功能材料论文模版
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专业: 材料科学与工程姓名:**学校名称:贵州大学论文题目:生物医用高分子材料学号:*******老师: ***生物医用高分子材料摘要:简述了对功能高分子材料的认识,功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类,接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势,对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。
关键词:功能高分子材料,生物医用高分子材料。
功能高分子材料功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料.近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%所谓功能性高分子材料,一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料,但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言.这一定义只是一个概括,不一定很确切,较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料.如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物.可以看出,这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多,而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料.功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类:(1)分离材料和化学功能材料;(2)电磁功能高分子材料;(3)光功能高分子材料;(4)生物医用高分子材料。
功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。
随着时代的发展,在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料,经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求,我们也把它归属于功能性高分子材料。
目录0 引言 (2)1 智能材料结构的研究现状 (3)1.1 智能传感技术 (3)1.2智能驱动技术 (4)1.3智能控制技术 (6)1.4智能信息处理与传输 (6)2 常用制备方法 (8)2. 1 物理气相沉积法 (8)2. 2 喷涂法 (8)2. 3 烧结法 (8)2. 4 注射成型法 (8)2.5创构智能材料的物理新技术 (8)3智能材料的应用领域 (9)3.1军事领域中的应用 (9)3.2医学领域中的应用 (11)3.3建筑领域的应用 (13)3.4智能服装和纺织品领域的应用 (13)3.5 未来热点应用 (14)3 结束语 (15)参考文献 (15)智能材料研究进展及应用侯博材料与化工学院材料科学与工程摘要:智能材料是广受瞩目的新兴材料科学门类,经过几十年的发展,已日趋成熟,必将逐渐深入到人类生活之中,且越来越多地影响乃至大范围地改变人们的生活方式。
本文介绍了智能材料的基本构成和分类,对对智能材料结构的研究现状进行了阐述,并简单介绍了一些常用的制备方法,概述了其应用,探讨了其研究价值和广阔的发展应用前景。
关键词:智能材料智能传感技术智能驱动技术智能控制技术智能信息处理与传输0 引言材料是人类一切生产和生活水平提高的物质基础,是人类进步的里程碑。
随着科技的发展,特别是20世纪80年代以来,现代航天、航空、电子、机械等高技术领域取得了飞速的发展,人们对所使用的材料提出了越来越高的要求,传统的结构材料或功能材料已不能满足这些技术的要求,材料科学的发展由传统单一的仅具有承载能力的结构材料或功能材料,向多功能化、智能化的结构材料发展。
20世纪80年代末期,受到自然界生物具备的某些能力的启发,美国和日本科学家首先将智能概念引入材料和结构领域,提出了智能材料结构的新概念。
