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医用纺织品的研究现状及其进展

医用纺织品的研究现状及其进展
医用纺织品的研究现状及其进展

医用纺织品的研究现状及其进展

作者杨骏

班级B纺织091 学号20

摘要:讨论医用纺织品的性能、分类和用途,在此基础上,对医用纺织品的研究前景进行了展望。

关键词:医用纺织品性能分类用途

1前言

随着现代医学技术与观念的不断发展,人们对于医用纺织品的要求也与日俱增。用即弃型罩衣、消毒盖布、口罩以及消毒绷带使用比例逐年提高,反映了人们对致病微生物传染源的防护与隔离的认识在不断加强[4],抗菌面料的发展不仅限于医疗领域,已迅速延伸至日常生活和保健,具有巨大的应用潜力。人造血管、人工心脏瓣膜、疝修补用网状物、神经再生导管、人工胸壁及肋骨织物、人工气管和可吸收纤维等人工组织替代物的研究代表了医学发展中人体组织修复的前沿。时至今日,医用纺织品种类繁多,应用广泛,对于人类生活质量的改善和寿命的延长起着无可替代愈加重要的作用。

2 医用纺织品性能研究

2.1 抗菌性研究

在医疗与保健领域,由于伤口的暴露或者病人体质偏弱,易感染伤口或患病,因此细菌的消灭与隔离具有至关重要的意义。区别于普通杀菌剂,纺织品与人体直接接触,所以其负载的杀菌物质需对人体无害。目前较常用的是银、铜等金属离子或具有灭菌功能的胺盐类。

美国Cupron(卡普诺)公司成功添加氧化铜于成纤聚合物中,制得的PET、PE、PU和PA包扎敷料已投放市场[5]。秦益民等人通过化学改性方法使用AgNO3水溶液处理甲壳胺纤维,制得负载银离子的甲壳胺纤维。甲壳胺本身具有一定的抗菌作用,当和生理盐水接触时,这种纤维上的阴离子可以被释放到溶液中,进一步加强抗菌作用。他们的实验结果表明含银甲壳胺纤维具有良好的抗菌性能。

2.2 高创伤处理性能研究

具有生物活性的纤维及其制品可以促进伤口的愈合,可吸收性纤维及其制品可以避免伤口二次打开,使用具有生物活性和可吸收性的纺织品可加快伤病的痊愈过程。

甲壳胺是甲壳素经脱乙酰基后得到的一种高分子基多糖,其分子结构为

1,4-2-胺-2-脱氧-β-D葡萄糖,可降解并被人体吸收。在医疗卫生领域,甲壳胺纱线可以被用作为医用缝合线,通过调节纤维内的脱乙酰度,可以调节纤维的降解时间和被人体吸收的时间。由甲壳胺纤维做成的机织物和针织物可以被用于细胞移植和组织再生的多空结构支架。甲壳胺非织造布可以被加工成医用辅料,用于治疗流血流脓的伤口,这类辅料有良好的吸湿性和保湿型,比起传统的棉纱布能更好地促进伤口的愈合。在此基础上,秦益民等人把甲壳胺纤维在ZnSO4的水溶液中处理后,通过控制处理的时间可以使纤维吸附不同量锌离子。锌是人体必需的微量元素,是许多蛋白质的核心组分,能增强人体免疫力,具有特殊的生物活性。试验结果表明,负载锌离子的甲壳胺纤维在2.9%蛋白质水溶液中可以很好地释放锌离子。

3 医用纺织品的分类

根据用途和性能可以将医用纺织品分为普通医用纺织品和高性能医用纺织品,

普通医用纺织品包括外科手术缝合线、消毒湿巾、伤口敷料、止血贴、纱布球、吸液垫、纱布片、手术巾等。高性能医用纺织品一般是指采用高技术纤维材料制成的,

具有不同功能, 大体可以分为如下4 类:

a) 保健类医疗保健用的绷带、口罩、头罩、可溶性止血纱布、医疗服装、医疗用的床单及相关寝具等产品;

b) 治疗类舒适功能纺织品、消痒、止血纺织品、除螨用纺织品等;

c) 仿器类人工肺、人工血管、人工心脏瓣膜、人工气管等;

d) 防护类防毒服装以及各种防辐射服装(防X线、防静电、防磁辐射等) 。

3 高性能医用纺织品的新发展

3.1 保健类

3.1.1智能护肤美白纺织品智能护肤美白纺织品是美白护肤材料和纺织材料

相结合的一种复合型高科技保健产品, 当今智能护肤美白纺织产品研制开发的

主导趋势是将水果植物精华和维生素等美白护肤的物质加入到纺丝溶液或后加工工序中。例如, 钟纺科学研究所在纺织品中加入了维生素C和维生素E , 结合液晶制剂技术进行后加工, 从而使织物具有很高的吸湿性, 给肌肤充足的水分, 然后加以VE 诱导素的配合, 穿着后可以使肌肤更加滋润美白。

3.1.2可吸收的保健卫生高级薄片可吸收的保健卫生高级薄片是由两层或多层相互重叠的天然或人造纤维构成的非织造布, 其天然或人造纤维的层与层之

间相互紧密结合, 纤维纤度(旦尼尔数) 从前一层到后一层逐级降低, 由此所形

成的纤维结构孔径从内表面层到外基体层逐渐降低。此种纺织品吸水性、透气性好、使用舒适。例如日本的Unicharm 公司开发了能渗透液体的一次性使用的高级薄片, 如尿布、卫生巾。高级薄片是由轧花非织造布织物构成, 包含60 %~100 %重量的热塑性合成纤维, 或者为轧花的热塑性合成树脂纤维。几条凸纹平行穿越尿布, 防止纵向产生褶皱, 使尿布匀称地包绕穿戴者身体, 从而有舒适感。

