篇一：纳米材料论文
材料科学对于新能源发展的影响
对于生活在地球上的我们每个人来说，材料科学无处不在，它们推动着人类的发展和社会的进步，新能源的发展，减少了我们大气的污染，让我们可以生活在阳光、快乐的蓝天碧云之下，驱除了无数的烦恼，下面我来简述一下新型材料的发展。
材料的发展经历了几个阶段，从使用树木、兽皮等纯天然材料的旧石器时代到新石器时代，再到铜器时代和铁器时代，再到现代合成材料的阶段，材料的复合化与智能化阶段。在高分子材料的发展阶段，有一个非常重要的事件就是贝克兰德发明酚醛树脂的事件。20世纪初，由于电器工业的发展而需要大量的绝缘材料。当时的绝缘材料是虫胶，但是其产量远远不能满足，仅美国年需虫胶量就需要159亿只紫胶虫。因此在当时寻找虫胶的替代物成为科学家的研究热点。
德国科学家贝克兰德为了寻找虫胶的替代物，在查阅科技文献时注意到，苯酚和甲醛反应容易生成一种粘稠的液体，可以固化，牢牢粘于瓶底。其原意是提醒人们如何避免这种现象的出现，以免造成反应瓶报废，但是贝克兰德反其道而行之，开始设计实验来进行苯酚和甲醛的反应，最终发明了酚醛树脂，并通过木粉等增强后，既可以完全代替虫胶作绝缘材料，也可以做成各种各样的电木等材料，至今仍在广泛使用。这是真正的第一个人工合成高分子材料。 该事件是高分子材料的发展史上的一个具有里程碑意义的事件，标志着第一个人工合成高分子材料的问世，这是材料发展中的重大突破，从此以金属材料、陶瓷材料和合成高分子材料为主体，建立了完整的材料体系，
形成了材料科学。
纳米材料的定义是，由纳米量级（1纳米～100纳米之间）的超微粒所构成的固体物质，具有高强度和高韧性，可制备高性能陶瓷和特种合金、催化材料、传感器材料以及红外线吸收材料的材料。纳米材料的应用十分广泛，如天然纳米材料、纳米磁性材料、纳米陶瓷材料、纳米传感器、纳米倾斜功能材料、纳米半导体材料、纳米催化材料、纳米计算机、纳米碳管等。 当前，纳米材料的研究有三个特点：研究内涵不断扩大；纳米材料的概念不断拓宽；纳米材料的应用成为研究热点。
纳米技术新材料开发的研究得到了快速的发展，并且在传统材料、医疗器材、电子设备、涂料等行业得到了广泛的应用。纳米材料的研究进展应用主要有以下几个方面：
1.在半导体中的应用：在光纤通讯和光探测器方面应用广泛；
2.在磁性材料中的应用：纳米磁粉材料、纳米磁膜材料和纳米磁性液体； 3.在催化剂领域应用：广泛用于高分子聚合物氧化、还原及合成反应的催化剂；
4.在医药卫生行业的应用：在纳米的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品；
5.在军事上的应用：雷达波吸收材料；
6.在电子工业中的应用：以纳米技术为核心的计算机；
7.在化学工业中的应用：可制成抗掉色的口红、防灼的高级化妆品。 在产业化发展方面，今后几年，随着各国对纳米技术应用研究投入的
加大，纳米新材料产业化进程将大大加快，纳米粉体材料中的纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化硅等几个产品已形成一定的市场规模；纳米粉体应用广泛的纳米陶瓷材料、纳米纺织材料、纳米改性涂料等材料也已开发成功，并初步实现了产业化生产，纳米粉体颗粒在医疗诊断制剂、微电子领域的应用正加紧由实验研究成果向产品产业化生产方向转移。
目前，很多科学家正参与很多方向的研究，以下是纳米材料的几个研究热点： 1.纳米管：重量轻，六边形结构连接完美，强度极高,弹性模量也极高。强度和弹性良好，并且具有抗疲劳性及各向同性。
2.纳米薄膜：纳米薄膜是具有纳米结构的薄膜材料。纳米金属膜(氧化物,碳化物)表现出高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性。
3.纳米复合材料：是将制备好的纳米颗粒以分散在基体材料中的状态存在的。 从上述研究的内涵和特点来看，人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注，已成为纳米材料研究的新的热点。
但是纳米技术的发展毕竟尚未成熟，为了进一步推动纳米材料的应用和开发，我们尚须在以下几个方面展开进一步的研究：纳米材料的人工制备与合成技术；对于纳米材料的宏观性质的研究；对于纳米材料的微观结构的研究以及对于纳米材料的微观结构和宏观性质之间关系的研究。 纳米技术以其带给我们的全新的对物质领域的认识，无疑正在掀起一场技术革命。纳米技术在新材料、新能源、计算机技术、生物医学以及航天等领域中已经有了相当广泛的应用。接下
来我们需要做的，是在多学科的交叉中对纳米技术进行更深一步的发展，这样才能更好地有助于我们认识与掌握纳米技术.