智能材料结构又称机敏结构(Smart/Intelligent Materials and Structures),泛指将传感元件、驱动元件以及有关的信号处理和控制电路集成在材料结构中,通过机、热、光、化、电、磁等激励和控制,不仅具有承受载荷的能力,而且具有识别、分析、处理及控制等多种功能,能进行自诊断、自适应、自学习、自修复的材料结构。
功能材料论文
功能材料是指具有一定性能和特性,能够满足特定需求的材料。
在现代科技发展的大背景下,功能材料得到了广泛的应用和研究。
本文将从功能材料的定义、分类、应用以及发展前景等方面进行阐述。
首先,功能材料是指具有特殊功能和性能的材料。
功能材料可以根据其性能和用途分类,常见的功能材料包括光电材料、磁性材料、超导材料、催化材料等。
这些材料在光电器件、磁性存储、超导电性、催化反应等方面都有广泛的应用。
其次,功能材料在各个领域有着重要的应用。
例如,光电材料广泛应用于太阳能电池、光电二极管、液晶显示器等;磁性材料在信号处理、磁存储、传感器等方面有着重要的应用;超导材料在电能传输、磁共振成像、能源储存等方面有着巨大的潜力;催化材料可以加速化学反应速率,广泛应用于催化剂、汽车尾气净化等领域。
这些功能材料的应用对于提高能源利用效率、改善环境、推动科技进步都具有重要意义。
最后,功能材料具有广阔的发展前景。
随着科技的不断进步和需求的增长,对于功能材料的研究和应用也将不断提高和扩展。
例如,新型光电材料的研发将有助于提高光电器件的效率和稳定性,推动太阳能行业的发展;磁性材料在数据存储、信息通信等领域的需求不断增长,对材料性能的要求也越来越高;超导材料的应用前景非常广阔,可以推动能源领域的革命性变革;催化材料的研究和应用也有着巨大的潜力,在化学工业、环境治理等方面发挥更大的作用。
总之,功能材料具有特殊功能和性能,在各个领域有广泛的应用和重要的意义。
随着科技的不断进步和需求的增长,功能材料的研究和应用也将不断提高和扩展。
相信在未来的发展中,功能材料将为人类社会的发展做出更大的贡献。
机械工程材料课程论文功能材料在机械工程中的应用作者: 车辕摘要:功能材料是指具有特殊的电、磁、光、热、声、力、化学性能生物性能及其相互转化的功能,不是被用于结构目的,而是用已实现对信息和能量的感受、计测、显示、控制和转换位主要目的的高新材料。
功能材料是现代高新技术发展的先导和基础,是21世纪重点开发和应用的新型材料。
其在汽车上的应用也是显而易见的。
关键词:散热快耐高温高寿命Abstract: Functional material means of a special electricity, magnetic, light, heat, sound, power, chemical weapons and biological weapons mutual transformation function is not being used for structural purposes, but has been used to achieve energy information and feelings, or measuring, display, control and conversion spaces main purpose of the high material. Functional materials is a modern high-tech development and pilot basis, the focus is the development and application of 21 new materials. Its application in the car is obvious.Keyword: Heat release soon Withstand high temperatures High life 在没有学《机械工程材料》这门课程之前,我总是觉得这材料吗无非不就是些钢或是铁什么的,用当初弱智的想法总认为这门课没有多大意思,可是这个想法在上过课后可以说是彻彻底底的改变了,其实说为"改变"太轻了,应该说是"醒悟",为什么会这么说呢?想想这么多年来,自己总以为自己对汽车稍有些了解,正是因为这才报了汽车这专业,可是到头来,咱连钢和铁都没分得清,真是惭愧啊!难道这只是一个观念上的"改变"就行了吗?回答肯定是不行,观念的改变只是个表面现象,而真正让人得到是什么啊,是教训,是什么教训,是让一个人了解自我认识自我的教训,让自己知道了自己到底缺什么到底应该学些什么,这才是此教训的最终目的,之所以这样,我才叫这样的感想叫“醒悟”。
