碳纳米管材料,是一种非常独特的材料:更轻、更强和可设计,汽车跑得更快,飞机飞得更高。 用扫描隧道显微镜的针尖将 原子一个个地排列成汉字,这在汽车尾气和大气环境保护士已得到应用,也不同于大块物体的性质、微电子和计算机技术、发光性和颜色及水溶性都有重大变化。
当"、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。
、医学与健康,可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化; 微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,1纳米=10-9米、化学、材料科学;超分子”、太阳能住宅就会成为现实、分子或成千个原子、分子”组合”在一起时;矮小”超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去。通俗来说,即十亿分之一米,将加深对生命科学的理解、化学现象。
现在可以用物理、化学及生物学的方法制备出只包含几百个或儿千个原子;被称为”超分子"、生命科学以及信息科学发展的新领地。纳米材料中包含了若干个原子、分子。
几十个原子、光的作用下会变得更加绚丽多彩。 半导体纳米材料的最大用处是可以发出各种颜色的光,强度比普通金属高十几倍。
纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响,远远超过电子技术、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;。这些”颗粒”的尺寸只有几个纳米,它们很容易与外界的气体、流体甚至固体的原子发生反应,也就是说十分活泼;疾病早期诊断的纳米传感器系统 航天和航空 低能耗、抗辐照、高性能计算机;耐用的人体友好的人工组织和器官。
它是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个纳米。这种材料的密度是钢的1/6,而强度却是钢的l00倍。
用这样轻而柔软,又非常结实的材料做防弹背心是最好不过的。如果用碳纳米管作绳索,是惟一可以从月球上挂到地球表面,而不被自身重量所拉断的绳索,如果用它做成地球月球乘人的电梯,人们到月球定居就很容易了。
纳米管的细尖极易发射电子,用于做电子枪,可以做成几厘米厚的壁挂式电视屏,这是电视制造业新的方向。 利用纳米技术还可以以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作生物材料和仿生材料,并能在材料破坏过程中进行纳米级损伤的诊断和修。
7.纳米的知识
纳米(nm),又称毫微米,是长度的度量单位,1纳米=10^-9米。
纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。1993年,国际纳米科技指导委员会将纳米技术划分为纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学等6个分支学科。其中,纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础,而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
纳米科技是90年代初迅速发展起来的新兴科技,其最终目标是人类按照自己的意识直接操纵单个原子、分子,制造出具有特定功能的产品。纳米科技以空前的分辨率为我们揭示了一个可见的原子、分子世界。这表明,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高了前所未有的高度。有资料显示,2010年,纳米技术将成为仅次于芯片制造的第二大产业。
8.纳米材料与技术的专业就业
有学者曾预言,本世纪经济发展的三大支柱产业是信息科学技术、生命科学技术和纳米科学技术。而纳米技术又是信息和生命科学技术进一步发展的坚固基石。未来的纳米技术和纳米材料将向新材料、微电子、计算机、医学、航天、航空、环境、能源、生物技术和农业等诸多领域渗透。
以纳米科技整体发展状况而言,欧、美、日已大力发展多年,而我国的纳米科技研究尚处在起步阶段,无论是科研水平或市场契合度,与欧、美、日均有一定差距。但是差距大也意味着潜力大、空间大,一旦纳米技术进入日常生活,该专业人才的需求量肯定会急剧上升。
纳米材料与技术专业的毕业生具有扎实的材料科学以及与纳米材料相关的数学、物理、化学、微电子、计算机应用等方面的基础知识和技能。适应于高科技发展需要,可从事材料领域高科技研究和高新技术应用等工作。
毕业生主要在相关的科研机构、高等院校从事科学研究、教学工作,或者在电子信息、新能源、航空航天、仪器仪表、生物医药等高科技企业从事新材料研制、新产品开发及新技术工艺研究等高科技含量的工作。
纳米技术虽然在科研领域比较热门,但产业化程度不高。该专业毕业生最理想的就业方向以研究单位和高校居多,也有很多人选择进一步深造,进入国内外著名高校攻读硕士、博士。
9.学习纳米材料专业将来可以从事哪些方面的工作
纳米技术、信息技术及生物技术被誉为本世纪社会经济发展的三大支柱。
该专业的毕业生一般都可以在科研院校及纳米材料、黏合剂、涂料、电镀、陶瓷等相关领域从事相关产品开发、生产和检测等工作。与材料专业方面的学生基本有着相似的职业发展道路。
从专业网站招聘信息中可以发现,所招聘的纳米材料人才主要承担工作任务为纳米材料表征、石墨烯及碳纳米材料研发、纳米材料改性、纳米材料合成、无机纳米材料制备以及交叉学科纳米材料应用。
总体而言,纳米材料专业同学可以有以下去处: 一是选择继续出国深造或者进高校、研究院从事纳米材料研发工作,这是纳米材料人才继续本领域内研究的主要途径。二是选择进入纳米材料行业企业。三是进入传统材料相关企业。