3.1.3 芳香纺织品近年来, 健康清新的生活成为人们追求的一大目标。虽然人们还无法完全解释睡眠的原理机制, 但有一点可以肯定, 睡眠与大脑的活动是密切相关的。大脑通过嗅觉神经可以感觉到气味, 因此气味可能也会影响到人们的睡眠。

据调查, 有多种床上用品可以促进人们的身体和精神健康。例如: 有些床上用品具有磁疗、电疗和远红外辐射的功效, 可以保持人们的身体健康。有些香味可以促进良好的睡眠, 而且除去不畅快的气味可以消除大脑不必要的活动。气味香精不仅寿命很短而且热量也会加速香味的散失。实际应用中, 运用复合纺丝技术将香精储存在4 个花瓣状的空穴内, 空穴呈放射状排列在纤维的中腔。香味通过纤维的截面和纤维内层的聚酯薄膜慢慢释放出来, 这样就可长期维持香味效应。这种香精可以产生一种清新凉爽的典型森林效应, 促进良好的睡眠[4 ] 。

3.2 治疗类

3.2.1 加入电子元件的医疗纺织品加入电子元件医疗纺织品作为一类新型功能纺织品, 它能够感知所处环境的变化(如机械、热、化学、光、温度、电磁等) , 并随之做出敏锐响应。其智能化来自于织物中加入的特殊成分。这些成分可以是

传导器、特殊电子装置等电子元件。例如, 英飞凌科技研制出了一种可为老人和病人进行自动护理的产品。其产品中放入了传导器, 可以随时传输测量的数据给终端的接受者, 从而可以使医生和护士实现远程监护。由美国Biokey 公司开发的智能绷带将多种传感器植入织物中, 可以探测细菌数量、湿度和氧气浓度等, 并记录在电脑中, 为治疗方案的改进提供依据。由塑料光纤和导电纤维编织而成的“智能T 恤”可以协助医务人员监测病人心跳、体温、血压、呼吸等生理指标, 也可由监测人员了解和掌握运动员、宇航员、飞行员等的身体情况; 还可制成婴儿睡衣监测婴儿呼吸, 防止婴儿在睡眠时因窒息而死亡。美国堪萨斯州大学的研究人员最近为功能智障的孩子设计了一款治疗性服装。该产品的治疗作用在于用有弹性的带子协调孩子手、腰、肘、肩等肌肉的伸缩, 并在头饰中加入导线, 刺激孩子的大脑兴奋度。

3.2.2 缓释型给药医疗纺织品缓释型给药医疗纺织品是由中空纤维构成的, 空心中可以注入药液, 然后由纤维慢慢释放出来, 可以解决长期慢性给药的问题。例如德国柯洛卡医用品公司研制开发出系列的哈药型医用系列纺织品, 包括背心、护膝、袜子、脐囊托、胸罩、头帽等几十个品种, 可以分别将对症治疗的药液从输入孔注入, 然后佩戴在所需要治疗的部位, 从而达到治疗或保健给药的目的。

3.2.3医用防螨虫涤纶纤维医用防螨虫涤纶纤维在纺丝熔体中加入特种防螨虫添加剂, 在极微量浓度下即能有效灭螨虫。据研究表明, 哮喘患者中对螨虫酶过敏的高达80 %。螨虫实际上并不咬人,但其排泄物中含Der P1 酶, 它与排泄物一起成粉粒状弥散于空气中, 人体通过呼吸道吸入这种酶会诱发气喘等不同过敏症状。因此这种纤维用于床上用品可有效防治哮喘等过敏症。

3.3 仿器类

3.3.1复合编织人体修复物复合编织人体修复物是一种可以长期或永久性地植入人体内替代被损坏组织的医用纺织品。美国Schneider 公司已经研制了这种复合编织修复物, 它植入人体后不会对人体有任何形式的损伤, 还可以代替医疗上曾经采用过的各种筒形编织修复物或螺旋形纱线绕制的修复物。这种产品已经申请了专利。专利号为97/ 13475 (世界专利) 。

3.3.2人工血管占人类死亡病因的首位要数心血管疾病, 因此人工血管是当今各国研究的热点之一。目前国际上的研究主要集中在制作小口径血管(小于

6mm) 及心瓣膜, 将细胞贴附在聚合物支架上植入体内, 愈合成机体的一部分而发挥正常生理机能。支架一般是多孔性的, 新生组织能长入空隙内。所选材料有涤纶编织物, 经特氟隆处理的纤维编织物等。编织的聚酯纤维管是常用的人造血管材料, 这种人工血管只限于6mm 以上直径。小于4mm时, 常用嵌段聚氨酯, 但由于降解、破裂,不能长期用于小直径人工血管。而日本科学家用甲基丙烯酸乙基磷酸胆碱酯(MPC) 对嵌段聚氨酯表面进行改性, 取得较好效果。他们将MPC 改性的聚氨酯包附在直径为2mm 的涤纶血管内壁, 90min未发现凝血。

3.3.3神经导管高性能医用纺织品最新革新中开发了一种狭窄的管状机织物导管, 用PGA 纱线制成, 用于修复损坏的末梢神经。通过缝合, 在中空导管的末端内部重新设置神经系统。管子可引导邻近的神经末梢, 使它们得到再生, 重新接触末端的残余部分。另外可以避免引起和移植部位有关的发病率。使用可再吸收的高性能医用纺织品可以免去再次取出该器官所需的手术。

