需要低温0下一百多度才行,而且只有几种金属可以在此温度下发生超导现象
在接近绝对0度是被 发现金属的电阻几乎为0时 发现的
二硼化镁(MgB2)-迄今临界温度最高的金属化合物超导体 2001年1月10日日本青山学院大学教授秋光纯在关于“金属氧化物相变”的研讨会上宣布,他的研究小组发现了迄今为止临界温度最高的金属化合物超导体--二硼化镁(MgB2),超导转变温度达39K。二硼化镁的发现打开了研究新一类具有简单组成和结构的高温超导体大门。 二硼化镁超导体的最大特征是:易合成,易加工,应用前景好。与氧化物高温超导体不同,二硼化镁容易制成薄膜或线材。因此,可应用于电力传输、超级电子计算机器件以及CT扫描成像仪等方面。如同15年前(1986年)高温氧化物超导体发现之初那样,二硼化镁的发现使世界凝聚态物理学界为之兴奋。 二硼化镁晶体属六方晶系,早在1950年就被人们发现,但其超导电性从未有人研究过。这次二硼化镁超导电性的发现者是日本青山学院大学4年级学生永纯。2000年3月,永松纯接受了其指导教授秋光纯布置的毕业论文--组合钛(Ti)、镁(Mg)、硼(B)等轻元素以发现新的超导体。在做了165个样品以后,永松纯发现了二硼化镁具有超导电性,超导转变温度达39K。永松纯等人的发现在世界范围内掀起了一股超导热,有关二硼化镁超导电性的研究论文正在迅速增加,2001年3月将在美国西雅图召开关于二硼化镁超导电性的国际研讨会
最早发现超导现象的是荷兰物理学家卡末林·昂内斯。1911年,超导现象的发现,导致了超导物理学的诞生。由于低温物理学上的重大突破和成功地液化了氦气,昂内斯获得了1913年的诺贝尔物理学奖,昂内斯是第一个因为超导理论的研究而获此殊荣的科学家。 超导革命已经进行了很长时间。超导性在托马斯·爱迪生的时代已经为人所知,所以就其本身而言并不是什么新发现。19世纪末,人们发现了一个奇怪的现象:当温度下降到一定程度的时候,某种金属、合金、化合物的电阻会突然消失,成了一点儿电阻也没有的理想导体,这就是超导状态。具有这种特性的物质,就称为超导体。后来,科学家发现:只要外部的磁场不太强,在超导状态下,磁力线根本不能穿过超导体,也就是说在超导状态下,超导体中的磁力线等于零,科学家称其为“完全抗磁性”。 最早通过降温和加压的方法对气体实现液化的是法拉第,他从1823年开始进行气体的液化实验。从1823年到1845年,除了氢、氧、氦等少数几种气体外,物理学家们对大部分气体实现了液化。1877年法国科学家液化了氧气,1883年奥匈帝国的两位科学家液化了氮气,接着英国科学家液化了氢气。1908年,昂内斯液化了氦气。至此,所有的“永久气体”都实现了液化。昂内斯在实现氦气液化时发现了著名的超导现象。 昂内斯1853年出生在荷兰格罗宁根,20岁获得博士学位,从1882年起担任荷兰莱顿大学的物理学教授和实验室主任。1908年,昂内斯和他的学生成功地液化了氦气,并达到当时地球上所能达到的最低温度-4.2K。1911年,昂内斯和他的学生们选择了最容易提纯的水银作为实验材料,进行了各种低温实验。当温度降低到绝对温标4.2K,也就是摄氏-269度的时候,电阻突然奇怪地消失了!经过反复实验和检验,“超导电性”现象终于被发现了。为了进一步检验这个结果,昂内斯于1914年又设计了一个非常巧妙的实验:用超导体作了一个闭合线圈,并利用磁场在这个线圈中激发出了一个感应电流,想看一看这个电流会不会衰减。实验结果表明:这个超导线圈中的电流在两年中没有一点儿衰减的迹象。 在发现了超导现象、并验证了超导状态下的电阻确实接近零以后,昂内斯认识到:如果利用超导材料绕制一个线圈,因为没有电阻,所以在电流通过时就不会产生任何热量,于是就可以在不消耗能量的情况下获得一个很强的磁场供人们使用。但是,昂内斯的设想并没有很快实现。直到20世纪60年代,科学家们才发现在电流很大、磁场很强的状态下还能保持超导特性的材料,超导的应用才成为可能。 超导物理作为一个有近百年历史的学科,是随着对超导电性的研究、认识不断加深发展起来的,特别是20世纪50年代以来取得了一系列重大突破,引发了今天的高温超导电性机理及超导材料研究的热潮。超导研究成果已在科研、医疗、交通、通信、军事、电力和能源等领域得到了应用。但这还只是序幕,超导研究与应用在21世纪将为人们展现更加绚丽辉煌的前景。 超导应用将对电力输送产生巨大影响。保罗·格兰特在英国《新科学家》周刊2001年10月13日一期发表文章介绍,超导电缆的输电能力是同等尺寸的铜质电缆输电能力的三倍。就在这一年的1月10日,日本青山学院教授秋光纯宣布,他的研究小组发现,金属间化合物二硼化镁具有超导电性,超导转变温度高达39K。二硼化镁很便宜,而且很容易被加工成导线,从而使超导电缆的价格大幅度降低。2001年5月,丹麦开始通过超导电缆向哥本哈根的15万户家庭输送电力。日本东京也正在进行实验。预计美国能源部很快将宣布三项新的超导电缆建设计划以及一个全超导变电站的改造计划。 正如《新科学家》杂志所指出的:超导革命已经启动,而且势不可挡
硼氢化钠的四个氢都有还原性的。因为硼氢化钠的四个氢都是游离的,所以硼氢化钠的四个氢都有还原性的
8个,在硼烷还原的过程中,不断还原当量,由于对方是烟洗胺,所以还原了8个。
