单分散二氧化硅纳米粒子的合成现状
1单分散纳米二氧化硅
单分散纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，它的应用领域十分广泛，几乎涉及到所有应用SiO2粉体的行业。我国对纳米材料的研究起步比较迟，直到“八五计划”将“纳米材料”列人重大基础项目之后，这方面的研究才迅速开展起来，并取得了令人瞩目的成果。1996年底由中国科学院固体物理研究所与舟山普陀升兴公司合作，成功开发出纳米材料家庭的重要一员——纳米二氧化硅，从而使我国成为继美、英、日、德国之后，国际上第五个能批量生产此产品的国家。纳米二氧化硅的批量生产为其研究开发提供了坚实的基础。
1.1单分散纳米二氧化硅的性质[1-3]
单分散纳米二氧化硅是纳米材料中的重要一员，具有无生理毒性、良好的分散性、表面易于修饰、易于合成等特点，在药物传输系统中倍受科学家们的青睐。微结构呈絮状和网状的准颗粒结构，或为球形。这种特殊结构使它具有独特的性质：
单分散纳米二氧化硅对波长490nm以内的紫外线反射率高达70%～80%，将其添加在高分子材料中，可以达到抗紫外线老化和热老化的目的。
单分散纳米二氧化硅的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到高分子链的不饱和键附近，并和不饱和键的电子云发生作用，改善高分子材料的热、光稳定性和化学稳定性，从而提高产品的抗老化性和耐化学性。
单分散纳米二氧化硅在高温下仍具有强度、韧度和稳定性高的特点，将其分散在材料中，与高分子链结合形成立体网状结构，从而提高材料的强度、弹性等基本性能。
1.2单分散纳米二氧化硅的应用
二氧化硅纳米粒子具有高的生物相容性、机械稳定性、和灵活的化学修饰特性，因此已经在纳米生物医学，生物工程、高性能涂层诸多领域有很广的应用潜力。例如，壳核型纳米二氧化硅经过表面氨基化修饰后可作为非病毒型基因载体，并且能够保护所转运的基因免受核酸内切酶的降解[4,5]。介孔硅纳米微球作为基
因转染载体在生物技术中有广阔的发展空间[6]。纳米尺度的二氧化硅粒子经过功能性有机组分（可与DNA相互作用）修饰之后，可作为新型基因载体。二氧化硅基的载体可有效降低细胞毒性、提高核酶抗性、提高转染效率等。
另外，纳米二氧化硅在化工、工业生产中也有诸多应用。例如，当纳米二氧化硅作为橡胶添加剂时，既可改善其在橡胶的力学性能，同时还可以根据需要设计具有特殊性能的新型橡胶；纳米二氧化硅具有的特殊光学性能，使得添加了纳米二氧化硅的涂料的抗紫外老化和热老化性能明显增加，同时还可增加涂料的隔热性。将纳米二氧化硅添加到塑料中可提高塑料的耐磨性和抗划伤性。如今，研究者们在陶瓷制品中添加适量的纳米二氧化硅，可大大降低了陶瓷制品的脆性，使其韧性提高几倍甚至几十倍，光洁度也明显提高。将纳米二氧化硅和纳米ZnO 混入化学纤维中，得到的化学纤维具有除臭及净化空气的功能。这种纤维可被用于制造长期卧床病人和医院的消臭材料、绷带、睡衣等。
1.2.1树脂复合材料
树脂复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，但材料界和国民经济支柱产业对树脂基材料使用性能的要求越来越高，如何合成高性能的树脂基复合材料，已成为当前材料界和企业界的重要课题。纳米二氧化硅的问世，为树脂基复合材料的合成提供了新的机遇，为传统树脂基材料的改性提供了一条新的途径，只要能将纳米二氧化硅颗粒充分、均匀地分散到树脂材料中，完全能达到全面改善树脂基材料性能的目的。
（1）提高强度和延伸率。环氧树脂是基本的树脂材料，把纳米二氧化硅添加到环氧树脂中，在结构上完全不同于粗晶二氧化硅（白炭黑等）添加的环氧树脂基复合材料，粗晶二氧化硅一般作为补强剂加入，它主要分布在高分子材料的链间中，而纳米二氧化硅由于表面严重的配位不足、庞大的比表面积以及表面欠氧等特点，使它表现出极强的活性，很容易和环氧环状分子的氧起键合作用，提高了分子间的键力，同时尚有一部分纳米二氧化硅颗粒仍然分布在高分子链的空隙中，与粗晶二氧化硅颗粒相比较，表现很高的流涟性，从而使纳米二氧化硅添加的环氧树脂材料强度、韧性、延展性均大幅度提高。
（2）提高耐磨性和改善材料表面的光洁度。纳米二氧化硅颗粒比二氧化硅要小100-1000倍，将其添加到环氧树脂中，有利于拉成丝。由于纳米二氧化硅的高流动性和小尺寸效应，使材料表面更加致密细洁，摩擦系数变小，加之纳米颗粒的高强度，使材料的耐磨性大大增强。
（3）抗老化性能。环氧树脂基复合材料使用过程中一个致命的弱点是抗老
化性能差，其原因主要是太阳辐射的280-400nm波段的紫外线中、长波作用，它对树脂基复合材料的破坏作用是十分严重的，高分子链的降解致使树脂基复合材料迅速老化。而纳米二氧化硅可以强烈地反射紫外线，加入到环氧树脂中可大大减少紫外线对环氧树脂的降解作用，从而达到延缓材料老化的目的。
1.2.2涂料中的应用
纳米二氧化硅具有常规二氧化硅所不具有的特殊光学性能，它具有极强的紫外吸收，红外反射特性。经分光光度仪测试表明，它对波长490nm以内的紫外光吸收率高达70％以上，对波长760nm以外的红外光反射率也达70％以上。它添加到涂料中能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和热老化的目的，同时增加了涂料的隔热性。通过纳米微粒填充法，将纳米二氧化硅作掺杂到紫外光固化涂料中，明显地提高了紫外光固化涂料的硬度和附着力，还减弱了紫外光固化涂料吸收UV辐射的程度．从而降低了紫外光固化涂料的固化速度。纳米二氧化硅具有三维网状结构，拥有庞大的比表面积，表现出极大的活性，能在涂料干燥时形成网状结构．同时增加了涂料的强度和光洁度，而且还提高了颜料的悬浮性，能保持涂料的颜色长期不变。在建筑内外墙涂料中，若添加纳米二氧化硅，可明显改善涂料的开罐效果，涂料不分层。具有触变性、防流挂、施工性能良好，尤其是抗沾污性能大大提高，具有优良的自清洁能力和附着力。
1.2.3药物载体
很多药物无法直接使用或者直接使用效果不理想，需要用特殊的材料来包埋药物，并通过合理的设计材料的尺寸、表面性质、缓释性能等来实现在所需的时间，所需的地点，以所需的速度释放出药物，这被称为药物传输系统。某些高分子胶束作为药物载体时能起到药物缓释效果。但是由于胶束本身的性质使得其在一定的条件下容易发生胶体结构的崩溃。如当胶束在人体内液体环境下自身浓度下降时，胶体结构会解体。这样一来就会大大降低胶束作为药物载体的性能。实验表明，在胶束表面附上一定厚度的二氧化硅层后，即形成单分散纳米二氧化硅时胶束因浓度降低而解体的行为基本消失，而且此时药物释放的速率会更慢。
用二氧化硅纳米材料作为药物的载体主要有以下几点：
（1）保护药物：蛋白质药物不但容易被蛋白酶降解失去活性，而且外源性蛋白质在人体内容易产生抗原-抗体反应使药物失活。通过用二氧化硅纳米粒子包埋药物，可对蛋白质药物起到很好的保护作用，避免了上述现象的发生。
（2）提高药物在体内的半衰期：很多药物在血液中的半衰期短，不能长时间使血液中的药物浓度保持在有效治疗的浓度以上，用二氧化硅纳米粒子包埋药物后，可通过修饰粒子缓慢或快速释放出药物，使药物在血液中的浓度长时间的保持在要求浓度以上。
（3）控制药物释放：对于剧毒药物（如抗癌剂），必须尽量减少其对正常细胞的杀伤作用。研究者们希望得到的药物缓释体系，遵循零级动力学，药物释放的程度由时间决定[7]，药物释放速度是由外部条件控制，如pH值、温度、光、磁场等[8-13]。