目录目录 (2)原子力显微镜的基本原理和应用实例 (3)一、基于STM概念上的AFM的发展概述 (3)二、AFM的工作原理和工作模式 (3)(1) AFM的工作原理 (3)(2) AFM的工作模式 (4)(3) AFM中针尖与样品之间的作用力 (5)三、AFM在材料分析领域的应用 (6)(1) 高分子结晶形态观察 (6)(2) 非晶态单链高分子结构观察 (7)四、小结 (8)参考文献 (9)附录: (10)Imaging of Dynamic Viscoelastic Properties of a Phase-Separated Polymer Surface by Forced Oscillation Atomic Force Microscopy (10)原子力显微镜及其应用 (13)原子力显微镜在高分子领域的应用 (18)原子力显微镜的基本原理和应用实例14119X 某人摘要:本文简要介绍了原子力显微镜的发展,阐述了原子力显微镜的工作原理、工作模式及工作中针尖与样品之间的作用力,并对其在高分子结晶形态观察和非晶态单链高分子结构观察这两个领域的应用作了综述。
关键字:原子力显微镜,针尖,高分子结晶,非单链高分子一、基于STM概念上的AFM的发展概述在当今的科学技术中,如何观察、测量、分析尺寸小于可见光波长的物体,是一个重要的研究方向.1933年德国Ruska和Knoll研制了第一台电子显微镜.继后,许多用于表面结构分析的现代仪器问世.如透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、场离子显微镜(FIM)、俄歇电子能谱仪(AES)、光电子能谱(ESCA)等,但是多数技术都无法真正地直接观测物体的微观世界.1982年, Gerd Binnig和Heinrich Rohrer在IBM公司苏黎世实验室共同研制成功了第一台扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope, STM)[1],使人们首次能够真正实时地观察到单个原子在物体表面的排列方式和与表面电子行为有关的物理、化学性质[2]. STM的工作原理是基于量子理论中的隧道效应.将原子线度的极细探针和被研究的样品的表面作为两个电极,当样品的表面与探针针尖的距离非常近时(一般小于1nm),在外加电场作用下,电子会穿过两个电子之间的势垒流向另一电极,从而产生隧道效应.STM的探针是由针尖与样品之间的隧道电流的变化决定的,因此STM要求样品表面能够导电,从而使得STM只能直接观察导体和半导体的表面结构.对于非导电的物质则要求样品覆盖一层导电薄膜,但导电薄膜的粒度和均匀性难以保证,且导电薄膜掩盖了物质表面的细节.为了克服STM的不足之处, Binnig, Quate和Gerber决定用微悬臂作为力信号的传播媒介,把微悬臂放在样品和STM的针尖之间,于1986年推出了原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)[3] .AFM是通过探针与被测样品之间微弱的相互作用力(原子力)来获得物质表面形貌的信息.因此,AFM除导电样品外,还能够观测到非导电样品的表面结构,且不需要用导电薄膜覆盖,其应用领域将更为广阔. 它得到的是对应于样品表面总电子密度的形貌,可以补充STM对样品观测得到的信息,且分辨率亦可达原子级水平[4].正如Binnig在研制出AFM之初时所指出的那样:”该仪器能测出小到单个原子间的相互作用力,若在低温条件下,甚至能检测10-18 N的微小作用力”[5].1988年,国外开始对AFM进行改进,研制出了激光检测原子力显微镜(Laser-AFM)[6-8].我国中国科学院化学所白春礼等人在1988年初成功地研制了国内第一台集计算机控制、数据分析和图像处理系统于一体的扫描隧道显微镜(STM).在同年底又研制出我国第一台原子力显微镜(AFM),其性能一下子就达到原子级分辨率.后来又在已有的STM和AFM的基础上[9,10],成功地研制出国内首台全自动Laser-AFM[11],其横向分辨率为0.13nm.以STM和AFM为基础,衍生出了一系列的扫描探针显微镜(scanning probe microscope, SPM),有激光力显微镜(LFM)、磁力显微镜(MFM)、扫描电化学显微镜(SECM)、近光光学显微镜(SNOM)、弹道电子发射显微镜(BEEM)、扫描离子电导显微镜(SICM)等.扫描探针显微镜(SPM)标志着对物质表面在纳米级上成像和分析的一个新技术领域的诞生,必将为纳米技术的发展注入新的活力.