3.4 防护类

3.4.1防微波辐射纺织品目前医学研究结果表明, 一定强度的微波辐射, 可

以引起动物心血管系统、免疫系统等功能受损促使机体老化。大功率的微波辐射对人体有明显的破坏力, 可造成急性伤害。一般利用115 %~210 %的金属纤维与其他纤维混纺织成的织物, 具有良好的防辐射效果。其中所用的金属纤维, 既可以是纯粹由无机金属材料制成的纤维(如不锈钢纤维) , 也可以是在金属纤维的

表面涂一层塑料后制成的纤维, 还可以是外包金属的镀金属纤维。这种织物的微波透射量仅为入射量的十万分之一, 具有防微波辐射性能好、质轻、柔韧性好等优点。主要用做微波防护服和微波屏蔽材料等。

3.4.2 化学防护医用纺织品化学防护医用纺织品主要用于防护各种毒性物质对人体的伤害。所用的材料一般有3 种: 渗透性隔离材料、半渗透性隔离材料和非渗透性隔离材料。渗透性防化织物由尼龙经平组织基布和聚氨酪泡沫材料组成, 内衬活性炭, 再覆一层外包织物。这种织物能蒸发冷却使热量消散, 并具有优异的防御化学剂蒸汽的性能, 还具有适当防卸液体的功能。半渗透性材料可以通过涂层和覆膜两种方式制造, 有无孔、超微孔和微孔3 种结构, 不同的结构会影响最终的使用性能。无孔材料的紧密结构使得其防生化和抵御外部环境因素性能好, 但传送汗气性差。微孔和超微孔材料的湿气传送能力强, 防生化效能优异。可选择性渗透材料是半渗透性材料的一类, 它厚度薄、重量轻、柔韧, 能有选择性的让水汽分子透过, 但生化武器毒剂分子, 无论是液态、烟雾状还是蒸汽形式都透不过, 做到将舒适性和防护性融为一体。非渗透性隔离材料是用橡胶和涂层织物制成, 发挥物理性隔离作用。它的防护性最好, 但传送湿气性太差, 需配备笨重而价格昂贵的“微气候调温控制”系统。

4 结语

医用纺织品范围宽广,种类繁多,功能复杂,目前已广泛应用的多为低科技含量产品,而先进的、具有高附加值的产品多处于实验阶段,许多新技术仍未临床应用。大多数新型医用纺织品意味着先进的医疗技术与全新的治疗方法,如人工血管、神经再生导管、高创伤处理性能敷料、人工软组织等等。随着世界范围的经济发展和人口老龄化进程,医用纺织品将会不断地推陈出新,为人类健康提供更强的保护。

参考文献

[1]王新艳, 杨建忠, 尉霞. 生物医用纺织品概述[J]. 新纺织, 2003(7):24-26.

[2]庞金玲, 贾立霞, 刘君妹等. 河北省医用纺织品的应用现状及发展趋势分析[J]. 产业用纺织品, 2010(8): 45-49.

[3]芦长椿, 沈新元, 赵永霞. 医用纺织品的高端化:技术与市场中的博弈[J]. 纺织导报, 2010(5).

[4]汪玲玲, 葛怡. 新型医用纺织品市场蕴含新机遇[J]. 产业用纺织品, 2007(10): 44-46.

[5]芦长椿. 医用纺织品及其纤维技术的发展[J]. 纺织导报, 2008(9): 76-80.

[6]秦益民,陈燕珍,张策等. 抗菌甲壳胺纤维的制备和性能[J]. 纺织学报,

2006(03).

[7]秦益民, 朱长俊, 周晓青等. 甲壳胺纤维的改性处理[J]. 合成纤维, 2007, 8:

29-31.

[8]李睿. 不同纺织基人造血管的结构特性浅析[J]. 纺织科技进展, 2007(6): 17-47.

[9]王英梅, 李毓陵, 陈旭炜. 腔内隔绝术用人造血管超薄织物的研制与性能研究[J]. 产业用纺织品, 2010(2): 10-13.

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有一例发生左心室穿孔[3]。由于易于手法操作,Inoue球囊导管很少有机会与左心房后壁和心耳接触,减少了心房内血栓形成的危险。Inoue球囊导管的另一优点是产生很小的房间隔缺损。其它优点包括独特的枕形形态保证球囊以3个步骤扩张,首先是远端部其次是近端部分,最后包括中间部分完全扩张,因此使它成为可调整大小和自我定位的球囊,并且有短的扩张-回缩循环。主要优点是在连续扩张时可逐渐增加球囊扩张的直径,可保证术者在适当的联合部穿刺后或当增加了二尖瓣返流的严重度时停止操作,有助于手术安全,这也是Inoue球囊导管的最大优点。 2 经皮二尖瓣球囊成形术的机理 经皮二尖瓣球囊成形术的机理和闭式二尖瓣分离一样,它们的成功率类似并且具有相似的再狭窄率,这已被最近的几年着名的前瞻性对照研究所证实[4].二类瓣狭窄的主要病理改变为瓣叶联合处粘连、瓣叶增厚、融合,常伴有钙化和累及瓣下结构,经皮二尖瓣球囊成形术的机理是通过机械的