在人类生活方面，材料科技的进展成为人类进步的强大“引擎”。《今日材料》2007年在评价材料科学时，将国际半导体技术蓝图、扫描式探针显微镜、巨磁电阻效应、半导体激光器和发光二极管、美国国家纳米技术计划、碳纤维复合材料、锂离子电池材料、碳纳米管、软刻蚀、超材料等作为50年十大进展。
2009年，材料科学最引人注目的事件莫过于瑞典皇家科学院因高锟等三人在“用于光学通信的光在纤维中传输的突破性成就”，将今年诺贝尔物理学奖授予了他们。10月6日诺贝尔奖评审委员会如此形容高锟等在光学通讯上取得的开创性成就：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据传递向每一个方向，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”实际上，早在上世纪30年代，已有用于内窥镜传导光线的光纤，但由于光线在传输过程中损耗率过高，传输光信号的光导纤维一直没有取得进展。1966年7月，高锟领导的课题小组在深入研究了玻璃介质传输损耗后，在《英国电机工程师学会学报》上发表了研究论文——《介电波导管的光波传送》，开创性地提出制造光导纤维主要材料的玻璃纯度是减低光能损耗的关键，熔炼石英正是可以制造高纯度玻璃的材料。
1971年，首条1公里长的光导纤维问世，第一个光纤通讯系统也在10年后投入应用；在随后短短几十年间，全球光纤总长度已超过10亿公里，并以每小时增加数千公里的速度扩展，这一技术发明
标志着通讯革命的晨曦，使人类真正地进入了信息时代，从而改变了全球通讯的面貌。如今，人们可以在互联网中畅游、欣赏高清晰电视转播节目、与千里之外的友人通话，或者躺在病床上接受胃镜检查，这些彻底改变着人类的生活方式，主要归功于英籍华裔科学家高锟发明的“光导纤维”。
石墨烯（Graphene）被《科学》列为2009年十大科技进展之一，这是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种新型碳材料，可成为构建其他维度碳材料（如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨等）的基本单元。石墨烯具有优异的力学、热学和电学性能，有望在高性能纳电子器件、复合材料、场发射材料、气体传感器、能量储存等领域获得广泛应用，石墨烯正迅速成为材料科学和凝聚态物理领域研究的热点之一，其中包括制备大尺寸石墨烯薄膜、研制全新器件和石墨烯电子器件等。
随着对其性质研究的不断深入，有可能成为电子行业硅材料升级换代的一类新材料。
美国得克萨斯大学奥斯汀分校在甲烷和氢的混合气中通过化学气相沉积法在铜箔上制备出石墨烯，首次证明在平方厘米区域内几乎全被单层石墨烯覆盖，开发出可以在一系列有机溶剂中制备分散的、化学改性的石墨烯薄片的新方法。美国加州大学洛杉矶分校将氧化石墨纸置于纯肼溶液中，将氧化石墨纸还原成单层石墨烯电导材料，面积达到20μm×40μm，产量是以前化学方法三倍以上。韩国汉阳大学在石墨烯层上规整排列ZnO纳米棒，制备出一种新型的
篇二：纳米材料论文
纳
米
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应
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姓名：我班级：现纺学号： 0842班 200803111234
纳米材料及其在纺织工业中的应用
纳米技术是20世纪80年代末期新崛起的一门高新技术，其在机械、电子、材料、光学、化工、医药等诸多领域正在得到越来越广泛的应用。作为现代高新技术研究的热点之一，纳米材料在纺织工业有着广阔的应用前景，如何利用纳米材料的特殊性能，改善和提高纺织品的功能和特性，开发新原料，发展新产品是目前纺织工业面临的一种新的机遇和挑战。这里从介绍纳米材料的特殊性能出发，讨论纳米材料在纺织工业中的应用，为传统的纺织业在应用高新技术方面开拓一些新的发展思路。
1纳米材料的特性
纳米是一种度量单位，1 nm为百万分之一毫米，即l毫微米，也就是十亿分之一米，一个原子约为0 1 nm。纳米材料是一种全新的超微固体材料，它是由纳米微粒构成，其中纳米颗粒的尺寸为l～100 nm。纳米技术就是在100 nm以下的微小结构上对物质和材料进行研究处理，即用单个原子、分子制造物质的科学技术?。
纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群或分子群，其占很大比例的表面原于是既无长程序又无短程序的非晶层：而在粒子内部，存在结晶完好的周期性排布的原子，不过其结构与晶体样品的完全长程序结构不同。正是纳米微粒的这种特殊结构，导致了纳米微粒奇异的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应，并由此产生许多纳米材料与常规材料不同的物理、化学特性。