二、AFM的工作原理和工作模式(1)AFM的工作原理AFM的工作原理结构示意图见图1.图1 AFM工作原理在AFM中用一个安装在对微弱力极敏感的微悬臂上的极细探针代替STM中的简单的金属极细探针.当探针与样品接触时,由于它们原子之间存在极微弱的作用力(吸引或排斥力),引起微悬臂偏转.扫描时控制这种作用力恒定,带针尖的微悬臂将对应于原子间作用力的等位面,在垂直于样品表面方向上起伏运动,通过光电检测系统(通常利用光学、电容或隧道电流方法)对微悬臂的偏转进行扫描,测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,将信号放大与转换从而得到样品表面原子级的三维立体形貌图像.AFM的核心部件是力的传感器件,包括微悬臂(Cantilever)和固定于其一端的针尖.根据物理学原理,施加到Cantilever末端力的表达式为[12]F=KΔZ式中, ΔZ表示针尖相对于试样间的距离,K为Cantilever的弹性系数.力的变化均可以通过Cantilever被检测.根据力的检测方法,AFM可以分成两类:一类是检测探针的位移;另一类是检测探针的角度变化[3,7].由于后者在Z方向上的位移是通过驱动探针来自动跟踪样品表面形状,因此受到样品的重量及形状大小的限制比前者小.微悬臂和针尖是决定AFM灵敏度的核心.为了能够准确地反映出样品表面与针尖之间微弱的相互作用力的变化,得到更真实的样品表面形貌,提高AFM的灵敏度,微悬臂的设计通常要求满足下述条件:1、较低的力学弹性系数,使很小的力就可以产生可观测的位移; 2、较高的力学共振频率;3、高的横向刚性,针尖与样品表面的摩擦不会使它发生弯曲;4、微悬臂长度尽可能短;5、微悬臂带有能够通过光学、电容或隧道电流方法检测其动态位移的镜子或电极;6、针尖尽可能尖锐.AFM仪器的发展,也可以说是微悬臂和针尖不断改进的过程.一般AFM采用微机机械加工技术制作的硅、氧化硅及氮化硅(Si3N4)微悬臂.但近年来,日、美等国相继展开了把压电微悬臂代替普通微悬臂用于AFM的研究,取得了很好的效果.我国在这方面的工作也得到了重视.(2)AFM的工作模式AFM有三种不同的工作模式:接触模式(contact mode)、非接触模式(noncontact mode)和共振模式或轻敲模式(Tapping Mode).1、接触模式接触模式包括恒力模式(constant-force mode)和恒高模式(constant-height mode).在恒力模式中,通过反馈线圈调节微悬臂的偏转程度不变,从而保证样品与针尖之间的作用力恒定,当沿x、y方向扫描时,记录Z方向上扫描器的移动情况来得到样品的表面轮廓形貌图像.这种模式由于可以通过改变样品的上下高度来调节针尖与样品表面之间的距离,这样样品的高度值较准确,适用于物质的表面分析.在恒高模式中,保持样品与针尖的相对高度不变,直接测量出微悬臂的偏转情况,即扫描器在z方向上的移动情况来获得图像.这种模式对样品高度的变化较为敏感,可实现样品的快速扫描,适用于分子、原子的图像的观察.接触模式的特点是探针与样品表面紧密接触并在表面上滑动.针尖与样品之间的相互作用力是两者相接触原子间的排斥力,约为10-8~10-11N.接触模式通常就是靠这种排斥力来获得稳定、高分辨样品表面形貌图像.但由于针尖在样品表面上滑动及样品表面与针尖的粘附力,可能使得针尖受到损害,样品产生变形,故对不易变形的低弹性样品存在缺点.2、非接触模式非接触模式是探针针尖始终不与样品表面接触,在样品表面上方5~20nm距离内扫描.针尖与样品之间的距离是通过保持微悬臂共振频率或振幅恒定来控制的.在这种模式中,样品与针尖之间的相互作用力是吸引力(((范德华力.由于吸引力小于排斥力,故灵敏度比接触模式高,但分辨率比接触模式低.非接触模式不适用于在液体中成像.3、轻敲模式在轻敲模式中,通过调制压电陶瓷驱动器使带针尖的微悬臂以某一高频的共振频率和0.01~1nm的振幅在Z方向上共振,而微悬臂的共振频率可通过氟化橡胶减振器来改变.同时反馈系统通过调整样品与针尖间距来控制微悬臂振幅与相位,记录样品的上下移动情况, 即在Z方向上扫描器的移动情况来获得图像.由于微悬臂的高频振动,使得针尖与样品之间频繁接触的时间相当短,针尖与样品可以接触,也可以不接触,且有足够的振幅来克服样品与针尖之间的粘附力.因此适用于柔软、易脆和粘附性较强的样品,且不对它们产生破坏.这种模式在高分子聚合物的结构研究和生物大分子的结构研究中应用广泛.(3)AFM中针尖与样品之间的作用力AFM检测的是微悬臂的偏移量,而此偏移量取决于样品与探针之间的相互作用力.