酰胺还原的经验分享 - 化合物定制合成网1. 到底酰胺还原之后要不要加酸回流,有的说加盐酸回流也可以,甲醇也行,如果是直接硼烷四氢呋喃建议加甲醇淬灭,蒸发,多次加入甲醇出去硼酸甲酯,后处理提纯2. 得到的产物类似果冻状,怎么回事呢,这就是里面含有硼酸或者硼酸甲酯了,你没有完全除干净,本人试验过,多次加入甲醇,旋蒸是可以出去的。3. 至于硼烷和胺生产的络合物到底是什么,本人也一直想搞清楚,个人理解为B(N-R)3或者是BH2-NH-R,有兴趣的可以研究一下。(可以参阅化合物定制合成网硼烷还原酰胺几个当量 - 高校教师答疑 - 百度问一问5分钟内回复 答主多年经验硼烷还原酰胺几个当量马上提问二甲胺硼烷144人正在咨询十硼烷142人正在咨询酰胺变成氰基117人正在咨询二甲胺硼烷144人正在咨询优选教育培训答主在线答疑在线小樱老师活跃之星2022高考纪念“态度非常好”已帮助3728人擅长:职业教育,K12,本科研究生教育提问在线花花姐姐 -活跃之星2022高考纪念“回答很清楚”已帮助1337人擅长:职业教育,K12,本科研究生教育提问百度问一问求助:硼烷还原酰胺 - 论文发表2022年12月31日硼烷还原酰胺可以不用加热的,在冰浴下加入硼烷,一般要加三四当量,然后室温反应过夜应该没问题。现在生成的是络合物,要掉才是目标产物,处理时假...干货||温和还原酰胺为胺的方法2022年7月11日酰胺还原为胺传统上用四氢铝锂或硼烷还原.由于四氢铝锂是强还原剂, 不但试剂本身具有危险性, 由...微信公众平台大家还在搜不能被硼烷还原的化合物LiAlH4还原酰胺二甲胺硼烷BH3还原酰胺硼烷淬灭的原理硼烷还原机理图解氰基水解成酰胺十硼烷硼烷还原酰胺的机理 - 豆丁网1页发布时间: 2013年09月15日其中一步合成是用硼烷还原酰胺的酰胺还原教材上一般都用LiAlH4,但这个价格太高,所以选择硼烷,还原之后用酸水解对于硼烷还原酰胺的机理,不是太...豆丁网【讨论】酰胺的还原我以前用的也是THF做溶剂当然要求绝对无水处理过的,然后用四氢锂铝还原,50度反应6h足够了 我刚做了一批!反应了二十多个小时效果还很差!硼...医学教育网官网【求助】关于硼烷还原酰胺的问题!上面有一个硝基一个苯环两个氨基,用硼烷还原,请问各位大虾能不能给一些指导我做实验的建议,还有硼烷还原酰胺的机理有哪些,还原后后处理需要...医学教育网官网高等有机第十章 - 还原 - 百度文库52页发布时间: 2022年06月20日在不同条件下,其它官能团也可被还原。RCHCHR +H2 cat RCH2CH2R 大多数情况下,催化氢化是顺式加成,氢原子从空阻小的一面加到双键上。百度文库用硼烷促进还原有机物质的方法发明领域 本发明涉及使用硼烷在催化量的添加剂存在下促进有机基质的还原反应的方法,其中有机基质是例如酯和酰胺,硼烷是例如胺硼烷。X技术大家还在搜酰胺变成氰基硼烷与甲醇反应方程式二甲基硫醚生物络合物羧酸和烷基锂反应硼烷还原双键机理三级酰胺还原酰胺的还原产物酰胺的氢化还原毕业论文 - 硼烷还原体系在含有羧酸与酰胺官能团药物...1. 第1章 前言 硼烷性质及其还原机理综述 乙硼烷众所周知,乙硼烷的制造方法有下述两种1:(1)使用乙醚溶剂通过氢化锂还原的方法: (2. 质2。(1)硼烷的互变。在不同温度下尽管没有催化剂的作用,硼烷也可以相互转变,乙硼烷可二聚为。(2)配位化合物容易形成;硼烷3. 因为硼原子在一般情况下显示的氧化数为3。如果乙硼烷中的硼和氢是以共价形式相结合那么,所需价电子应为14个。但实际上并非如此 , 乙人人文库硼烷还原酰胺 - 文档下载硼烷是还原酰胺的良好试剂。还原反应一般在四氢呋喃中进行,...酰胺的还原实用PPT - 百度文库发布时间: 2021年06月01日16百度文库酰胺还原制造胺的方法与流程2021年7月23日作为使用还原剂由酰胺得到相应的胺的方法,已知有几种方法。可列举出例如:(a)通过氢化铝锂(lah)来进行还原的方法;(b)用硼烷类试剂进行还原的...X技术干货| 一文掌握4种还原剂、15种底物的有机还原反应...1. LiAlH4,LiBH4,NaBH4的活性说明 LiAlH4,LiBH4,NaBH4是亲核性的还原剂,形式上可以看作是一个 “H-”的供体,其与各种含羰基的化合2. B2H6的活性说明 B2H6的活性物种是BH3,这是一个Lewis酸,因此硼烷是亲电性还原剂。其在反应时先与底物配位,因此配位性越强的底物反应活性越高3. 羧酸衍生物如何还原到醛 改进的铝氢试剂可以用来将羧酸衍生物有控制性还原为醛。代表性的试剂有: (点击查看大图) 这些试剂本身是能够还原醛的,知乎大家还在搜LiAlH4还原酰胺二甲胺硼烷有机还原剂有哪些羧酸加氢还原三种常见的还原剂羧基被LiAlH4还原方程式酰胺催化加氢反应方程式十硼烷酰胺还原制备胺2022年6月16日酰胺的还原也是合成胺基的一种常用的方法,其常常用于伯胺的单烷基化,一般将酰胺还原到胺最...微信公众平台硼氢化钠还原酰胺 南京廖华2022年12月15日有机硼化合物由于其具有良好的选择性,在酰胺还原反应中一直受到广泛的重视和采用,对它们的研究液较系统和深入。 NaBH4具有中等的还原能力,在常...毕业论文 - - 硼烷还原体系在含有羧酸与酰胺官能团药物...2019年7月6日毕业论文--硼烷还原体系在含有羧酸与酰胺官能团药物合成的应用研究.doc,PAGE 摘要 ,硼氢化钠在通常环境条件下不还原羧酸,酯,酰胺和腈。然而,...原创力文档毕业论文 - - 硼烷还原体系在含有羧酸与酰胺官能团药物合成的应 ...2019年7月6日内容提示: 摘要4KBH ,硼氢化钠在通常环境条件下不还原羧酸,酯,酰胺和腈。然而,硼氢化钾反应性可以通过添加某些添加剂来提高;例如,在 THF ...