聚合物基自润滑材料的研究现状和进展

聚合物基自润滑材料的研究现状和进展 由于聚合物本身具有较低的摩擦系数,优良的机械性能及耐腐蚀性等优点,其基自润滑复合材料具有非常优异的摩擦磨损性能,正在被广泛的应用到减摩领域。本文综述了聚醚醚酮、聚四氟乙烯及聚酰亚胺等几种高聚物的摩擦磨损特点及其应用,聚合物基自润滑复合材料发展现状。指出目前聚合物基高性能自润滑材料的制备途径主要是通过聚合物与聚合物共混及添加纤维、晶须等来提高基体的机械强度,通过添加各类固体自润滑剂来提高摩擦性能,有效提高其综合性能。聚合物基自润滑材料可取代传统金属材料,成为全新的一类耐摩擦磨损材料。 论文关键词:高聚物,复合材料,自润滑材料,摩擦,磨损 1、聚醚醚酮(PEEK) 1.1 聚醚醚酮(PEEK)的特点 聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能热塑性高聚物,具有良好机械性能、抗化学腐蚀性和抗辐射性,显着的热稳定性和耐磨性。它可以在无润滑、低速高载下或在液体、固体粉尘污染等 收稿日期: 修订日期: 作者简介:刘良震(1980-),男,助理讲师, E-mail:ldcllfz@https://www.doczj.com/doc/3917400718.html, 恶劣环境下使用。因而关于聚醚醚酮及其复合材料的研究越来越受到人们重视。聚醚醚酮是一种半晶态热塑性聚合物,为了改善其机械性能,尤其是摩擦学性能,常在其中添加聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)和碳纤维(FC)等材料,也可添加颗粒增强型材料或进行特种表面处理等离子体处理等。当聚醚醚酮及其复合材料与金属材料相互对磨时,通常在金属表面形成聚合物转移膜,其结构、成分均与原有的聚合物及复合材料不同,其性能、厚度及连续程度均对摩擦副的摩擦学性能有重大影响[4]。 1.2 对聚醚醚酮(PEEK)摩擦性能的研究 章明秋等人[5,6]对聚醚醚酮(PEEK)在无润滑滑动条件下磨损产生的磨屑的形态进行研究,结果表明,聚醚醚酮(PEEK)的磨屑具有分形特征,其分形维数与载荷的关系对应于磨损率与载荷的关系,能够反映聚醚醚酮(PEEK)磨损机制的变化。在给定的试验条件下,随着载荷的增大,聚醚醚酮(PEEK)的磨损机制从粘着磨损为主伴随着疲劳-剥层磨损,进而转变为热塑性流动磨损。 张人佶等[7,8]利用扫描电镜、扫描微分量热仪、红外光谱仪、俄歇电子谱仪等分析手段系统的研究了聚醚醚酮(PEEK)及其复合材料的滑动转移膜,结果表明:纯聚醚醚酮(PEEK)在滑动摩擦过程中形成不连续的转移膜。聚四氟乙烯(PTFE)的光滑分子结构有助于使转移膜更光滑,固体润滑效果也更好。在PEEK/FC30中,不仅加入PTFE,而且加入具有层状

纳米生物医用材料的进展研究样本

生物医用材料的研究进展 生物医用材料是用来对于生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料, 它是研究人工器官和医疗器械的基础, 己成为材料学科的重要分支, 特别是随着生物技术的莲勃发展和重大突破, 生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。研究动态 迄今为止 ,被详细研究过的生物材料已有一千多种 ,医学临床上广泛使用的也有几十种 ,涉及到材料学的各个领域。当前生物医用材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、持久、多用途的生物医用材料, 具体体现在以下几个方面: 1. 提高生物医用材料的组织相容性 途径不外乎有两种, 一是使用天然高分子材料, 例如利用基因工程技术将产生蛛丝的基因导入酵母细菌并使其表示; 二是在材料表面固定有生理功能的物质, 如多肽、酶和细胞生长因子等, 这些物质充当邻近细胞、基质的配基或受体 ,使材料表面形成一个能与生物活体相适应的过渡层。 2. 生物医用材料的可降解化 组织工程领域研究中 ,一般应用生物相容性的可降解聚合物去诱导周围组织的生长或作为植入细胞的粘附、生长、分化的临时支架。其中组织工程材料除了具备一定的机械性能外, 还需具有生物相容性和可降解性。 英国科学家创造了一种可降解淀粉基聚合物支架。以玉米淀粉为基本材料, 分别加入乙烯基乙烯醇和醋酸纤维素 ,再分别对应加入不同比例的发泡剂 (主要为羧酸 ), 注塑成型后就能够获得支撑组织再生的可降解支架。 3. 生物医用材料的生物功能化和生物智能化 利用细胞学和分子生物学方法将蛋白质、细胞生长因子、酶及多肽等固定在现有材料的表面 ,经过表面修饰构建新一代的分子生物材料 ,来引发我们所需的特异生物反应 ,抑制非特异性反应。例如将一种名叫玻璃粘连蛋白 (VN)的物质固定到钛表面, 发现固定VN的骨结合界面上有相对多的蛋白存在。4.开发新型医用合金材料

纳米材料的发展及研究现状

纳米材料的发展及研究现状 在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。 纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来,纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如,存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘,成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器,价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件,用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世,充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。 纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次,是知识创新的源泉。由于纳米结构单

元的尺度(1~100urn)与物质中的许多特征长度,如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当,从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子,也不同于宏观物体,从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象,认识新规律,提出新概念,建立新理论,为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础,也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题;纳米结构设计,异质、异相和不同性质的纳米基元(零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝)的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点,人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。1研究形状和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,抓紧纳米材料和柏米结构的立项,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。纳米材料诞生州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