其相互作用力主要是针尖最后一个原子和样品表面附近最后一个原子之间的作用力.当探针与样品之间的距离d较大(大于5nm)时,它们之间的相互作用力表现为范德华力(V an der Waals forces).可假设针尖是球状的,样品表面是平面的,则范德华力随1/d2变化.如果探针与样品表面相接触或它们之间的间距d小于0.3nm,则探针与样品之间的力表现为排斥力(Pauli exclusion forces).这种排斥力与d13成反比变化,比范德华力随d的变化大得多.探针与样品之间的相互作用力约为10-6~10-9N,在如此小的力作用下,探针可以探测原子,而不损坏样品表面的结构细节.样品与探针的作用力还有其他形式,如当样品与探针在液体介质中相接触时,往往在它们的表面有电荷,从而产生静电力;样品与针尖都有可能发生变形,这样样品与针尖之间有形变力;特定磁性材料的样品和探针可产生磁力作用;对另一些特定样品和探针,可能样品原子与探针原子之间存在相互的化学作用,而产生化学作用力.但在研究样品与探针之间的作用力的大小时,往往假设样品与探针特定的形状(如平面样品、球状探针),可对样品和探针精心设计与预处理,避免或忽略静电力、形变力、磁力、化学作用力等的影响,而只考虑范德华力和排斥力[13].(4)AFM的针尖技术探针是AFM的核心部件.目前,一般的探针式表面形貌测量仪垂直分辨率已达到0.1nm,而STM更高,达到0.01nm,因此足以检测出物质表面的微观形貌.但是,探针针尖曲率半径的大小将直接影响到测量的水平分辨率.Bustamante等人[14]指出,当样品的尺寸大小与探针针尖的曲率半径相当或更小时,会出现“扩宽效应”,即实际观测到的样品宽度偏大.这种误差来源于针尖边壁同样品的相互作用以及微悬臂受力变形[15,16].另外,Li等人[17]发现某些AFM图像的失真在于针尖受到污染.一般的机械触针为金刚石材料,其最小曲率半径约20nm.普通的AFM 探针材料是硅、氧化硅或氮化硅(Si3N4),其最小曲率半径可达10nm.由于可能存在”扩宽效应”,针尖技术的发展在AFM中非常重要.其一是发展制得更尖锐的探针,如用电子沉积法制得的探针,其针尖曲率半径在5~10nm之间[18].其二是对探针进行修饰,从而发展起针尖修饰技术.目前,用于AFM针尖修饰的技术[19]主要有:1、自组单分子膜修饰AFM针尖.这种化学修饰过的AFM针尖可用来定量测定基底与针尖自组膜的尾部基团之间的粘附力和摩擦力[20,21]. 2、生物分子修饰AFM针尖.Florin等人[22]用生物素修饰了AFM针尖,首先测量了单个配体/受体对之间的相互作用力.3、纳米碳管修饰AFM针尖.纳米碳管材料的研究是目前热门课题之一[23].纳米碳管具有非常适合于作为AFM针尖材料的物理、化学性质:良好的外形比例、尖端极小、良好的弹性、碳原子的反应多种多样(易于制功能化AFM针尖)等.Wong等人[24]用单层纳米碳管和多层纳米碳管修饰AFM针尖,它具有很高的空间分辨率,并通过化学反应进行胺基或羧基自组装膜,使针尖具有高度的化学敏感性.这种用纳米碳管修饰的针尖能用于单个配体/受体对之间相互作用、单个酸碱反应基团化学力滴定、化学力成像识别基底处的不同基团等的测量.这些针尖修饰技术在传统探测的物理量(力场、电场、磁场等)的基础上,引入了“化学场”,从而大大地提高和改善了AFM的空间分辨率和物质识别能力.探针针尖的几何物理特性制约着针尖的敏感性及样品图像的空间分辨率.因此针尖技术的发展有赖于对针尖进行能动的、功能化的分子水平的设计.只有设计出更尖锐、更功能化的探针,改善AFM的力调制成像(force modulation imaging)技术和相位成像(phase imaging)技术的成像环境,同时改进被测样品的制备方法,才能真正地提高样品表面形貌图像的质量.三、AFM在材料分析领域的应用AFM可以在真空、超高真空、气体、溶液、电化学环境、常温和低温等环境下工作,可供研究时选择适当的环境,其基底可以是云母、硅、高取向热解石墨、玻璃等。
功能材料论文传统材料在功能材料领域中起着重要作用。
功能材料指的是具有特殊功能的材料,比如具有导电、发光、吸附等性质的材料。
传统材料在功能材料领域中的应用主要有两个方面的意义。
首先,传统材料是功能材料的重要基础。
许多功能材料的研制都需要依赖传统材料的基础。
例如,导电材料的研发离不开金属和导电聚合物材料的支撑。
发光材料的研究也需要传统材料来实现。
另外,许多功能材料的性能也需要传统材料来进行改进。
例如,通过改变传统材料的结构和组分,可以改变其导电性能、热传导性能等。