2单分散纳米二氧化硅的合成方法
制备纳米二氧化硅的方法很多，如微乳液法[14,15]、化学气相沉积法[16]、St?ber 方法[17]。微乳液法在制备过程中需要使用大量的有机物，其回收较难，成本高且会对环境造成污染；而化学气相沉积法则会需要特定的设备，耗能较高。以溶胶-凝胶法为基础的St?ber法采用醇作溶剂使硅醇盐在氨水的催化下水解缩聚得到纳米二氧化硅，其工艺简单，成本低，而且可以简单得到单分散性较好的产品。所以相比之下，改进的St?ber法是目前比较通用的用来合成纳米二氧化硅的方法。
2.1St?ber方法[18]
1968年St?ber发现了在水和不同链长的醇溶液中以硅烷偶联剂作为前驱体，以氨水作为催化剂合成单分散二氧化硅胶体粒子的方法[19]。后来这种方法得到进一步研究，采用正硅酸乙酯作为前驱体，通过调变氨水和正硅酸乙酯的浓度来控制粒子大小，使得粒子可以达到几百纳米。虽然传统的St?ber方法是合成单分散二氧化硅纳米粒子的主要途径，但其粒径主要分布在200-250nm，当二氧化硅粒子小于120nm时，采用传统的St?ber方法合成的粒子分散度不理想。2006年，Yokoi报道了采用赖氨酸作为催化剂制备粒径在12-23nm单分散的二氧化硅纳米粒子的方法[20,21]，这一研究成果被认为是St?ber方法的突破。同年Tsapatsis报道了通过把正硅酸乙酯加入到无缓冲的赖氨酸水溶液中合成尺寸大约为5nm的二氧化硅纳米球[22]。2008年Hartlen在此基础上，合成了粒径范围在15-200nm高度单分散的二氧化硅纳米粒子，主要是以精氨酸作为催化剂通过再生长的方法制得[23]。
在改进的St?ber法中，以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源在氨催化下得到单分
散纳米二氧化硅。但所得到的单分散纳米二氧化硅的形貌和粒径易受水及氨水的用量、硅酸酯的类型、醇的类型、催化剂的种类及反应温度等的影响。
2.2微乳液法
微乳是水、油、表面活性剂和助表面活性剂按适当的比例混合，自发形成的各向同性、透明、热力学稳定的分散体系，由表面活性剂与助表面活性剂共同起稳定作用。助表面活性剂通常为短链醇、氛或其他较弱的两性化合物。微乳具有粒径小、透明、稳定等优点。微乳液液滴可以是分散在水中的油溶胀粒子（O/W 微乳液)，也可以是分散在油中的水溶胀粒子（W/O微乳液)或是一种无序的随机结构。O/W型微乳液可以形成聚合物作核，二氧化硅作壳的空心结构；W/O型微乳液可以形成二氧化硅作核，聚合物做壳的实心球体。微乳液法适用于合成粒径小于100nm的二氧化硅纳米球。Finnie[24]通过微乳液法在酸性（pH=1.05)和碱性条件(pH=10.85)下合成了单分散的二氧化硅纳米粒子。他把W/O微乳液中的水滴作为微反应器，将正硅酸甲酯加入该体系中。粒子在微乳液中的生长包括成核和粒子生长两个过程。当水解的前驱体在反胶束液滴中的浓度超过成核浓度时即形成晶核，微乳液滴通过相互碰撞来交换水解的单体使粒子生长。由于在酸性和碱性条件下，正硅酸甲酯的水解和聚合速度不同，导致合成的粒子大小和性质不同：酸性条件下得到的粒子粒径为5nm，结构比较松散；碱性条件下得到的粒子粒径为11nm，结构比较致密。合成机理如图1.1所示。
图1.1酸性条件下和基础条件下分子的合成机理
Figure1.1.Proposed mechanism for particle formation under acidic and basic conditions.
2003年Hah[25]通过两步溶胶凝胶方法制备大小可控、壳厚度可调的单分散的含有机硅烷的壳核球。此方法操作简单且具有可重复性。首先当把苯基三甲氧基硅烷作为前驱体放入溶液中时它形成O/W微乳液，然后水解的苯基三甲氧基
硅烷在溶液中的溶解度增大并在油滴表面聚合，最后没有水解的苯基三甲氧基硅烷从油滴中扩散出来并在粒子的外表面生长。
3单分散纳米二氧化硅合成方法研究现状
3.1模板法合成单分散纳米二氧化硅的发现与发展
模板法单分散纳米二氧化硅的合成首先取决于生物学家对海洋中生物硅矿化机理的认识，这里姑且认为模板法合成单分散纳米二氧化硅粒子为一种仿生合成纳米二氧化硅的方法。通过对海洋真核生物Diatom硅矿化的长期研究，德国分子生物学Sumper[26]发现胺类分子或大分子（存在于一种被叫做Silifins的蛋白质分子中）对于二氧化硅的矿化是非常重要的。美国分子生物学家Morse通过对Sponge硅矿化的研究发现，一种被称为Silocatefins的蛋白分子在硅矿化的过程中起关键作用[27,28]。虽然目前对于各种生物体内二氧化硅沉积的具体过程仍然不甚明了，但基本原理都是以生物大分子(如蛋白质)自组装形成的聚集体为模板，在温和的条件下，催化二氧化硅的高效生成，形成具有精密结构形态和力学性能的杂化材料。这些重要发现启发人们在实验室仿生合成二氧化硅。目前人们已经能够采用从生物体提取的活性分子（如Silicatein）、合成的胺类分子或大分子以及多肽和蛋白质，在环境条件下合成二氧化硅[29]。但是大部分工作的核心都是仅停留在考察是否能在环境条件下形成二氧化硅，而在其形态和结构控制方面仍很有限。尽管能够在环境条件下得到二氧化硅，多数情况下只能得到二氧化硅粒子。最近，也有研究报道了在仿生条件合成结构多样和形态精致的二氧化硅(纤维状、六角盘状、不连续血小板状、树突状)，但这些方法都缺乏一个清晰的模板路线，因而再现性不好，并且缺乏控制性．难以具有普遍意义。
3.2模板法
模板法又分为硬模板法和软模板法，二者也具有相同之处。本次实验设计所使用的合成方法正是模板法单分散纳米二氧化硅合成法。在这一方法中，模板的作用是关键的，之所以会有硬模板法和软模板法之分也正是由于模板的类别不同。模板本身的一些性质直接影响到了所合成的单分散纳米二氧化硅的性质。因此模板的选择对于本实验是至关重要的，下面就了解一下模板在合成纳米粒子的实验中的发展历程及其本身的特点。
3.2.1硬模板法
聚苯乙烯球经常被用作硬模板来合成单分散的二氧化硅纳米粒子。单分散的聚苯乙烯球样品可以通过很多方法合成，如微乳法等[30]，高品质大小在20nm到10μm之间的聚苯乙烯样品可以从商业获得。聚苯乙烯球可以通过烧结或溶剂萃取的方法除去，这为使用聚苯乙烯球作为模板合成单分散的壳核粒子提供了有利的条件。人们可以通过各种方法在聚苯乙烯球模板外面包覆二氧化硅，其中最简单和最有效的包覆方法就是溶胶凝胶法。然而包覆过程也存在一些问题，如表面覆盖率低、凝结、均相成核形成的二氧化硅球等。
Bourgeat-Lami[31]采用两步法合成了二氧化硅包覆的聚苯乙烯球。第一步合成表面带有硅羟基的聚苯乙烯乳胶，第二步通过TEOS在杂化粒子的表面水解聚合后形成硅层。如图1.2所示。通过增加溶胶凝胶前驱体的浓度可以增加并控制二氧化硅层的厚度。
图1.2两步法合成二氧化硅包覆的聚苯乙烯球
Figure1.2.Schematic representation of the different steps involved in the coating reaction of SiOH-functionalized latex particles with silica and the formation of hollow silica beads.