1．1表面与界面效应
纳米材料的表面效应口即纳米微粒表面原子与总原子数比随纳米微粒尺寸的减小而大幅度增加，粒子的表面能及表面张力也随之增加，从而引起纳米榻料性质的变化。例如，粒径为5 nm的SiC比表面积高达300 ／12／g；而纳米氧化锡的表面积随粒径的变化更为显著，10 lltlfl时比表面积为90．3 m2／g，5 nm时比表面积增加到181 m2／g，而当粒径小于2 nm时，比表面积猛增到450 m2／g。这样大的比表面积使处于表面的原子数大大增加．这些袭面原子所处的晶体场环境及结合能与内部原子有所不同，存在着大量的表而缺陷和许多悬挂键，具有高度的不饱和性质，因而使这些原子极易与其他原子相结合而稳定下来，具有很高的化学反应活性。
另外，处于高度活化状态的纳米微粒的表面能也很高，比表面积和裘面能可使纳米微粒具有很强的化学反应活性。例如，金属纳米微粒在空气中会燃烧．一些氧化物纳米微粒暴露在大气中会吸附气体，并与气体进行反应等。此外，由于纳米微粒表面原予的畸形也引起表
面电子自旋构象和电子能潜的变化，所以纳米材料具有新的光学及电学性能。例如，一些氧化物、氮化物的纳米微粒对红外线有良好的吸收和发射作用，对紫外线有良好的屏蔽作用。
1．2小尺寸效应
当超微粒子的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，周期性的边界条件将被破坏，声、光、电磁、热力学等特性均会呈现新的尺寸效应。例如，光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移；磁有序态向磁无序态，超导相向正常相的转变；声子谱发生改变。纳米微粒的这些小尺寸效应为实用技术开 拓了新领域。例如，银的熔点为900'C，而纳米银粉熔点可降低到100，C，此特性为粉末冶金工业提供了新工艺。利用等离子共振频率颗粒尺寸变化的性质，可以通过改变颗粒尺寸来控制吸收边的位移，制造具有一定频宽的微波吸收纳米材料，用于电磁波屏蔽、隐形飞机等。
1. 3量子尺寸效应
当粒子尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级现象，其
1Ef￡??3N 关系为：
式中￡为能级间距；E为费米能级；N为总电子数。宏观物体包含无限个原子(即所含电子数，N??），于是??0，即大粒子或宏观物体的能级间距几乎为零；而纳米微粒包含的原子数有限，N值很小，导致有一定的值，即能级间距发生分裂。块状金属的电子能谱为准连续能带，而当能级间距大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导的凝聚态能时，必须考虑量子效应，这就导致纳米微粒磁、光、声、热、电以及超导电性与宏观特性的显著不同，称为量子尺寸效应。
1．4物理特性
纳米材料的物理效应包括磁学、光学特性。
纳米材料的直径小，材料以离子键及共价键为主要结合力。与晶体相比，对光的吸收能力增强，表现出宽频带、强吸收、反射率低的特点。例如，尽管各种块状金属有不同颜色，但当其细化到纳米级的颗粒时所有金属都有呈现出黑色；有些物体还会出现新的发光现象，如硅本身属不发光的物体，但纳米硅具有发光现象。
由于纳米材料直径小，原子、分子更加裸露，磁性排更加随机，更加无规则，因此，纳米材料具有超顺磁性。
l . 5化学特性
纳米材料的化学效应包括吸附及催化等特性。
纳米材料有着较大的比表面积．使得其对其他物质具有更强的吸附特性。
纳米材料可以用作高教催化剂。由于纳米微粒尺寸小，表面所占的体积百分数大，表面的键态、电子态与颗粒内部不同，表面原子配价不全等导致表面的活性位置增加，这就使它具备了作为催化剂的基本条件。纳米材料作为催化剂的作用主要有3个方面：
(1)改变反应速度，提高反应效率；
(2)决定反应路径，有优良的选择性，如只进行氢化、脱氢反应，不发生氢化分解和脱水反应；
(3)降低反应温度。例如，以粒径小于0．3 nm的Ni和Cu—mon合金的超细微粒为主要成分制成的催化剂，可使有机物氢化的效率是传统镍催化剂的10倍；超细PL粉、WC粉是高效的氢化催化剂；超细的Feb、Ni与Fe02，混合轻烧结体可以替代贵金属作为汽车尾气净化剂；超细Aug粉可以作为乙炔氧化的催化剂。
2纳米材料的制备
纳米材料的制备方式有多种，根据制备过程中是否有明显的化学反应发生，可分为物理制备方法和化学制备方法。其中物理制备方法有机械研磨法、干式冲击法、共混法、高温蒸发法；化学制备法有溶胶一凝胶法、沉淀法、溶剂蒸发法。
3纳米材料在纺织领域中的应用