因此,传统材料在功能材料领域中起着不可替代的作用。
其次,传统材料在功能材料应用中具有很大的潜力。
传统材料具有成熟的制备工艺和丰富的应用经验,这使得其在功能材料领域中具有广泛的应用前景。
例如,金属材料具有良好的导电性能和机械性能,可以用于制备导电材料和传感器。
聚合物材料具有良好的可塑性和化学稳定性,可以用于制备各种功能材料,如吸附材料、膜材料等。
陶瓷材料具有优异的耐高温性能和化学稳定性,可以用于制备高温材料和催化剂等。
需要注意的是,传统材料在功能材料领域中的应用还存在一些问题。
一方面,传统材料的性能可能无法满足功能材料的要求。
例如,金属材料的导电性能可能无法满足高频电子器件的需求。
因此,研究人员需要对传统材料进行改进和优化,以提高其性能。
另一方面,传统材料的制备技术可能无法满足功能材料的需求。
例如,传统陶瓷制备工艺可能无法制备具有特殊孔结构的陶瓷材料。
因此,研究人员需要开发新的制备方法,以满足功能材料的特殊需求。
总之,传统材料在功能材料领域中具有重要的作用和潜力。
传统材料是功能材料的基础,也是功能材料的重要组成部分。
通过改进和优化传统材料的性能和制备技术,可以进一步拓展功能材料的应用领域,推动功能材料的发展和应用。
梯度功能材料的制备与应用及其发展状况摘要:近年来,梯度功能材料(FunctionallyGradientMaterials,FGM)由于其优异的性能和特殊的功能,得到了迅速发展,展现出极大的应用价值。
FGM的制备方法主要有粉末冶金法、等离子喷涂法、激光熔覆法、自蔓延高温燃烧法等。
FGM在航空航天、电磁工程、生物工程、核能和电气工程等领域都有广泛的应用。
文章综述了FGM的制备方法、特性、在各领域的应用以及发展现状,对未来的发展做了一些展望。
关键词:梯度功能材料;制备方法;特性;应用;发展前景梯度功能材料(functional gradient material, FGM),即材料的组分和结构从材料的某一方位(一维、二维、三维)向另一方位连续地变化,使材料的性能和功能也呈现梯度变化的一种新型材料[1]。
20世纪80年代后期,日本学者新野正之等首先提出功能梯度材料的概念[2],很快引起多个国家宇航领域科技工作者的极大关注,功能梯度材料的研究在各国迅速展开,二十多年来,国内外在功能梯度材料的组织结构、性能、制备工艺、设备以及材料的应用方面都取得了令人瞩目的成果。
1梯度功能材料制备方法1.1粉末冶金法(PM)PM法是将10μm~100μm粒径的粉末(金属、陶瓷)充分混合,按组分梯度分层填充或连续成分控制填充,压实后烧结制备FGM[3]。
PM法具有设备简单、易于操作、成本低等优点,但需要对烧结温度、保温时间和冷却速度等工艺进行严格控制。
1.2等离子喷涂法等离子喷涂法是将原料粉末送至等离子射流中,以熔融状态状态直接喷射到基材上形成涂层。
该方法使用粉末作喷涂材料,以气体作载体将粉末吹入等离子射流中, 依靠等离子弧将粉末熔化,熔融的粒子被进一步加速,然后以极高的速度打在经过净化和粗化处理的基材表面,产生强烈的塑性变形,相互挤嵌、填塞,形成扁平的层状结构涂层。
喷涂过程中改变陶瓷与金属的送粉比例,调节等离子射流的温度及流速,即可调整成分和组织,获得FGM涂层。
纳米材料综述功能材料与应用论文(已处理)纳米材料综述摘要概述了纳米材料的基本概念、分类方法及结构特征, 重点介绍了纳米材料的光谱、催化、光电化学及反应性等化学特性及应用.1、纳米材料的基本概念纳米材料是指颗粒尺寸为纳米量级 0.11 nm, 100nm 的超微粒子纳米微粒及由其聚集而构成的纳米固体材料。
纳米固体材料分为纳米晶体材料、纳米非晶态材料及纳米准晶态材料。
其中纳米晶体材料按其结构形态又可分为四类:1 零维纳米晶体, 即纳米尺寸超微粒子;2 一维纳米晶体, 即在一维方向上晶粒尺寸为纳米量级, 如一维纤维, 一维碳纳米管;3 二维纳米晶体, 即在二维方向上晶粒尺寸为纳米量级, 如纳米薄膜、涂层;4 三维纳米晶体, 指晶粒在三维方向上均为纳米尺度, 如纳米体相材料, 纳米陶瓷材料。
另外, 还有纳米复合材料, 以复合方式不同分为0-0、0-2、0-3 型复合, 即零维纳米粒子分别与纳米粒子、二维及三维材料复合而成的固体材料。
纳米材料科学是现代化学、物理学、材料学、生物学等多门学科相互交叉、相互渗透的新兴学科, 其研究内容主要包括两个方面:1 系统地研究纳米材料的性能、微结构和谱学特性,通过和常规材料对比, 找出纳米材料的特殊规律, 建立描述和表征纳米材料的新概念和新理论, 发展完善纳米材料科学体系;2 探索新的制备方法, 发展新型的纳米材料, 研究制备工艺与材料结构、性能之间的关系规律, 并拓宽其应用领域。