3.2.2软模板法
虽然硬模板法被认为是最有效和最常用的合成壳核微纳米结构的方法，但硬模板方法本身也存在着缺点，如需要多步合成、产量低以及模板移除后结构容易塌陷等问题，另外，就壳核结构在药物传输中的应用而言，采用硬模板法将功能化基团或客体分子装入核中仍存在困难。这些困难促使科学家们寻找其它的方法，在这些方法中，软模板法引起了人们极大的兴趣并在过去的十年里取得了重大进展。软模板法所用的模板主要有乳化活性剂、超分子胶束、聚合物聚集体、
囊泡及气泡等。
两亲性分子如表面活性剂在它们的浓度超过临界胶束浓度时会自组装形成具有不同结构的胶束。通常，胶束的结构和稳定性与很多因素有关，如溶剂的极性、pH值、温度、浓度、溶液的离子强度等。虽然在理论上这些影响因素提供了控制粒子性质（如大小，形状，壳厚度和形貌）的条件，但在实际合成中却很难控制。即使在对胶束作为模板的过程缺乏了解的情况下，基于超分子胶束模板的壳核无机材料如ZnS、CaCO3、Ag等已经被广泛的合成出来[32-34]。聚合物胶束作为模板的优点：胶束的大小和形貌可以通过嵌段共聚物的大小、聚合物的组成及溶剂组成来调节。
在硬模板法中部分有机分子可以作为模板使用，但是对其结构和形态缺乏控制的一个核心原因是所采用的功能有机分子或大分了本身缺乏形态和结构的自组装能力。一个理想的二氧化硅合成路线应该是所采用的有机分子不仅能催化二氧化硅在环境条件下生成，同时本身能组装成形态和结构可控的聚集体，从而作为模板指导二氧化硅的形态和结构控制性生成。深海中海绵体的形成是自然界二氧化硅形态控制的一个非常好的例子。其基元结构的形成启示于一个自组装的蛋白质纳米纤维模板，然后二氧化硅在纤维的表面控制沉积形成一个复合的纤维结构[35]。由此得到启发，袁建军等人使用聚乙烯亚胺（Polyrthylenimines，PEIs）的自组装纳米纤维（直径为5-7nm）模仿Sponge基元结构中的蛋白质纳米纤维，在环境条件下，快速（几分钟)的控制仿生合成了以PEI为核，SiO2/PEI为壳的杂化纳米纤维（直径为20-25nm）。通过改变反应参数及PEI的分子参数可非常容易的得到以PEI/SiO2纤维为基元结构、分级有序、多形态的杂化材料。对于二氧化硅的模板指导仿生合成，这是第一次通过明确的化学路线，采用简单廉价的高分子，在环境条件下实现了二氧化硅的多形态和分级有序结构的高度和精确控制。基于这一成果，他们进一步采用自组装的嵌段聚胺核/壳胶束为模板，让二氧化硅在环境条件下原位沉积到胶束的壳上，合成了二氧化硅杂化的核/壳球形纳米粒子。相比于传统的二氧化硅，这种核/壳纳米纤维和纳米粒子具有一个功能化的聚胺核。这为进一步的应用提供了非常好的基础。而且聚胺能够和负电性的多肽，DNA等复合，从而可以用来固定或传输生物分子等。
最近在纳米材料制备研究领域内，模板合成已经发展成为一种非常重要而且高效的方法。采用模板法合成纳米材料时，可以通过调整模板的形态和结构，从而自由调控所合成的纳米材料的形态和结构，进而对其性质进行准确的控制。目前常被用来作为合成二氧化硅模板的主要有多胺类聚合物、多肽、嵌段共聚物、微凝胶胶束、无机纳米粒子等并取得了很好的结果。除了前面提到的多胺类聚合物之外，含有赖氨酸的多肽作为模板已被应用到二氧化硅的合成中。
在国内，生物矿化领域也有不少杰出的工作，如北京大学的齐利民教授和中国科技大学的俞书宏教授等在生物矿化方面做了许多有意义的工作，但这些工作都主要集中在无机盐类方面。相对而言，二氧化硅的模板合成工作很少，处于起步阶段。南开大学的陈铁红教授报道了采用PEO/聚肽嵌段共聚物模板的二氧化硅合成[36,37]，以及吉林大学的庄家骐博士[38]报道了寡聚赖氨酸诱导的二氧化硅合成。总起来说，国内在二氧化硅纳米粒子模板法合成领域的研究比较少。
虽然对于有机大分子在生物硅化中的作用机制还不是十分清楚，但在体外深入了解模板指导合成过程中硅前体、无机离子与有机太分子之间的作用机制及影响二氧化硅纳米粒子合成的各种影响因素，可以为二氧化硅纳米粒子的合成途径提供理论依据，并有助于理解生物体内的硅化过程，同时有望寻找到最合适的、廉价的介导材料来设计和仿生合成形态各异的、具有各种功能的新型生物硅化材料。由于二氧化硅纳米粒子表面含有许多羟基，易于修饰和改性，因此对所获得的二氧化硅纳米粒子进行一定的修饰，可以使其在生物及医药等领域具有更为广泛的应用。如以阳离子表面活性剂为介导材料，可以合成包裹药物的二氧化硅纳米粒子，而此系统具有药物缓释的作用，如果对此系统进行表面修饰，还可以使其具有主动寻靶的特性；也可以合成能发荧光的二氧化硅纳米粒子，再在其表面接上DNA、RNA或抗体等制备荧光分子探针应用到生物领域。
4结论
由于单分散纳米二氧化硅本身所具有的一些性质使得其在纳米医学、生物技术等领域里有着广泛的应用。同样随着应用的深入，我们对于纳米二氧化硅的要求也越来越高，如有精确的纳米尺度及分级有序结构等等。这样一来传统的合成方法通常过程复杂、成本较高、产品质量参差不齐。在这样的条件下，需要不断的探索出更先进的合成方法，本实验将要进行的模板指导合成单分散纳米二氧化硅的方法就是为了适应发展而产生的。
模板法合成的单分散纳米二氧化硅，其粒子粒径分布较窄，对其在生物纳米技术（如基因治疗、药物缓释、标记、酶的固定化等）催化和环境领域的应用起着决定性作用。
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土木工程概论论文 中文题目(土木工程材料的可持续发展) 副标题（土木工程材料的现状与可持续发展的地位） 姓名 年级班级 专业 2013年 5 月
附件2：摘要页示例 摘要（3号黑体） 土木工程活动是人类作用于自然生态坏境最重要的生产活动之一。其中，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，而土木工程材料是工程结构的物质基础和技术先导，对建筑结构的发展起着关键作用，然而大多数的材料是一次性的，况且，我国是土木工程建设的大国，所有的建筑物，道路，大坝，铁路，港口等都将消耗大量的材料。土木工程作为国民经济的支柱产业，我们既要大力发展，以满足经济增，社会发展的需求，又要注重坏境保护，节约资源，推行可持续发展战略。（4号宋体） 关键词：（4号黑体）土木工程，土木工程材料，可持续发展战略， ABSTRACT（3号黑体） Civil engineering is one of the natural ecological environment of the most important human activity effect. Among them, the material is the material basis for human survival and development, and civil engineering material is the material basis and the technical guide of engineering structure, plays a key role in the development of building structure, however, most of the material is disposable, moreover, China is the big country of civil engineering construction, all the buildings,
《新材料概论》 课程论文 题目：氢氧化镍电极材料制备及研究进展 学院：化学与生物工程学院 班级：研究生14级 学号：102014375 姓名：许****** 任课教师：******** 2014年11月18日
氢氧化镍电极材料制备及研究进展 姓名：****** 任课老师：***** (化学与生物工程学院，化学工程与技术102014375) 摘要 氢氧化镍[Ni(OH)2]是近年来研究较多的镍氢电池中正极的活性材料。Ni(OH)2的生产已有数十年历史，在制备工艺方面日本、美国和加拿大的技术比较领先，制备出的Ni(OH)2性能优良。目前国内外制备Ni(OH)2的方法有很多种。本论文主要综述了镍电极的种类，以及氢氧化镍的制备方法，包括化学沉淀法，粉末金属法，电解合成法。关键词：Ni(OH)2、活性材料、镍电极，制备方法
目录 摘要 (Ⅰ) 1 前言 (1) 1.1 电池简介 (1) 1.2 镍氢电池的发展概况 (1) 1.2.1 Ni/MH电池的基本原理 (1) 1.2.2 Ni/MH电池的优点及其发展简史 (2) 2 镍电极概述 (3) 2.1 碱性电池中镍电极的种类 (3) 2.1.1袋式或有极板盒式镍电极 (3) 2.1.2 粘结式镍电极 (4) 2.1.3 烧结式镍电极 (4) 2.1.4 泡沫式镍电极 (5) 2.1.5 纤维式镍电极 (5) 3 氢氧化镍的晶体结构及性质 (6) 4 氢氧化镍的制备方法 (7) 4.1 化学沉淀法 (7) 4.1.1 缓冲溶液法 (7) 4.1.2 络合沉淀法 (7) 4.1.2 直接生成法 (7) 4.1.3 均相沉淀法 (8) 4.1.4 离子交换树脂法 (8) 4.1.5 Chimie douee技术 (8) 4.2粉末金属法 (8) 4.2.1高压水解法 (8) 4.2.2硝酸氧化法 (9) 4.3 电解合成法 (9) 4.3.1电化学浸渍法 (9) 4.3.2 盐电解法 (9) 参考文献 (10)
廊坊师范学院 《数据挖掘》课程论文 题目：国内游客总人数的时间序列分析学生姓名：xxx 任课老师：曹慧荣 院别：数学与信息科学学院 系别：信息与计算科学系 专业：信息与计算科学 年级：2011级本科1班 学号：xxxxxxx 完成日期2014年6月18日
数据挖掘本科生课程论文 论文题目：国内游客总人数的时间序列分析 摘要：研究的问题：通过对国内游客总人数的变化研究，研究各年人数的变化规律，挖掘有价值的信息.研究的方法：时间序列分析与预测，建立霍特双参数指数平滑模型，对历年的旅游总人数进行分析.得到的结论：旅游人数逐年上升，中国旅游业的前景非常的可观，中国旅游产业发展到一个新阶段，同时也从侧面反映了人们的物质生活条件的提高. 关键词：旅游总人数；时间序列；预测；霍特双参数指数平滑模型.