正是由于纳米微粒这些奇特的性质，为其广泛应用奠定了基础。例如，纳米微粒有特殊的抗紫外线、吸收可见光和红外线、抗老化、高的强度和韧性、良好的导电和静电屏蔽效应，强的抗菌消臭功能以及吸附能力等等。因此，通过把具有这些特殊功能的纳米微粒与纺织原料进行复合，可以制造纺织新原料、纳米浆料以及改善织物功能。
3．1抗紫外、耐日晒和抗老化纤维
所谓抗紫外纤维，即是指对紫外线有较强的吸收和反射性能的纤维，其制备和加工原理通常是对纤维添加能屏蔽紫外线物质，进行混合和处理，以提高纤维对紫外线的吸收和反射能力。这里的能屏蔽紫外线的物质指的是两类、即：起反射紫外线作用的物质、习惯上称为紫外线屏蔽剂；而对紫外线有强烈选择吸收，并能进行能量转换而减少它的透过量的物质，习惯上称为紫外线吸收剂。紫外线屏蔽剂通常选用一些金属氧化物的粉体，国内外紫外线吸
收剂品种较多，常用的有水杨酸酯类化合物，金属离子螯合物，二苯甲酮类以及苯并三唑类等。利用纳米微粒优异的光吸收特性，将少量纳米Ti02加入合成纤维中。由于它能屏蔽大量紫外线，用它做成的服装和用品具有阻隔紫外线功效，对防治皮肤病及由紫外线吸收造成的皮肤病等也有辅助疗效。
3．2抗菌纤维
某些金属粒子(如纳米银粒子、纳米铜粒子)具有一定的杀菌性能，其与化纤复合纺丝，制造出抗茵的纤维比一般的抗菌织物具有更强的抗菌效果和更多的耐洗次数。例如国家超细粉末工程中心研制的超细抗菌粉体，它可赋予树脂制品以抗菌能力，对各种细菌、真菌和霉菌起到抑制作用。这种抗菌粉体的核可以是硫酸钡、氧化锌的纳米颗粒，外包覆银以抗菌，外包氧化铜、硅酸锌以抗真菌。在台成纤维中加1％这种粉体就能得到具有良好可纺性的抗菌纤维。
3．3远红外纤维
将某些纳米级陶瓷粉体(如氧化锆单晶体、远红外负氧离子陶瓷粉体)分散到熔融纺丝溶液中，再纺成纤维。这种纤维能有效吸收外界能量，并辐射与人体生物波波谱相同的远红外线。这种远红外辐射波不仅极易被人体吸收，而且还具有很强的渗透力，能深入皮下，使皮肤深部组织发热而产生共振效应，有活化生物细胞、促进血液循环、加强新陈代谢、增强 组织再生等保健作用。
3．4高强耐磨的新材料
纳米材料本身就具有超强、高硬、高韧的特性，将其与化学纤维融为一体后，化学纤维将具有高强、高硬、高韧性。例如，纳米碳管用作复合添加剂，在航空航天的纺织材料、汽车轮胎帘子线等工程纺织材料方面有很大的发展前途。
3．5隐身纺织材料
某些纳米材料(如纳米碳管等)具有良好的吸波性能，将其加人纺织纤维利用纳米材料对光波的宽频带、强吸收、反射率低的特点，可使纤维不反射光．用于制作特殊用途的吸渡防反射织物(如军事隐形织物)等。
3. 6抗静电纤维
在化纤纺丝过程中加人金属纳米材料或碳纳米材料，可使纺出的长丝本身具有抗静电、防微波的特性。如纳米碳管是一种非常优异的导电体，经测定其导电性优于铜，将其作为功
篇三：纳米材料论文
纳米材料简介及应用
学院：计算机学院 班级：计算机一班 学号：1205010126 姓名：王文璋
一、纳米材料是什么
纳米材料是一种既不同于晶态也不同于非晶态的第三类固体材料, 它是以组成纳米材料的结构单元——晶粒、非晶粒、分离的超微粒子等的尺度大小来定义的。目前, 国际上将处于1-100nm 尺度范围内的超微颗粒及其致密聚集体, 以及由纳米微晶所构成的材料, 统之为纳米材料, 包括金属，非金属，有机，无机和生物等多种粉末材料。它包括体积分数近似相等的两个部分：一是直径为几个或几十个纳米的粒子，二是粒子间的界面。前者具有长程序的晶状结构，后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构。从材料的结构单元层次来说，它介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域。在纳米材料中，界面原子占极大比例，而且原子排列互不相同，界面周围的晶格结构互不相关，从而构成与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态。
纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点，其相应发展起来的纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域。
二、纳米材料的结构类型与基本特性
纳米粒子改性复合材料可以涉及结构，功能及智能等各个方面, 分类的方法甚多。为了叙述方便,按照纳米结构材料的空间维数可以分为4 种类型。
1、零维的原子簇和原子簇的集合（0-0复合）采用不同成分，不同相或不同类型的纳米粒子复合而成纳米固体。
2、一维的多层薄膜（0-1复合）把纳米粒子分散到线性固体材料中, 制成线体材料。一般不是直接复合。
3、二维的超细颗粒覆盖膜（0-2复合）把纳米粉末分散到二维薄膜材料中, 这种0- 2 复合材料又可分为均匀分布和非均匀弥散两大类。非均匀分布粒子可以是随机、混乱地分散在薄膜基底中, 也可以是人为、有侧重地为满足某种局部的特殊需求而安排。