纳米氧化物材料研究的现状及进展

纳米氧化物材料研究的现状及进展 发表时间:2018-11-27T16:11:48.977Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:邵琪 [导读] 并作了一定的评价,介绍了一些较新的纳米氧化物制备方法。从纳米材料合成和制备的角度出发,较系统的阐述了纳米材料合成与制备的最新研究进展,并介绍了纳米材料在高科技领域中的应用展望。 邵琪 山东建筑大学土木工程学院山东济南 250101 摘要:综述了近10 年来纳米氧化物的发展情况及各种制备方法及特点,并作了一定的评价,介绍了一些较新的纳米氧化物制备方法。从纳米材料合成和制备的角度出发,较系统的阐述了纳米材料合成与制备的最新研究进展,并介绍了纳米材料在高科技领域中的应用展望。 关键字:纳米材料;氧化物 前言:纳米材料和纳米结构是当今新材料研究域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。 1 纳米材料的特性 纳米材料具有极佳的力学性能,如高强、高硬和良好的塑性。例如,金属材料的屈服强度和硬度随着晶粒尺寸的减小而提高,同时也不牺牲其塑性和韧性。 纳米材料的表面效应和量子尺寸效应对纳米材料的光学特性有很大的影响,如它的红外吸收谱频带展宽,吸收谱中的精细结构消失,中红外有很强的光吸收能力。 2 纳米氧化物材料的制备方法 纳米微粒(膜)的制备方法包括物理方法、化学方法、膜模拟法等.物理制备方法主要涉及蒸发熔融,凝固形变和粒径缩减等。物理变化过程,具体包括粉碎法、蒸发凝聚法、离子溅射法、冷冻干燥法、电火花放电法、爆炸烧结法等。化学制备纳米微粒(膜)的过程通常包含着基本的化学反应,在反应过程中物质之间的原子组织排列,这种组织排列决定物质的存在形态。化学方法主要有化学反应法、沉淀法、水热合成法、喷雾热解法、溶胶-凝胶法、γ射线辐射法、相转移法等。 2.1 物理制备法 2.1.1 真空冷凝法 用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等粒子体,然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控,但技术设备要求高。 2.1.2 物理粉碎法 通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。 2.1.3高能机械球磨法 高能机械球磨法是近年来发展起来的制备纳米材料的一种新的方法,1988 年,日本京都大学导了用该方法制备出了 Al -Fe纳米晶材料。高能机械球磨法是利用球磨机的转动或震动使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,把金属或合金粉末粉碎成纳米微粒的方法。目前,采用该方法已成功的制备出了纳米晶纯金属(Fe , Nb , W , Hf , Zr , Co , Cr 等);不相溶体系的固溶体(Cu -Ta ,Cu -W ,Al -Fe 等);纳米金属间化合物(Fe -B , Ti -Al ,Ni -Si , W -C 等);纳米金属陶瓷粉等材料。 2.2 膜模拟法 吴庆生等人利用绿豆芽通过生物膜法合成纳CdS[1]。用这种方法制备纳米物质仅仅是个尝试,在现有的试验条件下对它的合成机理还没有做出合理的解释,且与大规模生产还有一定距离。 2.3 化学方法 2.3.1 共沉淀法 共沉淀法是液相化学反应合成金属氧化物纳米颗粒最早采用的方法。赵辉等人在研究 PbO - Nb2O5 -KOH -H2O 体系中[2],发现采用共沉淀法可直接从水溶液中合成 Pb3Nb2O8 纳米粉。这种合成方法虽成本较低,但仍存在一些缺点,如沉淀通常为胶状物,水洗、过滤较困难;沉淀剂作为杂质易混入;沉淀过程中各种成分可能发生偏析,水洗时部分沉淀物发生溶解。 2.3.2 分步-均一沉淀法 分步-均一沉淀是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地释放出来。因此,加入的沉淀剂并不直接与被沉淀组分发生反应,而是通过化学反应让沉淀剂在整个溶液中均匀地、缓慢地析出,让沉淀物均匀地生成。以尿素为沉淀剂制备粒径为40 nm 锐钛矿型二氧化钛超细粒子,并在其表面包覆晶体粒径为10.2 nm 的氧化锌。 2.3.3 溶胶-凝胶法 将金属醇盐或无机盐类经水解形式或者解凝形式形成溶胶物质,然后使溶质聚合胶凝化,经过凝胶干燥,还原焙烧等过程可以得到氧化物,金属单质等纳米材料,这样的方法称之为溶胶凝胶法。法具有所需反应温度低,化学均匀性好,产物纯度高,颗粒细小,粒度分步窄等特点,但是采用金属醇盐作为原料成本高,排放物对环境有污染。溶胶凝胶法制备纳米粉体的工作开始于20 世纪 60 年代:可以制备一系列纳米氧化物,复合氧化物,金属单质及金属薄膜等。 2.3.4 有机配合物前躯体法 有机配合物前躯体法是另一类重要的氧化物纳米晶的制备方法。其原理是采用容易通过热分解取出的多齿配合物,如柠檬酸为分散剂,通过配合物与金属离子的配合作用得到高度分散的复合物前躯体,最后再通过热分解的方法去除有机配合体得到纳米复合氧化物。 2.3.5 等离子增强化学气相沉淀(PECVD)法 该方法等离子增强化学气相沉淀系统中,用高倍稀释硅烷和高倍稀释的掺杂气体(主要是磷烷和硼烷)作为反应气体,在射频和直流双重功率源作用下制备出掺杂纳米硅薄膜(nc-Si:H),并利用高分辨电子显微镜(HREM)、Raman 散射、X射线衍射(XRD)、俄歇电

