纳米材料的应用.ppt
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1、纳米科技及其新应用1纳米科技的科学意义纳米科技的科学意义(1 1)纳米科技将促使人类认知的革命)纳米科技将促使人类认知的革命 首先首先,纳米科技的科学意义体现在:纳米尺度下的物质世界及其特性,是人类较为陌生的领域,也是一片新的研究疆土。其次其次,由于纳米科技是对人类认知领域新疆域的开拓,人类将面临对新理论和新发现重新学习和理解的任务。22.2.碳纳米管多种优异性能碳纳米管多种优异性能 碳纳米管是由碳原子按一定规则排列形成的空心笼状管式结构,其直径不超过几十纳米(一纳米为十亿分之一米)。导电性强、场发射性能优良、强度是钢的100倍、韧度高等,是一种用途广泛的新材料。3纳米管做成的纳米管做成的“纳
2、米秤纳米秤”更令人惊奇的是,最近美国、中国、法国和巴西科学家用精密的电子显微镜测量纳米管在电流中出现的摆频率时,发现可以测出纳米管上极小微粒引起的变化,从而发明了能称量亿亿分之二百克的单个病毒的“纳米秤”。这种世界上最小的秤,为科学家区分病毒种类,发现新病毒作出了贡献。4 三、纳米技术潜在应用三、纳米技术潜在应用纳米科技将对信息和生物技术产业产生革命性的影响促使传统产业的“旧貌换新颜”比如通过纳米材料的研究,我们在化纤制品中加入纳米微粒,可以除味、杀菌。通过纳米技术的运用,使建筑物外墙涂料的耐洗刷性由原来的1000多次提高到1万多次,老化时间也延长了两倍多。5纳米技术在军事上的运用6提高武器装
3、备的隐身性能 技术原理:某些纳米固体在较宽的频谱范围对电磁波有均匀的吸收性能,几十纳米厚的固体薄膜的吸收效果与比它厚1000倍的现有吸波材料相同,美国研制的纳米隐身涂料超黑粉对雷达波的吸收率达99%。7目前国内外研究的纳米雷达波吸收剂有几种类型,其中主要的一种类型是用纳米氧化物吸收剂,包括Fe3O4、ZnO、NiO、MoO2等 单 一 氧 化 物 和LaFeO3等复合氧化物纳米微粉,它们不仅吸波性能优异,而且还建有抑制红外辐射等数种功能。另外Al2O3、Fe2O3、SiO2和TiO2的复合粉体与高分子纤维结合对中红外波段有很强的吸收性能。第一代隐身飞机第一代隐身飞机F-1178纳米粒子对红外和
4、电磁波屏蔽的机理主要有两方面:(1)由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多。这就大大减少波的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱,从而达到隐身的作用。(2)纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉体大很多,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多,这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低,因此很难发现被探测目标,起到屏蔽作用。B-2 通体乌黑,无机身、无前翼、无尾翼,又喜欢在若暗不明的夜空出没,象“黑色幽灵”。该机长约21米,翼展52.4米,高5.18米,是目前世界上最居代表性的隐身兵器。9应用:用纳米吸波材料涂在战略轰
5、炸机、导弹等攻击性飞行器的表面,能有效地吸收敌方防空雷达的电磁波(B-2隐身轰炸机表面的涂层中就含有纳米材料);将纳米粒子添加于发烟剂中,能对阵地起到很好的屏蔽作用,与土壤混合可遮蔽地下指挥所等重要军事设施。F-22已经成为美国空军在已经成为美国空军在21世纪的主世纪的主力制空战斗机,能携载力制空战斗机,能携载8枚空枚空对空导弹,并具先进航空电子传感系对空导弹,并具先进航空电子传感系统,统,大大提高了飞行员对周大大提高了飞行员对周边环境的认知能力以及在被敌方发现边环境的认知能力以及在被敌方发现之前跟踪、攻击敌机的能力。之前跟踪、攻击敌机的能力。这种战机还具有较强的地面攻击能力,这种战机还具有较
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