4、三维的纳米块体材料（0-3复合）把纳米粒子分散或埋置到常规的三维固体中,用这种方法获得的固体材料性能稳定优越, 材料本身适用范围广泛, 故应用最多。例如介孔固体作为米复合材料的母体, 通过物理或化学方法将纳米粒子填充在介孔中( 孔洞尺寸为纳米或亚微米级) ,这样的介孔复合体便成了纳米复合材料, 用以释放药物或赋予新理化性能等等。由于粒子填充分布的组态不尽相同, 这种材料将显示出多种多样的微观性质。
三、纳米材料的特性主要有：
1、表面效应：指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化, 粒径在10nm 以下, 将迅速增加表面原子的比例。当粒径降到1nm 时, 表面原子数比例达到约90% 以上, 原子几乎全部集中到纳米粒子的表面。由于纳米粒子表面原子数增多, 带来表面原子配位数不足, 使之具有很高的表面化学活性, 所以, 金属纳米粒子在空气中易自燃, 无机材料的纳米粒子在大气中会吸咐气体并与之反应。表面效应主要表为:熔点降低，比热增大。
2、尺寸效应：指由于颗粒尺寸变小引起的宏观物理性质的变化。随着纳米微粒尺寸的减小, 与体积成比例的能量, 如磁各向异性等亦相应降低, 当体积能与热能相当或更小时, 会发生强磁状态向超顺磁状态转变。当颗粒尺寸与光波的波长, 传导电子德布罗意波长, 超导体的相干长度或投射深度等物理特征尺度相当或更小时, 会产生光的等离子共振频移, 介电常数与超导性能的变化。
3、体积效应：由于纳米粒子体积极小, 所包含的原子数很少。因此, 许多现象如与界面
状态有关的吸附、催化、扩散、烧结等物理、化学性质将显著与大颗粒传统材料的特性不同, 就不能用通常有无限个原子的块状物质的性质加以说明, 这种特殊的现象通常称之为体积效应。
4、量子效应：介于原子、分子与大块固体之间的纳米颗粒, 将大块材料中连续的能带分裂成分立的能级, 能级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。当热能、电场能或磁能比平均的能级间距还小时, 就会呈现一系列与宏观物体戳然不同的反常特性, 即量子效应。
5、.幻数结构：粒径小于2nm 的纳米粒子往往被称为原子簇。当原子簇含有某些原子数目时, 显得特别稳定, 这个特别数目称为幻数。原子簇的幻数与相应粒子的对称性、相互作用势有关。
四、纳米材料的应用
借助于纳米材料的各种特殊性质，科学家在各个领域都取得了重大的进展，也同时促 进了纳米材料应用越来越广泛化。
1、在生物医学方面的应用：细胞中的细胞器和其它的结构单元都是执行某种功能的 “纳米机械”，细胞就象一个个“纳米车间”，植物中的光合作用等都是“纳米工厂”的典型例子。生物合成和生物过程已成为启发和制造新的纳米结构的源泉，研究人员正效法生物特 性来实现技术上的纳米级控制和操纵。纳米微粒的尺寸常常比生物体内的细胞、红血球还 要小，这就为医学研究提供了新的契机。目前已得到较好应用的实例有：利用纳米SiO2微粒实现细胞分离的技术，纳米微粒，特别是纳米金(Au)粒子的细胞内部染色，表面包覆磁性纳米微粒的新型药物或抗体进行局部定向治疗等。
2、在其它精细化工方面的应用：精细化工是一个巨大的工业领域，产品数量繁多，用途广泛。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音，并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2，作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中，使其密封性和粘合性都大为提高。此外，纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的；而加入Al2O3，不仅不影响玻璃的透明度，而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。
3、在国防科技的应用：纳米技术将对国防军事领域带来革命性的影响。例如：纳米电子器件将用于虚拟训练系统和战场上的实时联系；对化学、生物、核武器的纳米探测系统；新型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力；由纳米微机械系统制造的小型机器人可以完成特殊的侦察和打击任务；纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千百颗，按不同轨道组成卫星网，监视地球上的每一个角落，使战场更加透明。而纳米材料在隐身技术上的应用尤其引人注目。在雷达隐身技术中，超高频(SHF，GHz)段电磁波吸波材料的制备是关键。纳米材料正被作为新一代隐身材料加以研制。