Title：Time Series Analysis of the Domestic Total Number of Visitors Abstract：Research: Through the study of changes in the total number of domestic tourists, the number of studies each variation, the excavation of valuable information. Methods: Time series analysis and forecasting, establish Holt two-parameter exponential smoothing model, the total number of tourists over the years analyzed. The conclusion: the number of tourists increased year by year, the prospects of China's tourism industry is very impressive, China's tourism industry to a new stage, but also from the reflection of the improvement of people's material living conditions. Keywords：The total number of tourist;Time series;Forecast;Holt two-parameter model.
高分子智能材料 摘要：从合成、加工、新产品开发及其应用诸方面综述了智能高分子材料，如智能高分子凝胶、形状记忆高分子材料、智能织物、智能高分子膜和智能高分子复合材料等的研究进展，展望了其发展前景，并阐述了智能高分子材料的潜在应用领域。 关键词：高分子材料；智能材料；智能化 一引言 材料的发展经历着结构材料→功能材料→智能材料→模糊材料的过程[1]。智能化是指材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识地调节、修饰和修复[2]。 智能材料的构想来源于仿生学，它的目标就是想研制出一种材料，使它成为具有类似于生物的各种功能的“活”的材料。因此智能材料必须具备感知、驱动和控制这三个基本要素。但是现有的材料一般比较单一，难以满足智能材料的要求，所以智能材料一般由两种或两种以上的材料复合构成一个智能材料系统。这就使得智能材料的设计、制造、加工和性能结构特征均涉及到了材料学的最前沿领域，使智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向。 纵观材料发展，经历了单一型、复合型和杂化型，进而发展为异种材料间不分界的整体式融合型材料，最近几年兴起的智能材料是受集成电路技术的启迪而构思的三维组件式融合性材料。它是通过在原子、分子及其团簇等微观、亚微观水平上进行材料结构设计和控制，赋予材料自感知（传感功能）判断、自结构（处理功能）和自指令（相应功能）等智能性。 由此可知，智能材料不同于以往的传统材料，它模仿生命系统，具有传感、处理和响应功能，而且较机敏材料（只能进行简单线性响应）更近于生命系统，它能根据环境条件的变化程度实现非线性响应已达到最佳适应效果。早在1970年代，田中丰一就发现了智能高分子现象，即当冷却聚丙烯酰胺凝胶时，此凝胶由透明逐渐变得浑浊，最终呈不透明状，加热时，它又转为透明[3]。1980年代，出现了用来制造高分子传感器、分离膜、人工器官的智能高分子材料。1990年
工程材料结课论文 ——新型材料-泡沫混凝土 一、认识泡沫混凝土 泡沫混凝土又称为发泡水泥、泡沫砼等； 泡沫混凝土是一种内部含有大量细小、封闭、均匀气孔的泡沫状混凝土材料；材料内部气孔内有大量的空气存在，空气与其它材料相比热惰性能最佳，大大降低了泡沫混凝土材料的导热性能； 材料内部气孔呈封闭状态，互不连通，不能形成空气的对流循环，同时砼内部被气孔所隔离，各球形气孔被固化的水泥浆膜包围，气孔对热能穿透能力形成很大阻力，且具有环保节能、轻质高强、保温隔热、隔音、抗水、减震等特性； 一般情况下，发泡混凝土主要用于减轻建筑物自身重量或用来隔音、隔热。二、泡沫混凝土的开发背景 泡沫混凝土的开发和应用始于国外； 上世纪3 0年代，由瑞典人开发研制，在挪威大举成功，在欧、美地区迅速取得广泛的应用； 1973年韩国能源大波动以后，为了节约能源韩国实行建筑节能义务化。根据韩国现有建筑节能设计标准，建筑物楼地面，层与层之间强制使用隔音、隔热材料。为了减少楼板之间的噪音与热传递，使用隔音、隔热材料被义务化； 在日、韩的带动下，泡沫混凝土在东南亚国家快速发展。 从建国初期泡沫混凝土由前苏联传入我国，但未能大范围使用； 改革开放后，国内建筑业迅速发展，建筑所消耗的能源也在日渐增加； 进入21世纪，随着国家对建筑节能的重视，相关的建筑节 能政策不断出台，泡沫混凝土技术在新的机遇下得到了迅速的发展。 三、泡沫混凝土的开发目的 泡沫混凝土的导热系数低且隔热性能突出，因此能提高热效率从而达到节约能源的效果； 对于高层建筑物来说，可以减轻混凝土对整个建筑物的负荷； 住宅楼的地板层可铺设地板采暖管材用以直接供热，降低上下楼层之间热量的传导及隔绝声音的传播； 泡沫混凝土砌块可使用粉煤灰、矿渣粉等工业废弃物做为主要原料，环保利废。 四、泡沫混凝土的性能特点 1、质量轻：泡沫混凝土的密度在200-1200kg/m3之间，是混凝土的1/2～1/15，能有效减少建筑物的负重；目前市场大多采用密度在300～700kg/m3之间的泡沫混凝土； 2、隔音性能好：泡沫混凝土的隔音性能是普通水泥的5-8倍，充分解决了居住空间的隔音问题； 3、耐高温性能好：泡沫混凝土适用的温度可以达到400℃以上，应用于地面辐射供暖受热不变形，无热分解； 4、具有较好的抗压强度和抗老化性：传统有机隔热材料的耐压强度和抗老化性能较差，泡沫混凝土能彻底解决这一问题，可提高保温层的稳固性能和寿命，是传统保温材料的替代产品； 5、环保性能好：泡沫混凝土主要原材料为普通硅酸盐水泥与发泡剂，发泡剂成
现代混凝土新品种，制造技术及其工程上的 应用研究综述 中文摘要： 作为现代混凝土新品种——高强、高性能轻集料混凝土其所具有的特性： 轻质、高强特征明显；高耐久性；多功能的特点鲜明；经济性显着。 对于高强、高性能轻集料混凝土在制造技术上，主要分为两方面的技术要求。一方面在进行轻集料混凝土的配合比设计时，需要同时考虑九个设计参数，分别为：试配强度、水泥品种及强度等级、水泥用量、用水量、砂率、轻集料的密度等级、粗细集料总体积、矿物掺合料、外加剂。另一方面就是在实际的配比方法上，有着较多的工艺需要考虑。例如，对于轻集料混凝土的制备可以细分为：轻集料预处理工艺和搅拌工艺；对于轻集料混凝土的施工可以细分为：拌和物的运输、泵送工艺、浇筑和振捣工艺、养护工艺；对于轻集料混凝土生产与施工的质量控制，又可以用不同的方法，分别对轻集料的质量控制和对轻集料混凝土的质量控制。 目前轻集料混凝土在工程上的应用，已经突显其优势。对于高层、桥梁、预制保温部件，都有着较好的效果。 关键词： 高强、高性能轻集料混凝土的特性制造技术工程应用 混凝土是由胶结材料（无机的、有机的或是无机有机复合的），颗粒状集料以及必要时加入的化学外加剂和矿物掺合料合理组成的混合料，经水化硬化后形成具有堆聚结构的复合材料。目前应用最广的是以水泥为胶结材料制成的混凝土。由于混凝土具有组成材料多样及其性能不同的特点，所以其分类及命名并没有明确的规定。 根据表观密度不同，可将混凝土分为重混凝土、普通混凝土，和轻混凝土。 重混凝土干表观密度大于2800 kg/m3，主要用于具有防辐射要求的原子能工程及具有抗冲磨要求的水工工程等。 普通混凝土干表观密度在2000～2800 kg/m3，主要用于各种承重结构，例如房屋、桥梁、道路工程中的路面等。 轻混凝土的干表观密度小于2000 kg/m3，可分为轻集料混凝土、多孔混凝土、加气混凝土、泡沫混凝土和大孔混凝土（无细骨料），可用做承重隔热构件或保温隔热材料。[1] 高强和高性能化是混凝土材料发展的主要方向。据预测，在今后的100年甚至更长的时间，混凝土仍然是我们这个世界最主要的工程材料，而高强和高性能混凝土将占主要地位。自19世纪初期人造轻集料开始工业化生产以来，轻集料混凝土一直在向高强化、高性能化的方向发展，高强与高性能混凝土技术的快速进步又极大的推动了高强与高性能轻集料混凝土的发展。 在此前提下，笔者就主要介绍现代轻混凝土中的高强与高性能轻集料混凝土。 高强轻集料混凝土的概念具有时代特征，随着时代前进，高强混凝土强度的底限在不断提高。混凝土的强度主要与水泥石的强度、集料强度、集料与水泥石之间界面的黏结强度有关。据报道，日本采用800级、最大粒径为15mm的高性能轻集料配制出干密度1880 kg/m3、28d抗压强度达到95Mpa的高强轻集料混凝土，采用堆积密度为900 kg/m3的高性能轻集料，甚至可以配制出表观密度为2070 kg/m3、抗压强度达140Mpa的超高强轻集料混凝土。 对于高性能混凝土，吴中伟院士提出以下定义：高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，