2、纳米材料的性质2.1、纳米微粒的结构和特性纳米粒子处于原子簇和宏观物体交界的过渡区域,是由数目很少的原子或分子组成的聚集体。
由于纳米粒子具有壳层结构。
粒子的表面原子占很大比例,并且是无序的类气状结构, 而在粒子内部则存在有序-无序结构,这与体相样品的完全长程有序结构不同。
纳米粒子的结构特征使其产生了小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应,并由此派生出传统固体材料所不具备的许多特殊性质。
功能材料论文功能材料是一类具有特殊功能或性能的材料,它们可以在各种领域发挥重要作用。
本文将就功能材料的定义、分类、应用以及未来发展方向进行探讨。
首先,功能材料是指具有特殊功能或性能的材料,它们可以通过特定的制备工艺和结构设计实现对光、电、磁、声、热等能量的转换、传感、存储和控制。
功能材料的研究和开发已成为当今材料科学与工程领域的热点之一。
其次,功能材料可以根据其功能特性进行分类,包括光学材料、电子材料、磁性材料、传感材料、储能材料等。
光学材料主要用于光学器件、显示器件和光学通信领域;电子材料主要用于电子器件、集成电路和电子元件领域;磁性材料主要用于磁记录、磁传感和磁存储领域;传感材料主要用于生物传感、化学传感和环境传感领域;储能材料主要用于电池、超级电容和储能器件领域。
再者,功能材料在各个领域都有着广泛的应用。
例如,光学材料在激光器、光纤通信和光学传感器中发挥着重要作用;电子材料在集成电路、半导体器件和电子元件中具有重要地位;磁性材料在磁记录、磁传感和磁存储领域有着广泛的应用;传感材料在生物传感、化学传感和环境传感领域发挥着重要作用;储能材料在电池、超级电容和储能器件中具有重要地位。
最后,功能材料的研究和开发具有重要的意义,未来的发展方向主要包括新型功能材料的设计与制备、功能材料的性能优化与调控、功能材料的应用拓展与产业化等方面。
随着科学技术的不断进步和社会需求的不断增长,功能材料必将在未来发挥着更加重要的作用。
综上所述,功能材料作为一类具有特殊功能或性能的材料,在当今社会发展中具有重要地位。
它们的研究和应用将为各个领域的发展提供重要支撑,未来的发展前景十分广阔。
希望本文能够对功能材料的研究和应用有所启发,推动功能材料领域的进一步发展。
纤维素先进功能材料论文摘要:通过对纤维素先进功能材料的分析可知,纤维素先进功能材料能够有效利用纤维素的价廉、量大、易获得、可再生等特点,拓展纤维素材料的使用领域。
相信纤维素先进功能材料的应用范围将会越来越广。
新技术和新溶剂的开发和使用,会极大地推动纤维素功能材料的开发。
纤维素是自然界中分布最广、存储量最大的天然高分子,它能够构成植物细胞壁,然后通过植物的光合作用继续产生大量的纤维素。
换句话讲,纤维素是一种优秀的可再生资源。
在使用过程中,纤维素与合成高分子相比,具有无毒、无污染、容易改性的特点,所以,它的存在更有利于社会的可持续发展。
1 纤维素材料随着石油、煤、天然气等不可再生能源的应用,环境问题日益严重,这些能源的用量也在逐渐减少,所以,纤维素材料的研究已经成为了国际重点研究领域,纤维素的先进功能材料也已经逐渐成为了纤维素的科研热点。
因为天然纤维素不能熔融,也很难在常规溶剂中溶解,所以,该材料的加工性能很差,这种情况限制了纤维素材料的运用。
在传统的纤维素材料生产中,主要采用黏胶法或铜氨溶液法。
虽然黏胶法一直在纤维素再生产中占有主要地位,但是,这种方法大量使用烧碱和硫酸,在生产过程中会释放有毒气体,严重污染环境。
2 物理法制备纤维素功能材料2.1 纯纤维功能材料纤维素中的纤维能够制造出性能优良的纺织品。
使用黏胶法制备再生纤维是目前最普遍的方法,但是,这种方法造成的污染很严重,所以,需要使用新工艺代替。
在制备工程中,氯化锂或二甲基乙酰胺受自身体系的制约,很难进行工业化生产,所以,开创了4-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)体系,实现了新的工业化生产。
利用这种方法生产出的再生纤维又被称为Lyocell纤维。
这种纤维不仅有天然纤维的手感,还具有模量高、湿度强和延展性好等特点。
再生纤维制造出的衣服不仅穿着舒服,而且耐磨,经常被应用于高档服装制造上。
但是,这种制作溶剂的价格非常高,并且对回收技术的要求也很高,需要大量的前期资金投入,所以,这种方法并没有被推广。
No. X
2008年第X期(X)卷
投稿栏目:(5号楷体)