4、纳米技术在光电领域的应用：纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更加紧密，在光电信息传输、存贮、处理、运算和显示等方面，使光电器件的性能大大提高。将纳米技术用于现有雷达信息处理上，可使其能力提高十倍至几百倍，甚至可以将超高分辨率纳米孔径雷达放到卫星上进行高精度的对地侦察。但是要获取高分辨率图像，就必需先进的数字信息处理技术。科学家们发现，将光调制器和光探测器结合在一起的量子阱自电光效应器件，将为实现光学高速数学运算提供可能。
五、纳米技术的发展趋势
纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技
术，带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究，在千年交替的关键时刻，迎接新的挑战，抓紧纳米材料和纳米结构的立项，迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。
纳米材料诞生多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米Cu材料，硬度比 粗晶Cu提高5倍；晶粒为7urn的Pd，屈服应力比粗晶Pd高5倍；具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直备受人们的关注，晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望。
根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位，世界发达国 家的政府都在部署未来10～15年有关纳米科技研究的规划。美国国家基金委员会（NSF）1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标；美国国家先进技术研究部（DARPA）的几个计划里也把纳米科技作为重要研究对象；日本近年来制定了各种计划用于纳米科技的研究，例如OGALA计划、ERATO计划和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究计划，1997年，纳米科技投资1.28亿美元；德国科研技术部帮助联邦政府制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的计划；英国政府出巨资资助纳米科技的研究；1997年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道，纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意，美国总统克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究，决定加大投资，今后3年经费资助从2.5亿美元增加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在二十一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。
六、 结论
纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代，为此，国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。
21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星，展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
纳米技术正向所有人走来，装在口袋里的计算机，进入人体内治病的机器人，戴在手腕上的电视机，挂在扣子上的移动电话等在不久的将来，势必成为现实。正如美国IBM公司总裁Amotong所言：纳米技术将成为21世纪信息时代的核心，人类的发展已进入纳米时代。
人类以驾驭原子能进入现代社会，以制造和利用单晶基础半导体进入电脑与网络通信时代。进入90年代，全球以IT为核心的高新技术产业，得到了迅猛的发展，它将由新兴产业逐步成为主导产业。但是，真正实现使用电脑基础上的信息高速公路，离不开纳米技术。它将使人类真正进入信息时代，它将领导下一场工业革命，推动社会的发展！
《纳米材料论文》出自：百味书屋
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