站在材料的路口，展望人生 ——学科导论小论文引论 为了新生了解材料学科并加深对其的认识，学院特意开设了四次学科导论课程，其中最为感兴趣的是第一堂课所讲的材料的定义、发展历程、未来发展方向。因为作为一个大一新生，入学选择这个专业是因为兴趣所在，但是对于这个专业的理解并不是很深，连以后主要的发展方向都是一知半解。通过这堂课我不仅仅在时空上了解了材料的发展、材料学科的发展，更是从宏观角度上看到了材料的发展方向，最为重要的是得到了院长提到的“物理脑，化学手，工程心”这一材料学科的最佳学习方法，能让我在今后的学习中更好的掌握知识，并应用于实践。 对材料的理解 材料，即人类用于制造机器、构件和产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。（课堂笔记）。综合四次课程，我对材料学科的理解是探索物质本源，宏观上分析物质结构，探索合成工艺，提高使用性能；微观上剖析材料性质，分析最小基本组成单元之间的联系。 选择方向——超导材料 一、学院概况： 目前学院共有三个专业：材料科学与工程，高分子材料与工程，新能源材料与器件，其中材料科学与工程又分为金属与非金属方向。 二、个人选择： 为了今后选择个人发展方向的时候少些迷茫，在四次课程结束以后，我通过网上了解相关材料，结合学院老师的研究方向，我选定的发展方向为超导材料。 三、超导材料简介： 超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。当下主要研究方向有：非常规超导体磁通动力学和超导机理；强磁场下的低维凝聚态特性研究；强磁场下的半导体材料的光、电等特性强磁场下极微细尺度中的物理问题；强磁场化学。（以上简介摘自百度百科） 四、选择理由： 第一：超导材料应用领域： 未来必定是电子材料的世界，超导材料的研究必定在材料研究领域占据重要地位；
数据挖掘课程论文 ——————数据挖掘技术及其应用的实现 数据挖掘技术及其应用的实现 摘要：随着网络、数据库技术的迅速发展以及数据库管理系统的广泛应用，人们积累的数据越来越多。数据挖掘(Data Mining)就是从大量的实际应用数据中提取隐含信息和知识，它利用了数据库、人工智能和数理统计等多方面的技术，是一类深层次的数据分析方法。本文介绍了数据库技术的现状、效据挖掘的方法以及它在Bayesian网建网技术中的应用：通过散据挖掘解决Bayesian网络建模过程中所遇到的具体问题，即如何从太规模效据库中寻找各变量之间的关系以及如何确定条件概率问题。 关键字：数据挖掘、知识获取、数据库、函数依赖、条件概率 一、引言： 数据是知识的源泉。但是,拥有大量的数据与拥有许多有用的知识完全是两回事。过去几年中,从数据库中发现知识这一领域发展的很快。广阔的市场和研究利益促使这一领域的飞速发展。计算机技术和数据收集技术的进步使人们可以从更加广泛的范围和几年前不可想象的速度收集和存储信息。收集数据是为了得到信息,然而大量的数据本身并不意味信息。尽管现代的数据库技术使我们很容易存储大量的数据流,但现在还没有一种成熟的技术帮助我们分析、理解并使数据以可理解的信息表示出来。在过去,我们常用的知识获取方法是由知识工程师把专家经验知识经过分析、筛选、比较、综合、再提取出知识和规则。然而,由于知识工程师所拥有知识的有局限性,所以对于获得知识的可信度就应该打个 折扣。目前,传统的知识获取技术面对巨型数据仓库无能为力,数据挖掘技术就应运而生。 数据的迅速增加与数据分析方法的滞后之间的矛盾越来越突出,人们希望在对已有的大量数据分析的基础上进行科学研究、商业决策或者企业管理,但是目前所拥有的数据分析工具很难对数据进行深层次的处理,使得人们只能望“数”兴叹。数据挖掘正是为了解决传统分析方法的不足,并针对大规模数据的分析处理而出现的。数据挖掘通过在大量数据的基础上对各种学习算法的训练,得到数据对象间的关系模式,这些模式反映了数据的内在特性,是对数据包含信息的更高层次的抽象[1]。目前,在需要处理大数据量的科研领域中,数据挖掘受到越来越多的关注,同时,在实际问题中,大量成功运用数据挖掘的实例说明了数据挖掘对科学研究具有很大的促进作用。数据挖掘可以帮助人们对大规模数据进行高效的分
环境材料学课后思考 题
1 用自己的理解给出生态环境材料的定义。 答：生态环境材料是指那些具有满意的使用性能和可接受的经济性能，并在其制备、使 用及废弃过程中对资源和能源消耗较少，对生态环境影响较小且再生利用率较高的一类材料。 1 你认为那些材料属于生态环境材料？举例说明。（举例之后还要简要说明一下） 答：比如：生态水泥、环保建材、降解树脂、环境工程材料 天然资源环境材料、电磁波防护类材料、电子功能材料领域的毒害元素替代材料 2 试用物质不灭和能量守恒的理论来说明材料与资源、环境的关系 答：众所周知，材料的生产往往要消耗大量的资源。当生产效率一定时，除有效产品外，大量的废弃物被排放到环境中去，造成了环境的污染。因此对材料的生产和使用而言，资源消耗是源头，环境污染是末尾。也就是说，材料的生产和使用与资源和环境有密不可分的关系。 2 图2-1是一个典型的开环工业生产链，从环保的角度看，若能实现闭环的工业生产链，可明显减少废弃物排放。请选择一个你感兴趣的产品设计一个闭环生产流程。 资能源资能源资能源
铁矿铁水钢胚成品（热轧钢板等）使用废弃污染物污染物污染物 4 选择一个你所熟悉的材料产品或过程，用物质流方法进行资源效率分析，并就如何提高资源效率提出具体的技术措施。 答：钢铁的资源效率高达10.4%，就是生产1t纯金属材料所消耗的原材料将近12t。具体技术措施：1）由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入废钢，可提高流程铁资源效率；2）由外界向高炉-转炉流程内某中间工序输入铁矿石等自然铁资源，可提高该流程铁资源效率。3）通过提高电炉钢比，提高铁资源效率。 5 根据你对可持续发展的理解，考虑如何实现（1）金属材料，（2）高分子材料，（3）无机非金属材料（选一种）的可持续发展，并提出几项可具体实施的技术措施。 金属材料：利用微生物冶金；代替含稀缺合金元素的新型合金材料和不含毒害元素的材料，以及废弃物无害资源化转化技术；少合金化与通用合金，形成绿色/生态材料体系，有利于材料的回收与再生利用。高分子材料：1）建立必要的法规，加强全民的环保意识；2）回收塑料，变废为宝：燃烧废旧塑料利用热能，热分解提取化工原料和改进操作技术、设备3）发展环境友好高分子：可降解塑料的开发和合成，采用生物发酵的方法合成的生物高分子。