2009-2010年中国冠脉球囊市场投资报告

2009-2010年中国冠脉球囊市场投资报告 近几年,中国接受冠脉介入术(PCI)的病例数和冠脉支架使 用量增长明显。2000-2009年PCI手术病例年均复合增长率超过 39.6%,2002-2009年中国冠脉支架系统实际消费量年均增速达 38.4%。而冠脉球囊不仅需作为支架的输送系统使用,也要作为置 放支架前预扩或后扩的器械,因此,随着冠脉介入医疗和冠脉支架 行业的发展,中国冠脉球囊市场需求速猛增加,2002-2009年需求 量年均增速达38.1%, 其中2009年总需求量为65.3万套。 然而,受技术和认知度等限制,虽然2009年中国冠脉支架国产 化程度已达78%,但是冠脉球囊行业发展则相对落后许多,2009年 中国扩张用冠脉球囊(不包括作为支架输送系统部分)国产化程度 仅为20%,国内市场仍主要为美敦力Medtronic、雅培Abbott Vascular、波士顿Boston Scientific、戈德曼Goodman、强生 CORDIS等进口品牌占据。 不过,随着关键技术的突破和市场需求的不断扩大,中国冠脉 不过随着关键技术的突破和市场需求的不断扩大中国冠脉 球囊市场已引起国内外投资者的普遍关注,特别是国内冠脉支架生 产商,其对冠脉球囊导管控制能力不断增强。截至2010年10月,国 内比较知名的冠脉支架供应商,如乐普医疗、微创医疗、北京福基 阳光等基本实现了冠脉支架输送系统,即冠脉球囊导管的自供生产 ,并且计划进一步扩大扩张用PTCA球囊导管的生产。

表:2002-2009年中国冠脉球囊导管需求量(单位:千套) 来源:水清木华研究中心 本报告立足于中国冠脉球囊行业发展现状,从宏观经济、政策环境(包括苏州和保定等地方性优惠政策)、医疗卫生水平以及市场供需等多方面对中国冠脉球囊市场进行了深度剖析,全面展示了中国冠脉球囊市场的发展现状,揭示了中国冠脉球囊市场潜在需求和投资机会。

医用纺织品的研究现状及其进展

医用纺织品的研究现状及其进展 作者杨骏 班级B纺织091 学号20 摘要:讨论医用纺织品的性能、分类和用途,在此基础上,对医用纺织品的研究前景进行了展望。 关键词:医用纺织品性能分类用途 1前言 随着现代医学技术与观念的不断发展,人们对于医用纺织品的要求也与日俱增。用即弃型罩衣、消毒盖布、口罩以及消毒绷带使用比例逐年提高,反映了人们对致病微生物传染源的防护与隔离的认识在不断加强[4],抗菌面料的发展不仅限于医疗领域,已迅速延伸至日常生活和保健,具有巨大的应用潜力。人造血管、人工心脏瓣膜、疝修补用网状物、神经再生导管、人工胸壁及肋骨织物、人工气管和可吸收纤维等人工组织替代物的研究代表了医学发展中人体组织修复的前沿。时至今日,医用纺织品种类繁多,应用广泛,对于人类生活质量的改善和寿命的延长起着无可替代愈加重要的作用。 2 医用纺织品性能研究 2.1 抗菌性研究 在医疗与保健领域,由于伤口的暴露或者病人体质偏弱,易感染伤口或患病,因此细菌的消灭与隔离具有至关重要的意义。区别于普通杀菌剂,纺织品与人体直接接触,所以其负载的杀菌物质需对人体无害。目前较常用的是银、铜等金属离子或具有灭菌功能的胺盐类。 美国Cupron(卡普诺)公司成功添加氧化铜于成纤聚合物中,制得的PET、PE、PU和PA包扎敷料已投放市场[5]。秦益民等人通过化学改性方法使用AgNO3水溶液处理甲壳胺纤维,制得负载银离子的甲壳胺纤维。甲壳胺本身具有一定的抗菌作用,当和生理盐水接触时,这种纤维上的阴离子可以被释放到溶液中,进一步加强抗菌作用。他们的实验结果表明含银甲壳胺纤维具有良好的抗菌性能。 2.2 高创伤处理性能研究 具有生物活性的纤维及其制品可以促进伤口的愈合,可吸收性纤维及其制品可以避免伤口二次打开,使用具有生物活性和可吸收性的纺织品可加快伤病的痊愈过程。 甲壳胺是甲壳素经脱乙酰基后得到的一种高分子基多糖,其分子结构为 1,4-2-胺-2-脱氧-β-D葡萄糖,可降解并被人体吸收。在医疗卫生领域,甲壳胺纱线可以被用作为医用缝合线,通过调节纤维内的脱乙酰度,可以调节纤维的降解时间和被人体吸收的时间。由甲壳胺纤维做成的机织物和针织物可以被用于细胞移植和组织再生的多空结构支架。甲壳胺非织造布可以被加工成医用辅料,用于治疗流血流脓的伤口,这类辅料有良好的吸湿性和保湿型,比起传统的棉纱布能更好地促进伤口的愈合。在此基础上,秦益民等人把甲壳胺纤维在ZnSO4的水溶液中处理后,通过控制处理的时间可以使纤维吸附不同量锌离子。锌是人体必需的微量元素,是许多蛋白质的核心组分,能增强人体免疫力,具有特殊的生物活性。试验结果表明,负载锌离子的甲壳胺纤维在2.9%蛋白质水溶液中可以很好地释放锌离子。