道客阅读大家还在搜胺变成酰胺酰胺还原为伯胺酰胺还原为胺的催化剂乙硼烷中硼的化合价乙硼烷中的硼是几价酰胺如何还原成氨硼烷怎么淬灭酰胺如何变成醛硼氢化钠还原酰胺 - 百度文库3页发布时间: 2022年12月06日1. 硼氢化钠的基本性质 白色结晶性粉末。有吸湿性,在潮湿空气中分解。 1)硼氢化钠和水的关系 ① 硼氢化钠在水中会慢慢分解放出氢气,少量2. 硼氢化钠还原酰胺 有机硼化合物由于其具有良好的选择性,在酰胺还原反应中一直受到广泛的重视和采用,对 它们的研究液较系统和深入。 NaBH4 具有中等百度文库硼烷氢化还原机理2022年12月10日@危尝娴: 硼氢化氧化机理 - : 这个比较复杂,分两步机理,整理如下: 一.硼氢化反应机理:(1)首先,反应在醚溶剂中作用,乙硼烷变...网络流行榜氨基硼烷化合物的合成及应用研究进展氨基硼烷化合物的合成及应用研究迚展1021且化合物结构较为稳定不其他传统的还原试剂相比具有反应条件温和、有一定的立体选择性、在水中稳定性好...豆丁网一种三级芳基酰胺与硼烷选择性发生还原反应的方法...2019年7月30日本发明涉及一种三级芳基酰胺与硼烷选择性发生还原反应的方法。首次实现以非过渡金属化合物三乙基硼氢化钠为催化剂,在温和条件下即可方便地催化...化工专业知识服务系统[硼氢化钠还原机理]硼氢化钠还原酰胺2013年1月20日有机硼化合物由于其具有良好的选择性,在酰胺还原反应中一直受到广泛的重视和采用,对它们的研究液较系统和深入。[求助]硼烷还原羧酸和酰胺的机理 - 分析百问 - 分析...2014年3月9日1楼: 有人知道硼烷还原羧酸和酰胺的机理吗?为什么硼烷能还原羧酸和酰胺,不容易还原酯呢?谢谢!4楼: 感觉这不是硼烷更容易还原酰胺和羧酸的主要原因,我感觉和羧酸和酰胺上面有活泼氢有关,欢迎讨论交流 ...分析测试百科还原反应与LiAlH4不同,乙硼烷还原酰胺时没有醛副产物生成,不还原硝基、酰卤 p364,p388淘豆网酰胺还原制备胺 - 反应2020年10月20日另外碳酰胺在LAH的还原条件下,也可被还原成为甲基,这也是一个常用的将伯胺单甲基化的一...搜狐网Angew:硼烷促进的羧酸化学选择性还原 - CBG资讯2022年9月26日羧酸基团的化学选择性转化已经取得了长远的发展,而底物中存在亲核/亲电基团时,其选择性还原则会存在...酰胺的还原 ppt课件下载 - PPT模板 - 爱问共享资料2021年5月30日酰胺还原酰胺还原反应是有机合成中最重要的反应之一。它在天然产物合成、药物合成、日用化学品工业,乃至重化工工业中,都有着极其广泛的应用。...爱问共享资料大家还在搜酰胺还原产物硼烷还原酰胺机理图解硼烷四氢呋喃还原酰胺硼烷为什么不能还原酯酰胺加氢硼氢化钠还原酯机理硼烷中的硼是几价硼烷还原酰胺通过还原酰胺获得胺的方法技术,硼烷还原酰胺机理专利...2012年4月11日高价值胺产品还可以通过用强还原剂如LiBH4 或者AIH3还原酰胺获得。然而,当使用催化氩化时,酰胺还原途径对于生产广泛范围的胺, 特别是大批生产...技高网最全的化学还原反应汇总 - 贤集网2017年6月23日酯,酰胺,腈类在适当的氢化金属还原剂的存在下,低温反应可以还原成醛。经常使用的还原剂有...硼氢化锂还原酰胺 - 分析测试百科网2021年12月15日硼氢化锂还原酰胺相关资料分析测试百科网新员工安全知识学习测评11. 正丁基锂纯品为白色粉末,有极强的还原性,遇水、氧化剂均极易燃烧。 对 错2. 硼烷是有机合成中一种重要的还原剂,遇水和空气都会猛烈燃烧并且毒性很大。 对 错3. 催化加氢时,旋紧四氟塞用手旋既可,禁止用氢化瓶塞扳手旋。 对 错问卷星乙硼烷如何把酰胺还原成胺的啊。就反应机理 - 盖德化工...回答时间: 2020年03月17日最佳答案:应该与氢化铝锂还原类似,氧硼配位与负氢转移相结合盖德化工网dibal还原机理 - 文档下载炔烃在钠的液氨溶液中被还原的机理硼氢化钠还原机理氢化铝锂还原机理硼烷还原机理还原胺化反应机理dibal还原机理铁粉还原硝基机理硼烷还原酰胺机理三...文档下载锆氢催化的酰胺硼氢化合成胺类化合物研究:机理、使用...2021年11月1日传统酰胺还原方法需要使用当量的强还原试剂,如四氢铝锂、硼氢化钠等,且官能团兼容性较差.使用氢气还原原子经济性最高,也最有吸引力;然而,目前...万方数据还原剂:十硼烷介绍2019年11月27日十硼烷已被早期用作还原剂,但其还原强度适中。只有用质子溶剂替代极性或添加添加剂,才能在...纳孚生物【有机】Angew:硼烷促进的羧酸化学选择性还原自20世纪90年代初频哪醇硼烷被首次报道以后,被广泛用于硼氢化反应。在结合金属催化剂或者不结合金属催化剂的条件下,其可以还原包括醛和酰胺在...一点资讯我也发一个酰胺还原的问题 - 盖德问答 - 化工人互助问答社区2018年8月4日结构是5元环的酰胺,N上面有个 乙酸甲酯 ,4位有一个甲酸甲酯。 目标是还原酰胺还原,酯基保留。 文献的方法是0度加硼烷盖德化工网大家还在搜不能被硼烷还原的化
硼氢化钠是一个温和且具化学选择性的还原试剂,属于硼氢化合物家族的成员,在含有羟基的溶剂 (如水、醇) 中,室温下能快速地将醛和酮还原;对羰基具有极强的还原性,作为还原剂广泛地应用于有机合成中;通过控制反应条件或选择不同的反应溶剂,可以实现对官能团的选择性还原。硼氢化钠能够还原包括醛、酮在内的很多类物质。如以乙醇为溶剂,硼氢化钠能够将醛类化合物还原为一级醇,该还原反应的产率很高,达到90%以上 。
我有,你想怎样?