智能混凝土的研究及进展综述 摘要：智能混凝土是随着人类科技发展而形成的一种智能化产物，是智能材料在工程领域应用的具体体现。本文阐述了智能混凝土的发展历史及研究现状，并展望了智能混凝土的发展方向。 关键词:智能混凝土；研究现状；展望 Abstract：Intelligent concrete is a intelligent product which formed with the development of the human’s technology, and it is the concrete reflection with the use of intelligent materials in the engineering. This paper elaborates the development history and the research status of the intelligent concrete, and prospects of development of intelligent concrete. Key words: Intelligent concrete；Research status; Prospect 1、前言 混凝土作为最主要的建筑材料已有近200年的历史，由于其具有抗压强度高、弹性模量大、耐久性和耐高温性能好、易改性、可塑性好、可以任意规模浇注等特点，得到了越来越广泛的应用。但随着现代航空、航天、电子、机械等高科技领域的飞速发展,人们对材料提出了越来越高的要求，传统的结构材料—混凝土，已经不能满足这些技术的要求，混凝土的发展由传统的单一的仅具有承载能力的结构材料，向多功能化、智能化的结构材料方向发展。而智能混凝土作为一种新型的智能材料，是混凝土发展方向中最突出的一个发展领域。 2、智能混凝土的发展及研究现状 所谓智能混凝土是指在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，使混凝土材料具有自感知和记忆、自适应、自修复等特性的多工程材料[1-2]。智能混凝土是智能材料的一个分支，是智能材料在土木工程中应用的具体体现。20世纪60年代，当时苏联学者首先采用碳黑导电组分尝试制备了水泥基复合导电材料，但当时并没有引起重视。直到20世纪80年代末，日本土木工程界的研究人员设想并着手研究高智能结构的所谓“对环境变化具有感知和控制功能”的智能材料及1993年美国科学基金会资助了土木工程智能材料与智能结构的研究。在上述两项重大研究计划的推动下，90年代初期，Dry和Chung[3]分别提出了自修复混凝
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 本课程是土木工程专业的一门专业基础必修课。其任务是使学生掌握土木工程中应用的主要材料的品种、规格、技术性能、适用范围。了解土木工程材料的生产、检验方法及储运知识。为学生了在结构工程设计中合理选材及合理施工准备材料方面的知识，为后续专业课程提供材料的基础知识。 2.设计思路： 通过课程讲授、课堂讨论、实验课等进行教与学； 通过完成作业、习题等提高对知识的掌握能力，在学习中发现问题，并应用知识解决问题； 通过教学实验平台、SITP项目、专业类竞赛活动以提高实际动手能力、发现问题及解决问题的能力。 在各阶段实习和实践活动中，强调系统思维和创新思维的重要性，在过程中培养创新意识，通过完成创新实践项目提高创新能力。 3. 课程与其他课程的关系 - 1 -
先修课程：大学物理II1。 二、课程目标 本课程的目标在于使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法，以及检测和质量控制方法，并了解工程材料性质与材料结构的关系，以及性能改善的途径。通过本课程的学习，应能针对不同工程，合理选用材料，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计、施工相互关系。 三、学习要求 要求学生掌握土木工程中常用材料的品种、规格性能及使用，了解材料在储运、验收中必须注意的有关问题；掌握常用土木材料的主要技术性质，了解材料的组成、结构、构造与性质的关系，以及原料、生产工艺过程及其对材料性质的影响；了解节约材料、改善性能及防护处理的原则和方法；了解主要常用土木材料的质量检验方法；了解土木材料发展方向。要达到以上学习任务，学生必须： （1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。 （2）保质保量的按时完成课下作业。 四、教学内容 - 1 -
新材料概论课程论文 摘要 新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 一、概论 新材料（或称先进材料）是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料技术是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料按材料的属性划分，有金属材料、无机非多属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料的使用性能性能分，有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应，以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如，超纯硅、砷化镓研制成功，导致大规模和超大规模集成电路的诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上；航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力可增大24%；隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射，使敌方探测系统难以发现，等等。 新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。 二、新材料的应用
新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样，新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类，不同的分类之间相互交叉和嵌套，目前，一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料（含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等）、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等 三、新材料技术发展的方向 新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命，而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影响。记者日前采访了中国科学院“高科技发展报告”课题组的有关专家，请他们介绍了当前世界上新材料技术的研究进展情况及发展趋势。材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能，大大促进了现代生物技术的发展。新材料技术的发展赋予材料科学新的内涵和广阔的发展空间。目前，新材料技术正朝着研制生产更小、更智能、多功能、环保型以及可定制的产品、元件等方向发展纳米材料20世纪90年代，全球逐步掀起了纳米材料研究热潮。由于纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方法，使得纳米材料在磁、光、电敏感性方面呈现出常规材料不具备的许多特性，在许多领域有着广阔的应用前景。专家预测，纳米材料的研究开发将是一次技术革命，进而将引起21世纪又一次产业革命。日本三井物产公司曾在去年末宣布该公司将批量生产碳纳米管，从2002年4月开始建立年产量120吨的生产设备，9月份投入试生产，这是世界上首次批量生产低价纳米产品。美国ibm公司的科研人员，在2001年4月，用碳纳米管制造出了第一批晶体管，这一利用电子的波性，而不是常规导线实现传递住处的技术突破，有可能导致更快更小的产品出现，并可能使现有的硅芯片技术逐渐被淘汰。在碳纳米管研究方兴未艾的同时，纳米事业的新秀－－“纳米带”又问世了。在美国佐治亚理工学院工作的三位中国科学家2001年初利用高温气体固相法，在世界上首次合成了半导体化物纳米带状结构。这是继发现多壁碳纳米管和合成单壁纳米管以来，一维纳米材料合成领域的又一大突破。这种纳米带的横截面是一个窄矩形结构，带宽为30～300mm，厚度为5～10nm，而长度可达几毫米，是迄今为止合成的惟一具有结构可控且无缺陷的宽带半导体准一维带状结构。
哈尔滨工业大学 数据挖掘理论与算法实验报告(2016年度秋季学期) 课程编码S1300019C 授课教师邹兆年 学生姓名汪瑞 学号 16S003011 学院计算机学院