正标题(3黑)*
副标题(4黑)
作者姓名(4长宋)
(单位)(6号宋)
摘要摘要应具有独立性,采用第三人称表述,内容应包括研究目的、方法和具体的研究结果、结论以及重要的数据,字数不应少于250字。
关键词关键词1,关键词2,关键词3,关键词4……
本刊版心尺寸为162 mm 245 mm,其中包括脚注,不含页眉。
除特别注明外,字体均为宋体,行距为多倍行距1.3倍,A4纸单面打印。
1 一级标题(4黑)
1.1 二级标题(5黑)
正标题居中,黑体,字号3号。
副题另行起,居中,黑体,字号4号。
题末右上角加“* ”,表示文章首页脚注的收稿日期及说明。
英文正标题居中,黑体,全大写,字号12 p。
英文副标题居中,字号10 p,黑体、居中、全大写
1.2 作者姓名(二级标题 5黑)
作者姓名居中,长宋,字号4号。
英文作者姓名居中,字号10 p。
姓在前,全大写;名在后,首字母大写,不同作者之间用逗号分隔。
1.3 单位(二级标题 5黑)
单位居中,字号6号。
英文单位居中,斜体,8 p
1.4 正文(二级标题 5黑)
正文两端对齐,字号5号。
页码为顺序编码,靠切口置于页眉内,用阿拉伯数字标示。
1.5 致谢(二级标题 5黑)
致谢内容字号小5号,放在文中的结尾,与正文间隔一行,主要是对该论文给予帮助过的人表示感谢。
1.6 图及图注(二级标题 5黑)
线图和照片都必须清晰,准确,居中排列(半栏或通栏)。
插图比例尺寸大小合适,图中的横、纵坐标数字清楚,有坐标必须有数据,有单位的量一定要注明单位,线和符号要分明。
线图使用OriginPro绘制,结构式使用Chemdraw Ultra绘制;照片右下角注明标尺或放大比例。
Fig. 1图题排在图下方居中,字号8p,题末不加标点图注另行起,用英文书写,多个注释之间用分号隔开,一般结尾不加标点。
句子形式的注释加句号。
Fig. 2图题排在图下方居中,字号8p,题末不加标点图注另行起,用英文书写,多个注释之间用分号隔开,一般结尾不加标点。
句子形式的注释加句号。
*
收稿日期,修稿日期;该文所属研究课题的来源或资助者;通讯联系人,E-mail:
4 2008年第X期(X)卷
1.7 表格及表注(二级标题 5黑)
所有表格均用英文陈述,原则上使用三线表,居中排(半栏或通栏),字号8p。
表中内容居中对齐,单位在小括弧内;表注在表格外的下方,主要是对表格的总体说明,或者是对表格中的某些数据的补充说明与解释,或介绍数据得到的实验条件。
Table 1.表题居中,题末不加标点;如需回行时,回行文字与上行文字相对居中
表头(单位)表头(单位)表头(单位)表头(单位)
a 表中注释采用a,b,c等字母右上标标出,注释内容排在表格下方,由相应的a, b, c等字母左上标引出
b 注释中首词首字母大写,其余小写,多个注释之间用分号分隔,结尾不加标点。
句子形式的注释加句号
1.8 文献(二级标题 5黑)
“REFERENCES”一词居中,黑体,字号10p,全大写。
正文中参考文献采用顺序编码制,引文用1,2,…等注明,视具体情况将序号作为上标或作为语句的组成部分(平排)。
例如:……国内外学者对此进行了长期的研究[2~5]。
标为上标;……式(5)的具体推导过程见文献[6]。
标为平排。
文后参考文献,具体编排项目与格式如下:
期刊:作者1,作者2,作者3,等.[J].刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码.
专著:作者. 书名. 版本[M]. 出版地点:出版者,出版年. 起止页码.
专利:专利申请者. 专利题名[P].专利国别:专利号, 年-月-日
论文集:作者. 文献题名. 论文集名(多卷集加卷号)[C]. 出版地:出版者,出版年. 起止页码
学位论文:作者. 博士论文题目[D]. 出版地:出版者, 出版年. 页码
英文标题(12 p Times New Romar 黑体、居中、全大写)
英文副标题(10 p Times New Romar 黑体、居中、全大写) 作者1,2(10 p 英文作者姓在前,全大写;名在后,首字母大写,不同作者之间用逗号分隔)
(1英文单位)(实词首字母大写)
(2英文单位)(实词首字母大写)
Abstract (10 p)提供详细英文摘要,英文摘要应具有独立性,采用第三人称表述,内容应包括研究目的、方法和具体的研究结果、结论以及重要的数据,字数在250~500字之间,或A4纸一页为宜。
Keywords Keyword1,Keyword1,Keyword1,Keyword1……。