无机非金属非常有前景 不错
成果简介
具有高比表面积的多孔碳纳米片已经成为超级电容器最有希望的电极材料,但是它们的高孔体积导致相对较低的密度和较差的体积电容。 本文,苏州大学Chong Chen等研究人员 在《Carbon》期刊发表名为“Scalable synthesis of strutted nitrogen doped hierarchical porous carbon nanosheets for supercapacitors with both high gravimetric and volumetric performances”的论文, 研究通过新型的D-葡萄糖酸钙爆炸技术成功地按比例合成了支撑氮掺杂的分层多孔碳纳米片(SNPCNS),该碳纳米管具有通过支撑支撑的三维非聚集结构。
调节热解温度和时间,以及D-葡萄糖酸钙和脲甲醛树脂的质量比,以优化SNPCNS的比表面积,孔体积和电容性能。经过优化的SNPCNS具有高比表面积(539 m2g -1),表面杂原子丰富(N为 at。%)和高密度( g cm -3)。因此,由SNPCNS电极组装的超级电容器具有非常高的重量/体积电容,分别为286Fg-1/317Fcm-3(在6MKOH中)和355Fg-1 / 394Fcm-3(在1 MH 2中)所以4)。重要的是,实现了重离子/体积能量密度(在离子液体中)为 W h kg -1 / W h L -1(在离子液体中),优于先前报道的基于碳纳米片的对称超级电容器。这项工作为大规模和低成本生产用于能量存储的高性能多孔碳纳米片提供了新的策略。
图文导读
图1。氮掺杂分层多孔碳纳米片的合成示意图。
图2。SNPCNS-1:1-800-2h的(ab)SEM图像,(ce)TEM图像,(f)AFM图像和(gi)EDX元素映射图像。
图3。(a)XPS调查,(b)SNPCNS-1:1-800-2h的C1s,(c)N1s和(d)O1s光谱。
图4。SNPCNS材料通过热膨胀和热解转化制备过程的示意图。
图5。(a)20 mV s -1时的CV曲线,(b)1 A g -1时的GCD曲线,以及(c)SNPCNS样品在6 M KOH溶液中的体积电容。(d)在6 M KOH溶液中SNPCNS-1:1-800-2h的GCD曲线。(e)SNPCNS-1:1-800-2h在1 MH 2 SO 4和6 M KOH溶液中的奈奎斯特图。(f)SNPCNS-1:1-800-2h电极的重量/体积电容与其他报道的碳电极的比较。
图6。SNPCNS-1:1-800-2h在6 M KOH和[EMIm] NTf 2电解质中的电化学性能。
小结
总之,开发了一种D-葡萄糖酸钙爆炸技术,可以轻松而可规模地合成一种支链的氮掺杂分层多孔碳材料。 SNPCNS的高产量生产和出色的电容性能使其能够在超级电容器中进行大规模应用。
文献:
用高温固相反应由锆矿石粉制备锆质颜料锆质颜料是陶瓷、搪瓷、玻璃工业应用较广泛的高温无机颜料 因为它具有非常稳定的晶型结构,所以具有耐高温,物化性能稳定、着色力强等优点。我国锆质颜料主要是用品位较高的氧化锫,二氧化硅与着色元素人工合成的。用这种方怯生产的锫质颜料,成本太高。据《日本特许公报》昭47—8699报道,锆质颜料可用锆英石矿粉按特定的工艺条件直接合成。实验结果表明, 用锆英石矿粉直接合成的无机锆质颜料质置达到国内外同类产品水平。而其生产成本比用原法生产的产品成倍降低。用锆英石矿粉直接合成无机锆质颜料采用的工艺流程如图---------高温固相反应由锆矿石粉制备锆质颜料的工艺流程 主要原料有(1)锫英石: ZrO:≥60 ,工业级,广东等地产。 (2)纯碱I Na 2CO 3/>95 ,工业级,大连等地产。(3) 硫酸2 H 2SO‘/>90% , 工业级,全国各地产。(4)氧化镨2 Pr日OI1>/90%,工业级内蒙、上海等地产。(5)五氧化二钒: V O ≥96 ,工业级, 湖南等地产。(6)铁红;Fe O。≥96 , 工业级, 湖南等地产。(7)铬绿:Cr O。≥96 , 工业级, 湖南等地产。(8)氧化铺:C0~70 , 工业级, 广东, 湖南等地产。锆质颜料的色域非常广泛, 在氧化锆,二氧化硅形成锆英石晶型结构的同时,5【入上述原料(4)一(8)中的一种,则可制备黄、蓝、红、绿、青等不同色调的锆质颜料。本方法的不同之处在于:所用的基术原料锆英石矿粉本身就具有稳定的晶型结构,简单地加入着色离子是不能制备锆质颜料的。也就是说巳具有稳定晶型结构的锆英石不能再着色,所以, 首先必须破坏其晶型结构。具体做法是,在锆英石矿粉中加入一定量的纯碱,在高温下使混台物发生固相反应生成一种易被无机酸分解的中间物质,然后加入一定量的无机酸处理之, 使之分解并生成一种能与着色离子发生固相反应的混合物。此种混合物巳不具有锆英石晶型,在此种混合物中加入着色元素错、钒、铁、铬、钻等的氧化物或盐类及一定量的矿化剂, 高温下物料发生固相反应生成着色的锆英石固溶体。采用APD一10全自动x射线衍射仪对合成的锫质颜料颗粒进行晶型结构分析,测定条件为工作电压40kVt,工作电流20mAt步选扫描20,20。一80℃铜靶。测定结果表明 锫质颜料试样为锆英石晶型结构,无杂质相生成, 纯度较高。将小样与其他样品进行了质量对比,数据表明, 锆质颜料的各项技术指标已达到国内同类产品水平,其中耐温性高于国内水平。锆英石是一种非常稳定的矿物质, 只有在1530~高温下才能分解。考虑到工业化生产,宜尽量在较低的温度下破坏其晶型结构, 我们在锆英石中加入一定量的纯碱, 以使其在850"C~1IO0~C温度下发生固相反应。通过大量的实验证明, 锆英石与纯碱的比例不同,其反应温度亦不相同合成无机颜料时,加入矿化剂的作用主要是使颜料的晶型结构在较低的温度下形成。不仅如此,加入相应的矿化。剂能使着色离子的价态发生变化,使所需要的颜色离子顺利进入颜料晶格。在一定范围内着色离子加入量与颜料的颜色深浅成正比。合成锆质颜料时, 着色元素的加入量是有一定范围的。在此范围内,着色离子加入量与颜料颜色的深浅成正比。但着色离子不能无限量增加, 不同的着色离子对锆离子和硅离子有一定的取代份数, 超过了这个取代份数,就会产生过剩的着色离子,从而影响颜料质量。
纳米技术 纳米是长度单位,原称毫微米,就是10的-9次方米(10亿分之一米)。纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。从具体的物质说来,人们往往用细如发丝来形容纤细的东西,其实人的头发一般直径为20-50微米,并不细。单个细菌用肉眼看不出来,用显微镜测出直径为5微米,也不算细。极而言之,1纳米大体上相当于4个原子的直径。 纳米技术包含下列四个主要方面: ⒈纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,而这个领域实际上大量存在于自然界,只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现:一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后,它就失去原来的性质,表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此,象铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 ⒉纳米动力学,主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。 ⒊纳米生物学和纳米药物学,如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。 ⒋纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。 在1998年的四月,总统科学技术顾问,Neal Lane 博士评论到,如果有人问我哪个科学和工程领域将会对未来产生突破性的影响,我会说该个启动计划建立一个名为纳米科技大挑战机构,资助进行跨学科研究和教育的队伍,包括为长远目标而建立的中心和网络。一些潜在的可能实现的突破包括: 把整个美国国会图书馆的资料压缩到一块像方糖一样大小的设备中,这通过提高单位表面储存能力1000倍使大存储电子设备储存能力扩大到几兆兆字节的水平来实现。由自小到大的方法制造材料和产品,即从一个原子、一个分子开始制造它们。这种方法将节约原材料和降低污染。生产出比钢强度大10倍,而重量只有其几分之一的材料来制造各种更轻便,更省燃料的陆上、水上和航空用的交通工具。通过极小的晶体管和记忆芯片几百万倍的提高电脑速度和效率,使今天的奔腾?处理器已经显得十分慢了。运用基因和药物传送纳米级的mri对照剂来发现癌细胞或定位人体组织器官去除在水和空气中最细微的污染物,得到更清洁的环境和可以饮用的水。提高太阳能电池能量效率两倍。 什么是纳米科技? 纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 纳米科技的研究内容 创造和制备优异性能的纳米材料 设计、制备各种纳米器件和装置 探测和分析纳米区域的性质和现象 什么是纳米? 纳米是尺寸或大小的度量单位: 千米(103 )→米→厘米→毫米→微米→纳米( 10-9) 4倍原子大小,万分之一头发粗细 纳米科技研究什么问题? 生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识,产生了转基因生物技术,可以治疗顽症,也可以创造出自然界不存在的生物;信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事,因特网几乎可以改变人们的生活方式。 纳米科学是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内,原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问;同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 还原论:把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上。原子论和量子力学取得了巨大的成功。有机合成;分子生物学;转基因食品、克隆羊;原子光谱和激光;固体电子论和IC;几何光学到光纤通讯。 宏观世界上经典物理、化学、力学的巨大成就:计算机和网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等改变了人们的生活方式 科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上的裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界,另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结,存在一个过渡区--纳米世界。 例:分子合成 ≤, →活体 微电子技术在μm, 显微外科只能连接大、小、微血管 ≤ PM10和的微粒 50年代,钱老“物理力学”是企图连接两个世界的前驱工作之一 图中显示用扫描隧道显微镜 的针尖在铜表面上搬运和操 纵48个原子,使它们排成圆 形。圆形上原子的某些电子 向外传播,逐渐减小,同时 与相内传播的电子相互干涉 形成干涉波。 几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时,表现出既不同于单个原子、分子的性质,也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“超分子”性质,如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染、颜色及水溶性有重大变化。当“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时,奇特的性质又会失去,像真是一些长不大的孩子。 在10nm尺度内,由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合及探测、应用它们---纳米科学技术的主要问题。 原子和分子的微观世界和宏观世界的过渡区内的新现象和新规律 探测纳米长度内物理、化学生物信息的新原理和新方法 新概念和新理论:强关联、强场、快过程、少粒子的量子体系 应用 新科学还是老理论的翻版? 历史悠久的新科学技术 西汉铜镜和黑漆鼓 徽墨 漆器 催化剂材料 感光材料和彩色胶片 含有高岭土颗粒的轮胎 WHY?不清楚 近十年,计算机和材料设计;探测技术STM、AFM、SNOM;IC和生命科学的推动;制备技术发展;理论的发展 高强度和高韧性、可自修复、有智能、可再生→新一代纳米材料 为什么小尺寸会有如此重要的影响? 表面效应 小尺寸效应 量子限域效应 研究目标和可能的应用 材料和制备:更轻、更强和可设计;长寿命和低维修费;以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料;生物材料和仿生材料;材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复; 微电子和计算机技术:2010年实现线条为100nm的芯片,纳米技术的目标为:纳米结构的微处理器,效率提高一百万倍;10倍带宽的高频网络系统;兆兆比特的存储器(提高1000倍);集成纳米传感器系统; 医学与健康 快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术;用药的新方法和药物'导弹'技术;耐用的人体友好的人工组织和器官;复明和复聪器件;疾病早期诊断的纳米传感器系统 航天和航空 低能耗、抗辐照、高性能计算机;微型航天器用纳米测试、控制和电子设备;抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料 环境和能源 发展绿色能源和环境处理技术,减少污染和恢复被破坏的环境; 孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体;MCM-41有序纳孔材料(孔径10-100nm)用来祛除污物;纳米颗粒修饰的高分子材料 生物技术和农业 在纳米尺度上,按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。,生物仿生化学药品和生物可降解材料,动植物的基因改善和治疗,测定DNA的基因芯片等
我们如何正确运用纳米技术?