一、实验内容 决策树算法是一种有监督学习的分类算法；kmeans是一种无监督的聚类算法。 本次实验实现了以上两种算法。在决策树算法中采用了不同的样本划分方式、不同的分支属性的选择标准。在kmeans算法中，比较了不同初始质心产生的差异。 本实验主要使用python语言实现，使用了sklearn包作为实验工具。 二、实验设计 1.决策树算法 1.1读取数据集 本次实验主要使用的数据集是汽车价值数据。有6个属性，命名和属性值分别如下： buying: vhigh, high, med, low. maint: vhigh, high, med, low. doors: 2, 3, 4, 5more. persons: 2, 4, more. lug_boot: small, med, big. safety: low, med, high. 分类属性是汽车价值，共4类，如下： class values：unacc, acc, good, vgood 该数据集不存在空缺值。
由于sklearn.tree只能使用数值数据，因此需要对数据进行预处理，将所有标签类属性值转换为整形。 1.2数据集划分 数据集预处理完毕后，对该数据进行数据集划分。数据集划分方法有hold-out法、k-fold交叉验证法以及有放回抽样法（boottrap）。 Hold—out法在pthon中的实现是使用如下语句： 其中，cv是sklearn中cross_validation包，train_test_split 方法的参数分别是数据集、数据集大小、测试集所占比、随机生成方法的可
生命的启示 ——仿生材料的应用及发展 学号：1505024303 姓名：宫美梅 2016.6.5
生命的启示 ——仿生材料的应用及发展 革命导师马克思曾经说过：“自然界为劳动提供材料，劳动把材料变成财富。”材料是人类赖以生活和生产的物质基础，是人们用以作为物品的物质。生产技术的进步是和新材料的应用密切相关的，因为材料的好坏，直接影响着生产工具的优劣和产品的价值，所以人类总是不断地去寻找、发现新材料，以促进生产，改善物质和文化生活。而新材料的应用，不仅可以大大促进科学技术和生产的发展，也使人类的活动方式发生日新月异的变化。 自然界的创造力总是令人惊奇，天然生物材料经历几十亿年进化，大都具有最合理、最优化的宏观、细观、微观复合完美的结构，并具有自适应性和自愈合能力，如竹、木、骨骼和贝壳等。其组成简单，通过复杂结构的精细组合，从而具有许多独有的特点和最佳的综合性能。人类从自然界的生物身上得到启迪，从而设计出了更完美的材料和物件。 例1.人造纤维 最早开始研究并取得成功的仿生材料之一就是模仿天然纤维和人的皮肤的接触感而制造的人造纤维。对蚕或者蜘蛛吐出的丝,人类自古就有很大的兴趣,这些丝纯粹是由蛋白质构成,特别是蚕丝,具有温暖的触感和美丽的光泽。二十世纪以来,人们模仿蚕吐丝的过程研制了各种化学纤维的纺丝方法,此后又模仿生物纤维的吸湿性、透气性等服用性能研制了许多新型纤维,例如,牛奶蛋白质与丙烯晴共聚纤维(东洋纺) ,商品名为稀苤的高吸湿性纤维(旭化成) 等等。这些产品的出现显示了人类仿造生物纤维表面细微形态与内部构造取得了成功。另外人们还对蚕的产丝体进行了卓有成效的研究(日本农业生物资源研究所) ,并且对蜘蛛丝也进行了研究(日本岛根大学) ,研究者们期待着有朝一日能够制造出与蚕丝完全一样的人造丝。 例2.人鱼传说 在陆地上生活的动物有肺,能够分离空气中的氧气,水里的鱼有鳃,能够分离溶解在水中的氧气,供给身体使用。人们仿造这种特性,制作了薄膜材料,用于制造高浓度氧气、分离超纯水等,以达到节省能源以及高分离率的目的。目前人们正在研制具有动物肺和鱼鳃那样功能的材料,如果研制成功的话,人类在水底世界的活动将发生一场新的革命。
影响硬化混凝土的耐久性的因素及提高耐久性的研究 摘要：通过对影响混凝土的耐久性因素的分析，结合现在的施工经验，简述如何提高混凝土的耐久性措施。 关键词：耐久性碱—骨料反映腐蚀 混凝土耐久性问题，是指结构在所使用的环境下，由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变，最终使混凝土丧失使用能力。即所为的耐久性失效，耐久性失效的原因很多，有抗冻失效，碱—骨料反应失效，化学腐蚀失效，钢筋锈蚀造成结构破坏等。造成混凝土耐久性不佳的原因多种多样，主要可分为：（1）物理破坏：由温度变化引起的收缩膨胀裂缝（这是由于混凝土内骨料和硬化水泥浆体不同的温度膨胀系数而引起），如冻融循环、除冰盐分对混凝土的剥蚀等：（2）化学破坏：由混凝土内部材料引起的碱骨料反应以及外部侵蚀性离子（Gl-）引起的诸如钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀（SO42-）以及碳化（CO2）等；（3）机械破坏：冲击、磨损、流动淡水溶蚀作用、流动气体的磨蚀、冲蚀等（如道路、水利混凝土）。下面作具体分析。 混凝土的冻融破坏结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内孔隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落，严重时可以露出石子。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。孔越少越小，破坏作用越小，封闭气泡越多，抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了孔结构和含气量外，还包括:混凝土的饱和度，水灰比，混凝土的龄期，集料的孔隙率及其间的含水率等。 混凝土的碱-集料反应混凝土的碱-集料反应，是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应，引起混凝土的膨胀，开裂，甚至破坏。因反应的因素在混凝土内部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隐患。许多国家因碱-集料反应不得不拆除大坝，桥梁，海堤和学校，造成巨大损失，国内工程中也有碱-集料反应损害的类似报道，一些立交桥，铁道轨枕等发生不同程度的膨胀破坏。混凝土碱-集料反应需具备三个条件，即有相当数量的碱，相应的活性集料，水份。反应通常有三种类型：碱-硅酸反应，碱-碳酸盐反应，慢膨胀型碱-硅酸盐反应，避免碱-集料反应的方法可采用：①尽量避免采用活性集料；②限制混凝土的碱含量；③掺用混合材。 化学侵蚀当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时，会引起水泥石发生一系列化学，物理与物化变化，而逐步受到侵蚀，严重的使水泥石强度降低，以至破坏。常见的化学侵蚀可分为淡水腐蚀，一般酸性水腐蚀，碳酸腐蚀，硫酸盐腐蚀，镁盐腐蚀五类。淡水的冲刷，会溶解水泥石中的组分，使水泥石孔隙增加，密实度降低，从而进一步造成对水泥石的破坏;研究表明，当水泥石中的氧化钙溶出5%时，强度下降7%，当溶出24%时，强度下降29%，因此，淡水冲刷会对水工建筑有一定影响;而当水中溶有一些酸类时，水泥石就受到溶淅和化学溶解双重作用，腐蚀明显加速，这类侵蚀常发生在化工厂;碳酸对混凝土的影响主要为:在溶淅水泥石的同时，破坏混凝土内的碱环境，降低水泥水化产物的稳定性，影响水泥石的致密度，造成对混凝土的侵蚀;硫酸盐的腐蚀则表现为SO42-离子深入混凝土内与水泥组分反应，生成物体积膨胀开裂造成损坏；海水中由于存在多种离子，侵蚀形式较为复杂，但主要是由于镁盐使硬化水泥石的结构组分分解，同时硫酸盐作用会造成对水泥石的损坏，而氧化镁沉淀会堵塞混凝土孔隙，会使海水侵蚀有所缓和。 钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀，其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，逐步生成氢氧化铁等即铁锈，其体积比原金属增大2-4倍，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损坏。氢氧化铁在强碱溶液中会形成稳定的保护层，阻止钢筋的锈蚀，但碱环境被破坏或减弱，则会造成钢筋的锈蚀，如混凝土的碳化或中性化。造成混凝土碳化和中性化的原因，主要是混凝土的密实度即抗渗性不足，酸性气体(如CO2，SO2，H2S，HCL，NO2)渗入混凝土内与氢氧化钙作用；其二，氯离子对钢筋表面钝化膜有特殊的破坏作用，当混凝土中氯含量超过标准时，钢筋会锈蚀，而水和氧的存在是钢筋被腐蚀的必要条件，因此，若混凝土开裂，造成水和氧的通道，则钢筋锈蚀加速，促成混凝土裂缝进一步开展，混凝土保护层剥落，最终使构件失去承载力。 使用方面的因素。有些旧建筑物已经使用好几十年了，已满足不了现代发展的使用要求，这些建筑物经常处于超负荷运转中，由于费用等因素的影响使用单位往往忽视对建筑物早期的防腐处理和必要的维修加固，缩短了建筑物的使用寿命。