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门,是国民经济和社会发展的动脉,是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式,其中,铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用,公路则起着“面”的作用,各种运输方式之间通过公路路网联结起来,形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来,灵活、快捷的公路运输发展迅速,目前,在综合运输体系中,公路运输客运量、货运量所占比重分别达90%以上和近80%。高速公路是经济发展的必然产物,在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上,高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施,为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比,高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势,其行车速度比普通公路高出50%以上,通行能力提高了2~6倍,并可降低30%以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来,经过60多年的建设,公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束,“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展,公路交通运输紧张状况已实现总体缓解,基础设施规模迅速扩大,运输服务水平稳步提升,安全保障能力明显增强,为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年,全国累计完成公路建设投资2.93万亿元,年均增长近16%,约为“十一五”预计总投资的1.2倍,也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长,极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看,“十一五”期间基本保持在4.5%左右。 在投资带动下,公路网规模不断扩大,截至2009年底,全国公路网总里程达到386万公里,其中高速公路6.51万公里,二级及以上公路42.52万公里,分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里;全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底,全国公路网总里程将达到395万公里,高速公路超过7万公里,分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%,总里程将达到345万公里,实现全国96%的乡镇通沥青(水泥)路。 “十一五”期间公路的快速发展,为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来,为应对国际金融危机,以高速公路为重点,建设步伐进一步加快,“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元,直接拉动GDP增长约3万亿元,拉动相关行业产出

生物医用纺织材料及其器件研究进展

生物医用纺织材料及其器件研究进展 生物医用纺织材料是生物医用材料的重要组成部分,是以纤维为基础、纺织技术为依托、医疗应用为目的的医用材料,用于临床诊断、治疗、修复、替换以及人体的保健与防护。生物医用纺织材料是纺织与材料、生物、医学及其他相关基础学科深度交叉融合产生的一类医用材料,其产品是医疗器械的一个重要组成部分,由各级食品药品监督部门监管。与服用和家用纺织品相比,生物医用纺织品研发流程长,产品审批手续复杂,故新产品注册上市所需时间更长。 生物医用纺织材料按来源分类可分为生物医用金属纤维( 如不锈钢丝缝合线) 、生物医用无机非金属纤维( 如氧化铝纤维) 和生物医用高分子纤维。其中,以高分子纤维居多。生物医用高分子纤维包括: 1) 天然高分子基生物医用纤维,含纤维状的天然物质直接分离、精制而成的天然纤维和用天然高分子为原料经化学和机械加工制成的纤维,如纤维素及其衍生物纤维( 氧化纤维素) 、甲壳素及其衍生物纤维、蚕丝和骨胶原纤维等; 2) 合成高分子基生物医用纤维,如聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乳酸纤维等。 生物医用纺织材料纤维的主要成型方法有: 干法纺丝、湿法纺丝、熔融纺丝、干湿纺丝、乳液纺丝、凝胶纺丝等。不同的纺丝方法可获得不同的截面形态和直径尺度的纤维。截面形态包括圆形、三角、核壳及中空型等。根据不同的成型方法可获得从纳米级到毫米级的不同纤维尺度。熔融和湿法纺丝的纤维直径与大多数动植物细胞尺度相近,而静电纺丝纤维更接近于病毒的尺度。 生物医用纤维可经纺织手段制备成一维(线状)、二维(平面) 或三维(管状)纺织品。其手段主要是指机织、针织、编织、非织、静电纺及复合成型方法。实际研发过程中,常常根据医疗产品的需求,可选择1种或数种纺织手段来进行成型。生物医用纺织品具有规则的多孔结构且连续贯穿,表面拓扑形貌规则且易控,厚度可在1 × 102~ 1 × 107nm范围内调节。通过不同的纺织手段获得的纺织品,其力学性能各具特色且调节范围大。 生物医用纺织材料在临床上具有广泛的用途,可独立或参与制成人体器官或组织的替代物,不同的产品具有不同的医学功能。1) 支持运动功能: 人工关节、人工骨、人工肌腱等; 2) 血液循环功能: 人工心脏瓣膜、人工血管等; 3) 呼吸功能: 人工肺、人工气管、人工喉等; 4) 血液净化功能: 人工肾、人工肝等; 5) 消化功能:人工食管、人工胆管、人工肠等;6) 泌尿功能: 人工输尿管、人工尿道等; 7) 生殖

医用金属材料的研究进展

医用金属材料的研究进展 姓名:因 学号: 专业:材料

摘要:介绍了医用金属材料目前的研究现状、性能和应用,指出了医用金属材料 应用中目前存在的主要问题,阐述了近年来生物医用金属材料的新进展1。Medical metal materials with high strength toughness, fatigue resistance, easy processing and forming excellent properties become clinical dosage biggest and wide application of biomedical materials. 关键词:医用金属种类应用研究进展 一生物医用金属材料的简介 生物医用材料是指能够植入生物体或与生物组织相结合的材料,可用于诊断、治疗,以及替换生物机体中的组织、器官或增进其功能。生物医用金属材料是用作生物医用材料的金属或合金,又称外科用金属材料或医用金属材料,是一类惰性材料2。这类材料具有高的机械强度和抗疲劳性能,是临床应用最广泛的承力植入材料。该类材料的应用非常广泛,遍及硬组织、软组织、人工器官和外科辅助器材等各个方面。除了要求它具有良好的力学性能及相关的物理性质外,优良的抗生理腐蚀性和生物相容性也是其必须具备的条件。医用金属材料应用中的主要问题是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的退变,前者可能导致毒副作用,后者常常导致植入的失败。已经用于临床的医用金属材料主要有纯金属钛、钽、铌、锆等、不锈钢、钴基合金和钛基合金等3。 二生物医用金属材料的特性 2.1材料毒性 生物医用金属材料的毒性主要来自金属表面离子或原子因腐蚀或磨损进入周围生物组织,由此作用于细胞,抑制酶的活性,组织酶的扩散和破坏溶酶体。具体可表现为与体内物质生成有毒化合物。并且金属离子进入组织液,会引起水肿、栓塞、感染和肿瘤等。一般才用的降毒方法包括合金化、提高耐蚀性、提高光洁度、表面涂层等4。 2.2生理腐蚀性 生物医用金属材料的生理腐蚀性是决定材料植入后成败的关键,其产物对生物机体的影响决定植入器件的使用寿命。 2.3力学性能 生物医用金属材料需要有足够的强度与塑性。一般说来,对人工髋关节金属材料的要求是:屈服强度>450Mpa;抗拉强度>800Mpa;疲劳强度>400Mpa;延伸率>8%。通常材料的弹性模量大于骨的弹性模量,由此会使得材料与骨应变不同,界面处发生的相对位移造成界面松动;除此产生应力屏蔽,引起骨组织的功能退化或吸收8。 2.4耐磨性 耐磨性影响植入摩擦器件的寿命;以及可能产生有害的金属微粒或微屑,导致周围组织的炎性、毒性反应。可通过提高硬度,表面处理等方法进行改善。 三医用金属材料的种类