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引起人们的关注,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本来10~15年有关纳米科技研究规划。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darpa(国家先进技术研究部)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下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》(400卷)发布重要消息 题为“美国政府计划加大投资支持纳米技术的兴 起”。在这篇文章里,报道了美国政府在3年内对纳米技术研究经费投入加倍,从亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究,白宫采取了临时紧急措施,把原亿美元的资助强度提高到亿美元。《美国商业周刊》8月19日报道,美国政府决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一,《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域(其它两个为生命科学和生物技术,从外星球获得能源)。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视,其原因有两个方面:一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测,估计能达到14400亿美元,美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说:纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流,在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一,纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月,美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功100urn芯片,美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘,这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系,10bit/s尺寸的密度已达109bit/s,美国商家已组织有关人员迅速转化,预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应,到1997年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世,在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。 最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体,预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量,在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目,正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉,新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇,美国计划在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展 我国纳米材料研究始于80年代末,“八五”期间,“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目,组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作,国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题,国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后,纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头,地方政府和部分企业家的介入,使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。 目前,我国有60多个研究小组,有600多人从事纳米材料的基础和应用研究,其中,承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有:中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学,还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学,华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学 研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已采用了多种物理、化学方法制备金属与合金(晶态、非晶态及纳米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体,建立了相应的设备,做到纳米微粒的尺寸可控,并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新,取得了重大的进展,成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷;在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变;在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果;在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd;设计和制备了纳米复合氧化物新体系,它们的中红外波段吸收率可达 92%,在红外保暖纤维得到了应用;发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法;发现全致密纳米合金中的反常hall-petch效应。 近年来,我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果,引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成:利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术,用这种技术合成的纳米管,孔径基本一致,约20urn,长度约100pm,纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列,在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备:首次大批量地制备出长度为2~3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1~2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备:首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3~40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒,并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功,推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆,该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后,许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶;发现了非水溶剂热合成技术,首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬(crn)、磷化钴(cop)和硫化锑(sbs)纳米微晶,论文发表在1997年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石;在高压釜中用中温(70℃)催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉,论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳(cc14)制成金刚石”一文,予以高度评价。 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累,在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地,中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性,还是成果的学术水平和适用性来分析,都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地,促进我国纳米材料研究的发展,培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接,加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。 在过去10年,我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料,研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置,发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法,研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来,根据国际纳米材料研究的发展趋势,建立和发展了制备纳米结构(如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm-41等)组装体系的多种方法,特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验,已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性,推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全,达到了国际90年代末的先进水平。 综上所述,“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果,形成了一支高水平的科研队伍,基础研究在国际上占有一席之地,应用开发研究也出现了新局面,为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来,我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇,在国际上排名第五位,其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国,在国际排名第三位,在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上,我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止,纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项,国家发明奖2项;院部级自然科学一、二等奖3项,发明一等奖3项,科技进步特等奖1项;申请专利 79项,其中发明专利占50%,已正式授权的发明专利6项,已实现成果转化的发明专利6项。 最近几年,我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文,引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇,影响因子在6以上的学术论文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影响因子在3以上的31篇,被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上,对中国纳米材料研究给予了很高评价,指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果,在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍,中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。 4 纳米产业发展趋势 (1)信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。