《微电子学概论》感想 对于电子科学与技术这个专业，《微电子学概论》是我们的一门专业课程。通过这一整个学期的学习，我了解了一些集成电路基础，集成电路的制造工艺，集成电路设计和半导体知识。特别是最后几个礼拜，老师还播放一些苹果公司和因特尔公司的芯片制作过程的视频，让我们更加深入的了解一些MOS集成电路工艺流程。并且对微电子学也有一些自己的看法和简介 微电子学是电子学的一门分支，主要研究电子或离子的固体材料中的运动规律及其应用。微电子学是以实现电路和系统的集成为目的：研究如何利用半导体的围观特性以及一些特殊工艺，在一块半导体芯片上制作大量的器件，从而在一个微小的面积中制造出复杂的电子系统。 微电子作为一个非常有活力的领域，依然在不断快速发展。一些技术已经投入应用，在社会各个方面为人类提供便利；而另一些技术还处于试验阶段，有待科学家们的继续研究。目前，微电子领域的前沿技术包括微电子制造工艺、微电子材料的研究、超大规模集成电路的设计以及MEMS 技术等。微加工工艺是制造MEMS 的主要手段，IC 制造技术含（如光刻、薄膜淀积、注入扩散、刻蚀等）、微机械加工技术（如牺牲层技术、各向异性刻蚀、双面光刻以及软光刻技术等）和特殊微加工技术。目前微电子的制造工艺采用光刻和刻蚀等微加工方法，将大的材料制造为小的结构和器件，并与电路集成，实现系统微型化。 只有微电子技术取得突破，才能制造出更高性能的集成电路，从而导致相关的一系列电子产品的更新。微电子技术在军事国防方面同样有重要的应用。微电子技术的发展和应用，不仅提升了军事装备和作战平台的性能，而且导致了新式武器以及新兵种的产生。微电子技术的产生改变了传统战争的模式，将面对面的战斗演变为超视距作战。微电子技术在小型机械制造领域的应用，导致了微机电系统（MEMS）的出现，引起了一场新的革命。 由于MEMS 系统和器件具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异、功能强大、可批量生产等众多优点，在各个领域都有着广阔的应用前景。目前已经制造出了微型加速度计、微型陀螺、各种传感器等多种类型的MEMS 产品，对人们的日常生活产生了巨大影响。更为重要的是，随着人类社会迈入“硅器时代”微电子在人类生活中占据着，越来越重要的地位，微电子技术的发展水平和微电子产业的规模已经成为衡量一个国家综合实力的重要标志。 对半导体材料的研究也是微电子领域的热门。由最原始的元素半导体（锗、硅、硒、硼、锑、碲），到化合物半导体（砷化镓、磷化锢、锑化锢、碳化硅、硫化镉及镓砷硅等），乃至热门的有机半导体和无定型半导体。半导体材料的
海南大学 数据挖掘论文 题目：股票交易日线数据挖掘 学号：20100602310002 姓名： 专业：10信管 指导老师： 分数：
目录 目录 (2) 1. 数据挖掘目的 (3) 2.相关基础知识 (3) 2.1 股票基础知识 (3) 2.2 数据挖掘基础知识 (4) 2.2.2数据挖掘的任务 (5) 3.数据挖掘方案 (6) 3.1. 数据挖掘软件简介 (6) 3.2. 股票数据选择 (7) 3.3. 待验证的股票规律 (7) 4. 数据挖掘流 (8) 4.1数据挖掘流图 (8) 4.2规律验证 (9) 4.2.2规律2验证 (10) 4.2.3规律三验证 (12) 4.3主要节点说明 (14) 5.小结 (15)
1.数据挖掘目的 数据挖掘的目的就是得出隐藏在数据中的有价值的信息，发现数据之间的内在联系与规律。对于本次数据挖掘来说，其目的就是学会用clementine对股票的历史数据进行挖掘，通过数据的分析，找出存在股票历史数据中的规律，或者验证已存在的股票规律。同时也加深自己对股票知识的了解和对clementine软件的应用能力。为人们决策提供指导性信息，为公司找出其中的客户为公司带来利润的规律，如二八原则、啤酒与尿布的现象等。 2.相关基础知识 2.1 股票基础知识 2.1.1 股票 是一种有价证券，是股份公司在筹集资本时向出资人公开或私下发行的、用以证明出资人的股本身份和权利，并根据持有人所持有的股份数享有权益和承担义务的凭证。股票代表着其持有人（股东）对股份公司的所有权，每一股同类型股票所代表的公司所有权是相等的，即“同股同权”。股票可以公开上市，也可以不上市。在股票市场上，股票也是投资和投机的对象。对股票的某些投机炒作行为，例如无货沽空，可以造成金融市场的动荡。 2.1.2 开盘价 开盘价又称开市价，是指某种证券在证券交易所每个交易日开市后的第一笔买卖成交价格。世界上大多数证券交易所都采用成交额最大原则来确定开盘价。 2.1.3 收盘价 收盘价是指某种证券在证券交易所一天交易活动结束前最后一笔交易的成交价格。如当日没有成交，则采用最近一次的成交价格作为收盘价，因为收盘价是当日行情的标准，又是下一个交易日开盘价的依据，可据以预测未来证券市场行情；所以投资者对行情分析时，一般采用收盘价作为计算依据。
工程导论结课论文 摘要：通过学习工程导论这门学科，自己对电子信息工程专业的理解及自我感悟 关键词：当今形势能力自我感悟 引言：当今世界 信息技术是衡量一个国家现代化水平的重要标志。我国把信息技术列为21世纪发展战略计划的首位。然而 信息技术的发展是需要电子信息工程作为强大支柱的。因此 电子信息工程专业也是现在热门的专业。 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科 主要研究信息的获取与处理 电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。 随着社会的发展 电子行业的发展一日千里。现在 电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面 像电话交换局里怎么处理各种电话信号 手机是怎样传递我们的声音甚至图像的 我们周围的网络怎样传递数据等 甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西 并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和使用。电子信息工程专业就是这样一个集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 我们专业主要的课程有 高等数学、线性代数、概率与统计、离散数学 大学物理 信号与系统、英语、电路分析、电子技术基础、C语言、Java基础设计、电子CAD、高频电子技术、电子测量技术、通信技术、自动检测技术、网络与办公自动化技术、多媒体技术、单片机技术、电子系统设计工艺、电子设计自动化 EDA 技术、数字信号处理 DSP 技术、操作系统 Linux 、微机原理等课程 单片机原理及应用 ARM嵌入式系统 自动控制 传感器技术与工程应用等。 我的理想是做一个电子信息工程 信号与信息的处理 专业的高级工程师。目前 我还没有学习电子信息工程 信号与信息的处理 专业的知识 但是 我会利用好课余时间提前学好有关的专业知识 以备设计电子作品时使用。社会需要的是有一定科研能力和创新能力的电子信息工程学科高级专业人才 同时 我的英语不是很好 这也是与社会需求的差距。 所以 我必须更加努力 让自己具有以下几方面的知识和能力： 1 具有较扎实的自然科学基础 较好的人文、艺术和社会科学基础 以及正确运用本国语言、文字的表达能力 2 较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识 3 系统地掌握信息的获取、传递、处理及利用等方面的知识和技能 4 具有电子线路与系统的分析、设计、开发、集成及应用等方面的基本能力 5 掌握文献检索、资料查询的基本方法 了解电子信息科学技术的发展动态 6 具有较强的自学能力和创新意识 7 掌握英语 能阅读本专业英文书籍 并有一定的英语口头和书面交流能力。 未来的发展重点是电子信息产品制造业、软件产业和集成电路等产业 新兴通信业务如数据通信、多媒体、互联网、电话信息服务、手机短信等业务也将迅速扩展 值得关注的还有文化科技产业 如网络游戏等。目前 信息技术支持人才需求中排除技术故障、设备和顾客服务、硬件和软件安装以及配置更新和系统操作、监视与维修等四类人才最为短缺。此外电子商务和互动媒体、数据库开发和软件工程方面的需求量也非常大。 随着社会信息化的深入 各行业大都需要电子信息工程专业人才 而且薪金很高。我们