纳米材料国内外研究进展

纳米材料国内外研究进展 一、前言 从人类认识世界的精度来看,人类的文明发展进程可以划分为模糊时代(工业革命之前)、毫米时代(工业革命到20世纪初)、微米和纳米时代(20世纪40年代开始至今)[1]。自20世纪80年代初, 德国科学家 Gleiter[2]提出“纳米晶体材料”的概念,随后采用人工制备首次获得纳米晶体,并对其各种物性进行系统的研究以来,纳米材料已引起世界各国科技界及产业界的广泛关注。纳米材料是指特征尺寸在纳米数量级(通常指1~100nm)的极细颗粒组成的固体材料。从广义上讲,纳米材料是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米量级的材料。通常分为零维材料(纳米微粒),一维材料(直径为纳米量级的纤维),二维材料(厚度为纳米量级的薄膜与多层膜),以及基于上述低维材料所构成的固体。从狭义上讲,则主要包括纳米微粒及由它构成的纳米固体(体材料与微粒膜)[3]。纳米材料的研究是人类认识客观世界的新层次,是交叉学科跨世纪的战略科技领域。 二、国内外研究现状 1984年德国科学家Gleiter首先制成了金属纳米材料, 同年在柏林召开了第二届国际纳米粒子和等离子簇会议, 使纳米材料成为世界性的热点之一;1990年在美国巴尔的摩召开的第一届NST会议, 标志着纳米科技的正式诞生;l994年在德国斯图加特举行的第二届NST会议,表明纳米材料已成为材料科学和凝聚态物理等领域的焦点。近年来,世界各国先后对纳米材料给予了极大的关注,对纳米材料的结构与性能、制备技术以及应用前景进行了广泛而深入的研究,并纷纷将其列人近期高科技开发项目。2004年度纳米科技研发预算近8.5亿美元,2005年预算已达到10亿美元,而且在美国该年度预算的优先选择领域中,纳米名列第二位。现在美国对纳米技术的投资约占世界总量的二分之一[4]。 自70年代纳米颗粒材料问世以来,80年代中期在实验室合成了纳米块体材料, 至今已有 30多年的历史, 但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在 80年代中期以后。因此 ,从其研究的内涵和特点来看大致可划分为三个阶段[5]。 第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索,用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。 第二阶段(1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料,通常采用纳米微粒与纳米微粒复

半导体材料的历史现状及研究进展(精)

半导体材料的历史现状及研究进展(精)

半导体材料的研究进展 摘要:随着全球科技的快速发展,当今世界已经进入了信息时代,作为信息领域的命脉,光电子技术和微电子技术无疑成为了科技发展的焦点。半导体材料凭借着自身的性能特点也在迅速地扩大着它的使用领域。本文重点对半导体材料的发展历程、性能、种类和主要的半导体材料进行了讨论,并对半导体硅材料应用概况及其发展趋势作了概述。 关键词:半导体材料、性能、种类、应用概况、发展趋势 一、半导体材料的发展历程 半导体材料从发现到发展,从使用到创新,拥有这一段长久的历史。宰二十世纪初,就曾出现过点接触矿石检波器。1930年,氧化亚铜整流器制造成功并得到广泛应用,是半导体材料开始受到重视。1947年锗点接触三极管制成,成为半导体的研究成果的重大突破。50年代末,薄膜生长激素的开发和集成电路的发明,是的微电子技术得到进一步发展。60年代,砷化镓材料制成半导体激光器,固溶体半导体此阿里奥在红外线方面的研究发展,半导体材料的应用得到扩展。1969年超晶格概念的提出和超晶格量子阱的研制成功,是的半导体器件的设计与制造从杂志工程发展到能带工程,将半导体材料的研究和应用推向了一个新的领域。90年代以来随着移动通信技术的飞速发展,砷化镓和磷化烟等半导体材料成为焦点,用于制作高速高频大功率激发光电子器件等;近些年,新型半导体材料的研究得到突破,以氮化镓为代表的先进半导体材料开始体现出超强优越性,被称为IT产业的新发动机。 新型半导体材料的研究和突破,常常导致新的技术革命和新兴产业的发展.以氮化镓为代表的第三代半导体材料,是继第一代半导体材料(以硅基半导体为代表和第二代半导体材料(以砷化镓和磷化铟为代表之后,在近10年发展起来的新型宽带半导体材料.作为第一代半导体材料,硅基半导体材料及其集成电路的发展导致了微型计算机的出现和整个计算机产业的飞跃,并广泛应用于信息处理、自动控制等领域,对人类社会的发展起了极大的促进作用.硅基半导体材料虽然在微电子领域得到广泛应用,但硅材料本身间接能带结构的特点限制了其在光电子领域的应用.随着以光通

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