2000年,中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面:①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件,都要原器件,美国已经着手研制,现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件,这种器件已经在实验室研制成功,而且可能在2001年进入市场。②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间,所以,中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件,如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面,我国的研究水平不落后,在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等,可添加氧化锌纳米材料改性。 (2)环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备,可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到,该设备已进入实用化生产阶段;利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。 (3)能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减少排放,不再需要辅助装置。另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。 (4)纳米生物医药:这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前,国际医药行业面临新的决策,那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质,然后在纳米尺度组合,最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。 (5)纳米新材料:虽然纳米新材料不是最终产品,但是很重要。据美国测算,到21世纪30年代,汽车上40%钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替,这样可以节省汽油40%,减少co2,排放40%,就这一项,每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外,还有各种功能材料,玻璃透明度好但份量重,用纳米改进它,使它变轻,使这种材料不仅有力学性能,而且还具有其他功能,还有光的变色、贮光,反射各种紫外线、红外线,光的吸收、贮藏等功能。 (6)纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱,可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉,用的是抗菌涂料,里面的果盘都采用纳米材料,发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展;其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势,中国纺织要在进入wto后能占据有利地位,现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传,提到应用了纳米技术,特殊功能的有防静电的、阻燃的等等,把纳米的导电材料组装到里面,可以在11万伏的高压下,把人体屏蔽,在这一方面,纺织行业应用纳米技术形势看好;第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶,可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能,而且釉不结霜,其它综合性能都很好;第四是建材工业中的油漆和涂料,包括各种陶瓷的釉料、油墨,纳米技术的介入,可以使产品性能升级。 1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时,对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价,并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过:70年代重视微米的国家如今都成为发达国家,现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻,机遇难得,我们必须加倍重视纳米科技的研究,注意纳米技术与其它领域的交叉,加速知识创新和技术创新,为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。 编者按:激动人心的纳米时代已经到来,人们的生活即刻将发生巨大的变化,然而,我们也要清醒地看到,市场上真正成熟的纳米材料并不是很多。中科院院士白春礼院士认为,“真正意义的纳米时代还没有到来,我们正在充满信心地迎接纳米时代的到来。” 白春礼说,“人类进入纳米科技时代的重要标志是纳米器件的研制水平和应用程度。”纳米科技发展到今天,距离纳米时代的到来还有多远呢,白春礼说,“纳米研究目前还有许多基础研究在进行中,在纳米尺度上还有大量原理性问题尚待研究,纳米科技现在的发展水平大概相当于计算机技术在20世纪50年代的发展水平,人类最终进入纳米时代还需要30到50年的时间,50年后纳米科技有可能像今天计算机技术一样普及。” 对于纳米科技,科学的态度是积极参与,脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展,既不需要商业炒作,也不需要科学炒作。
AlN属类金刚石氮化物,最高可稳定到2200℃。室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢。导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。氮化铝还是电绝缘体,介电性能良好,用作电器元件也很有希望。砷化镓表面的氮化铝涂层,能保护它在退火时免受离子的注入。氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成,产物为灰白色粉末。或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。 编辑词条
随着超声医学专业的迅速发展 ,对超声医学教育提出了许多新的要求。下面是我为大家整理的关于超声医学论文,供大家参考。
1临床医学生超声诊断学教学现状分析
超声诊断学课程设置不足
超声诊断技术作为一门年轻但发展迅速的学科,在临床应用中已经成为不可缺少的公共的前沿诊断方法,也成为高等医学院校学生知识体系中的必备部分[4]。但是由于医学界乃至社会上对超声重要性的误解或观念的落后,导致超声诊断学在大部分高等医学院校的影像诊断技术或物理诊断学教学中所占比例太小[5,6]。有些医学院校临床医学生中涉及超声的课程只有4-6个学时,往往在诊断学中一带而过;有些院校临床医学生课程内容中根本就不安排超声诊断学,或者将其纳入考查课、选修课,导致学生认为其“可学可不学”;更不要说安排见习、实习课。而超声诊断学是一门实践性很强的学科,没有上机观摩或实践课,学生会觉得超声诊断非常抽象、晦涩难以理解,基本上达不到学习效果。
临床医学生超声诊断学知识掌握现状
由于在校期间基本上没有接受过超声诊断学课程的培训,导致年轻的临床医学生对超声诊断知识缺乏基本的了解,知之甚少,不了解超声检查适应证及用途,不清楚超声检查的原理及优势,甚至看不懂超声报告单,认为其只是辅助诊断,更不用说了解超声诊断技术的前沿发展方向和趋势。殊不知超声诊断目前在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大,涉及范围之广,包括了消化系统、泌尿系统、生殖系统、产科、浅表组织器官、心脏、肌腱韧带、关节、神经、器官移植以及大血管等。据统计,所有的临床学科都与超声医学存在或多或少的关联,超声在一些疾病的诊断上已取代其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段[7]。有研究者对临床型硕士研究生和七年制硕士研究生针对超声基本知识的了解情况进行问卷调查,结果显示,学生认为课堂教学不能满足其对超声知识的掌握,的学生认为自己对超声知识的了解差,仅的学生认为自己对超声知识了解一般;在问及对超声报告的认识上,学生认为他会关注超声报告中描述内容,32%学生会关注部分与自己专业相关较强的报告内容,仅学生认为自己能读懂描述内容,学生表示完全不能读懂报告描述内容[6]。由此可见,临床医学生对超声诊断学知识了解严重不足。
超声诊断学教学师资现状分析
由于超声诊断学是一门年轻的、但发展非常迅速的技术,专业人才储备相对不足,尤其缺乏高学历、高年资、临床和教学经验丰富的师资队伍。目前,一些医学院校从事超声诊断学理论授课的教师仍多为本科或大专学历,缺乏硕士以上学位人员,有些甚至是技术员转行,其学历层次、知识体系、综合素质尚有待提高。同时,超声诊断学是一门实践性很强的学科,临床带教也是重要的教学环节。由于临床超声医师队伍整体偏年轻,缺乏超声诊断学专业人才,尤其是高年资中级专业技术职称以上的教师,加之带教医师一般都缺乏技术规范化培训,带教过程中教学内容分散,缺乏系统性、针对性、规范性,带教过程中常夹杂着个人习惯性和随意性,严重影响了教学质量。
2临床医学生超声诊断学教学改革策略
为满足现代医学事业快速发展和社会医疗卫生机构的实际需求,实现现代复合型医学人才的培养目标,应改革现有的医学教育模式,弥补临床医学专业学生在超声诊断学专业教育上的不足。
结合当今医疗体制改革和医学发展的需要,重视超声诊断学课程教育超声诊断技术由于其发展迅速、易于普及、实用性佳,不仅成为各大医院重要的影像学检查方法之一,在某些常见病、多发病的筛查、诊断和人群健康检查中更是占据了无可替代的地位;而且由于其便捷、价廉、无放射性、应用广泛,在乡镇卫生院、社区卫生服务中心更是重要的、甚至是唯一的影像学检查方法。CT、MRI虽然具有分辨率高、诊断价值大等优势,但由于其昂贵的价格或有放射性等缺点难以在卫生院、社区卫生服务中心全面推广普及。随着近期我国医疗体制改革的五项重点工作之一即是健全基层医疗卫生服务体系,加强基层医疗卫生机构和卫生队伍的建设,完善乡镇卫生院、社区卫生服务中心建设标准,超声诊断作为一种易于推广的影像学技术,在乡镇卫生院、社区卫生服务中心的地位更是举足轻重。因而改变超声诊断是辅助诊断的陈旧观念,在临床医学生中普及超声诊断学教育,具有重要意义。
组织编写适合临床医学专业的超声诊断学教材目前的超声诊断学教材主要是面对医学影像学专业,因而编写一本适合临床医学专业的超声诊断学教材至关重要。临床医学生学习超声诊断学的目的主要为:第一,了解超声成像的原理、特点、发展方向、前沿技术,从而能根据不同患者、不同疾病、不同部位、不同要求正确选择超声检查方法。第二,了解超声成像的常见干扰因素,并能向患者解释某些组织器官超声检查前特殊准备的意义。第三,能正确分析超声诊断报告。第四,能根据临床实际需求,充分发挥超声诊断优势,不断拓展超声诊断应用范围。这就要求教材深入浅出、图文并茂,重点突出超声诊断的成像原理、类型、技术优势、常见病诊断要点、临床应用,并结合解剖、病理病生、主要临床表现等内容,将基础、临床、影像学科相结合,同时将高频超声、腔内超声、三维超声成像、超声造影等当前临床应用研究中的热门课题加入教材中,广征博引,力求知识的先进性[5]。
将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程,增加实践课超声诊断既是一门独立的技术,也是一种公共的、通用的、临床多学科涉及的影像学检查技术,在临床各学科疾病的诊断中所占比重之大,涉及范围之广,包括了全身各组织器官系统,超声在一些疾病的诊断上已取代了其他影像学方法而成为首选或必不可少的诊断手段[7]。因此,教学主管部门应将超声诊断学纳入临床医学生的必修课程,合理分配教学课时,临床医学生超声诊断学的学时数应不少于30学时,让学生充分了解超声技术的原理、类型、优势、临床应用范围及当前发展方向和前沿技术,更好地为日后开展医疗工作打下坚实的理论技术。超声诊断学是一门医、理、工交叉结合的专业课,基础理论较抽象;相比于X线、CT等影像学方法,图像是实时动态的,不同的切面、不同的方向得到的图像千变万化,实践性非常强,所以超声诊断学的见习、实习课程显得尤为必要[5,8];临床医学专业该课程见习课不少于8学时,实习时间不少于2周。开展好实践教学,有助于加强影像与临床学科的结合,培养横向思维,避免基础、临床、影像学科之间的知识脱节;帮助学生更好地理解不同影像学方法的成像特点、优势,将知识融会贯通;通过实践帮助学生更好地理解书本理论,有助于临床医生读懂超声报告。
加强超声诊断学师资队伍建设随着超声医学的快速发展,目前各大医院都紧缺超声医师,教学任务的增加无疑会进一步凸显超声医生人手紧缺的矛盾,各高等医学院校应当着力培养优秀的超声诊断学专业的教师队伍。除了要引进高学历、高层次的超声专业教师外,还应加强现有超声医师带教意识的培养,对年轻教师进行超声诊断技术的规范化培训,从而系统化、规范化临床带教课程。带教过程中注意基础医学课程、临床课程、影像课程知识之间的联系,介绍超声专业新技术、新发展、新应用,激发学生的学习兴趣和热情,提高学习效果。
综上所述,立足当前各医疗机构临床医生在超声诊断技术方面的严重不足,结合当今医疗体制改革、年轻医师培养以及医学发展的的需要,应对临床医学生超声诊断学教学进行改革,只有这样才能培养出知识全面、综合能力强、全方位的医学人才。
一、强化循证医学教育观念,提高教师素质
教师是循证医学教育的实施者,因此教师首先要从思想上更新医学教育观念,认识到循证医学教学模式取代传统的教学模式是医学教育发展的趋势,并通过各种方式的学习和培训掌握循证医学的相关理论知识,循证医学资源分布与互联网检索,循证医学文献检索特点以及文献评价方法和原则,荟萃分析与系统评价的方法与原则,循证医学实践的基本程序与方法。要充分认识循证医学教育的本质、目的和意义,掌握循证医学的教育方法并灵活地运用到教学实践中。
二、传授循证医学的基本知识
以讲座的形式向实习学生讲授循证医学的基本理论、原则和实践方法,使其认识到:
1.循证医学的核心思想将医生个人的临床专业知识和临床经验与现有的最佳临床研究结果及患者的选择三者完美地结合起来,为患者制定最佳的医疗决策。
2.循证医学的实践包括5个步骤:①提出明确的临床问题;②系统检索相关文献;③严格评价文献质量,找出当前最佳证据;④应用最佳证据,指导临床实践;⑤后效评价临床实践及结果。
3.循证医学证据根据其来源、科学性和可靠性分为5个等级(可靠性依次降低):Ⅰ级,所有设计良好的随机对照试验(randomizedcontrolledtrials,RCT)的系统评价/Meta分析和大样本多中心临床试验;Ⅱ级,单个设计良好的RCT;Ⅲ级,单个设计良好的非随机对照试验;Ⅳ级,无对照的病例观察;Ⅴ级,病例报告和临床总结及专家意见。
4.循证医学并不否定经验医学,并非要取代临床技能、临床经验、临床资料和医学专业知识,它只是强调任何医疗决策应建立在最佳科学研究证据基础上。
三、指导学生获取循证医学证据
证据是循证医学的关键,证据的获取必须通过文献检索。绝大部分学生对于文献检索缺乏相关的知识,仅局限于用百度(baidu)或谷歌(google)等一般搜索引擎查找文献,因此所获得的文献资料较局限,专业性不强。为了使学生能够快速检索到合格的文献,首先向他们介绍一些循证医学资料数据库和网络资源,如Cochrane图书馆、Campbell协作网和Pubmed、Springerlink、Ovid及CHKD等电子数据库。并教会他们怎样用主题词、关键词、刊名、布尔逻辑(and、or、not)和文献类型等方法使用网络资源检索文献。由于医学文献检索中所获得的证据常常种类繁多、结果多样化,因此,还要教会学生如何利用循证医学网站,查阅有关新研究、新技术的系统评价和二次摘要文库,正确评价文献的真实性和临床价值,以便快速、有效地获取所需要的知识,了解本专业最新动态,发现目前存在的问题和不足,及时更新、丰富医学专业知识体系。
四、在实习带教中贯穿循证医学理念
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。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性 超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零电阻性:超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。②完全抗磁性:超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应:两超导材料之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流电流变成高频交流电,并向外辐射电磁波,其频率为,其中h为普朗克常数,e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量 有以下 3个基本临界参量。①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度,以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨,为。到1987年,临界温度最高值已提高到100K左右。②临界磁场:使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中H0为0K时的临界磁场。③临界电流和临界电流密度:通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态,以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件,因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例,从1911年荷兰物理学家H.开默林-昂内斯发现超导电性(Hg,Tc=)起,直到1986年以前,人们发现的最高的 Tc才达到(Nb3Ge,1973)。1986年瑞士物理学家.米勒和联邦德国物理学家.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性,从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间,新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景,米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类 超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。①超导元素:在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为。电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb,Tc=),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。② 合金材料: 超导元素加入某些其他元素作合金成分, 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr),其Tc为,Hc为特。继后发展了铌钛合金,虽然Tc稍低了些,但Hc高得多,在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33Ti,Tc=,Hc=特;Nb-60Ti,Tc=,Hc=12特()。目前铌钛合金是用于7~8特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金,性能进一步提高,Nb-60Ti-4Ta的性能是,Tc=,Hc=特();Nb-70Ti-5Ta的性能是,Tc=,Hc=特。③超导化合物:超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的Nb3Sn,其Tc=,Hc=特。其他重要的超导化合物还有V3Ga,Tc=,Hc=24特;Nb3Al,Tc=,Hc=30特。④超导陶瓷:20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在镧-钡-铜-氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。 应用 超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约,这首先是它的临界参量,其次还有材料制作的工艺等问题(例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题)。到80年代,超导材料的应用主要有:①利用材料的超导电性可制作磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆,用于大容量输电(功率可达10000MVA);可制作通信电缆和天线,其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件,其运算速度比高性能集成电路的快10~20倍,功耗只有四分之一。 1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)发现,水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到附近时,水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为,锌为,铝为,铅为。超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体,从1911年到1986年,75年间从水银的4.2K提高到铌三锗的23.22K,才提高了19K。 1986年,高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。 1986年1月,美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到30K;紧接着,日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K;12月30日,美国休斯敦大学宣布,美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40.2K。 1987年1月初,日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K;不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组,获得了48.6K的锶镧铜氧系超导体,并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体。3月3日,日本宣布发现123K超导体。3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100。液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。超导科学研究 1.非常规超导体磁通动力学和超导机理 主要研究混合态区域的磁通线运动的机理,不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系,临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T 物理学的发展,促进了科学技术的进步。现代物理学更成为高新技术的基础。1、在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理,能把宇宙飞船送上太空,使人类实现了飞天的梦想。也使中国人“九天揽月”成为可能。(2007年我们国家要登月,那时就是神州7号)。杨得伟是神州6号。(学完万有引力定律可窥一斑)2、带电粒子在电场磁场中的偏转的规律在科学技术中的应用。电视机显像管等。(学完带电粒子在电场磁场中的偏转会了解了。)刀。如核磁共振,超声波,X光机等。3、核物理的研究使放射线的应用成为可能。医疗上的放疗。在医疗上还有很多,如用于治疗脑瘤的4、20世纪初相对论和量子力学的建立,诞生了近代物理,开创了微电子技术的时代。半导体芯片。电子计算机。没有量子力学也就没有现代科技 。5、20世纪60年代,激光器诞生。激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。大家熟悉的微机光盘就是用激光读的。光导纤维等。6、20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破,为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代,我国高温超导的研究走在世界的前列。7、20世纪90年代发展起来的纳米技术,使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团,使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。8、生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸(DNA)是存在于细胞核中的一种重要物质,它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许(著名实验物理学家)的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。可以说物理学的发展,促进了各个领域科学技术的进步。使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化。物理学的发展引发了一次又一次的产业革命,推动着社会和人类文明的发展。可以说社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连。18世纪中叶,在热学发展的基础上发明并改进了蒸汽机。蒸汽机的广泛使用,促成了手工业向机械化的大生产的转变,并使陆上和海上的大规模的长途运输成为可能。大大推动了社会的发展。古人云:一日千里。火车、飞机的使用使每一个地球人实现了“一日千里”甚至日行万里的梦想。蒸汽机的使用是第一次产业革命。1840年,法拉弟发现了电磁感应现象,并逐渐形成了完整的电磁场理论。在此基础上发展起来的电力工业,使人类进入电气化的时代,给人类的生产和生活带来翻天覆地的变化。大家想想现在使用的电灯、电话、电视、微机等一切的电力设施就能体会了。这是第二次产业革命。20世纪70年代,微观物理方面取得重大突破,开创了微电子工业,使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代。这是第三次产业革命。可以说社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的。没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步