蛭石吸附材料的研究现状论文

找到一篇类似的，但愿对你有用！：）《现代花卉栽培新技术应用》摘要：随着小康社会建设和社会全面进步，对美的享受日益突出。在人与环境和谐发展过程中，美化环境，发展小城镇，建设新农村，丰富人民生活，提高生活质量，增加花卉色彩，推进花卉产业化进程，调整产业结构，促进农牧业增效、农牧民增收，乃是新时期、新阶段我区农牧业发展的必然趋势。本文通过西藏花卉引种与高效种养新技术研究与示范，总结出西藏花卉引种与高效种养新技术，供参考与应用。关键词：现代花卉栽培新技术应用中图分类号：$68花卉是色彩的来源，也是季节变化的标志；是一种有生机的艺术品，也是科技进步与创新的结晶；是园艺绿化、环境美化的活材料，也是用来点缀居室、居民区、旅游景点、会场布展等公共场所的素材；是提升西藏产业结构、带动农牧民增收的新兴产业，也是高原生态环境保护与建设内容的重要组成部分。1 现代育苗技术1．1 智能温室育苗利用智能温室的现代化设施设备，通过对温、湿、光及c02的自动调控，创造适宜的小气候环境。用穴盘播种，营养钵扦插，机械化嫁接等育苗手段，不仅能满足花卉幼苗对温、湿、光及COz的生理需求，提高育苗的机械化程度，而且具有省工、省料、繁殖周期短、成活率高等特点。智能温室育苗其主要优点：一是能创造适宜的土壤湿度、空气湿度和良好的温光条件；二是能加快分株、扦插、嫁接后幼苗的伤口愈合；三是一年四季均可育苗、不受季节限制、苗床周转快、生产效率高。据西藏现代农业示范园区近两年试验与生产示范，采用连栋智能温室育苗，比常规育苗节省工料8=5％左右，成本降低40～60％，种苗成活率可达90—95％，而且幼苗株型整齐健壮，叶片肥厚，根系发达，种苗商品率可达到95以上。1．2 电热温床育苗电热温床育苗是冬春季快速育苗的方法之一。其主要目的是增加苗床培养土温度。利用自动控制仪调节温度，可为种子萌发或扦插条生根提供最适宜的土壤温度条件。西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所(原七一农场)1986年应用电热温床扦插繁殖月季，其结果表现发芽生根快、成活率高。采用电热温床加小拱棚遮萌育苗，床温比一股室温高2～3~C以上。不仅发芽快，成活率高，幼苗的根系生长迅速，地上部分生长缓慢而充实，而且可培育苗壮。同时，扦插繁殖时能加速插条伤口愈合、促进生根。电热温床育苗靠自动控温仪调节苗床温度，操作简便，设备可连续使用多年。2 组培快繁技术2．1组织培养组织培养就是应用无菌操作技术，培养植物的离体器官、组织或细胞。使其在人工控制的条件下进行生长和发育的技术，又叫无菌培养或离体组织培养。组培快繁技术繁殖快、用材少、遗传性状稳定；而且能解决花卉在无性繁殖过程中易产生的病毒危害，可大幅度提高种苗质量和商品率。通过分离茎尖、芽尖、根尖、胚芽、叶片、鳞片、花粉等，接种在三角瓶等人工配置的培养基上进行培养，利用植物细胞的再生能力，在适宜无菌的条件下，长出不定芽或不定根，使之形成一株新的完整植株。组织培养是进行植物快繁和保存种质材料遗传性状以及对花卉种苗进行脱毒的一项现代繁殖技术；也是研究植物细胞、组织的生长、分化和植物体器官形成规律的重要科学手段。我区组培快繁研究起步较晚，但近年来发展较快·，已用组培快繁技术先后培育出兰花、菊花、香石竹、君子兰、大花萱草、非洲紫罗兰、百合、月季、一品红、唐菖蒲、草红花、风信子、水仙、仙客来、非洲菊、卓玛花等优良花卉。2004—2005年，西藏自治区农牧科学院园区办与自治区生物研究所组培室合作，组培一品红、香石竹、非洲菊、蝴蝶兰、满天星、长寿菊、八仙花、洋桔梗、草红花等1O多种花卉试管苗成功，为西藏花卉商品化生产基地建设奠定了良好的基础。其常用花卉诱导分化培养基选用详见表1。表l 几中花卉诱导分化培养基参考表2．2 组培快繁的优点2．2．1 能保持原有品种同有的遗传性状和特性。2．2．2 节约繁殖材料。采集一小部分分离组织就能繁殖出大量花苗。2．2．3 繁殖速度快。用“一品红、蝴蝶兰”等分离组织作培养材料，在适宜条件下经过离体培养，接种后15— 3O天开始组织分化，一年内可繁殖大量的优质种苗。2．2．4 节省土地。组培快繁技术是在室内将分离组织置三角瓶或试管内进行培养的，可以充分利用空间。一般30m2的培养室就能摆放上万三角瓶，可繁殖大量优质花卉种苗。2．2．5 去病毒。目前许多花卉病毒较为严重，直接影响观赏价值；组培可进行苗木脱毒，使之成为无毒苗。2．2．6 复壮品种。对于长期使用无性繁殖，并开始退化的花卉品种，采用组培快繁，可使个体遗传性状得以恢复。3 花卉生长激素应用花卉生长调节剂，是指能调控花卉生长，开花、休眠、萌芽等过程中人工合成植物激素的总称。这类人工合成激素在植物体内对植物生理功能和形态变化起着重要作用。3．1 常用花卉生长调节剂3．1．1 植物生长素，主要有吲哚乙酸(姒)，吲哚丁酸(IBA)，萘乙酸(NAA)等。植物生长素主要具有促进细胞分裂，促进生根等作用。萘乙酸是一种具有多种用途的生长调节剂，能促进苗术生长和开花，促进插条发根，并可防治落花落果。西藏现代农业示范园区2004年试验示范，温室扦插“一品红”用500t,e,／g浓度萘乙酸(NAA)快速浸蘸，对促进生根、提高扦插成活率起到了明显的作用。3．1．2 生长延缓剂和抑制剂，主要有比久(B9)、多效唑(PP333)和矮壮素(ccc)等，具有延缓或抑制植株或枝条生长等作用。比久是一种具有多种用途的生长延缓剂，可作矮化剂、座果剂、生根剂和保鲜剂使用。应用在花卉上，可使花卉矮化粗壮；同时具有防止落花，促进座果，诱发不定根形成，提高抗寒力等作用。西藏现代农业示范园区花卉生产应用5％多效唑(PP333)可湿性粉剂喷施，对防止茶用花卉，特别是“金桔”落花、促进座果，诱发不定根形成，提高冬季抗寒力起到了显著效果。矮壮素具有抑制植物营养生长，促进生殖生长的作用。喷施矮壮素，可使花节间缩短，植株矮化，茎秆变粗，叶片增厚，叶色亮丽。并有增强植物抗旱、抗寒等作用，因此常用于菊花、大丽花、杜鹃、牡丹以及盆栽葡萄等花卉的矮化处理。3．1．3 生根粉(ABT)。ABT是一种高效、广谱性的生根促进剂，西藏6～7月份园林绿化应用较广。一般海棠砧木嫁接扦插育苗成活率可达80～90％。“1号生根粉”主要用于玖瑰、米兰、海棠、佛手、罗汉松、雪松、银杏等；“2号生根粉”主要用于月季、茶花、桅子、杜鹃、菊花、蔷薇、倒挂金钟、石榴、小叶黄杨等；“3号生根粉”用于苗木移栽时根系恢复，提高成活率。3．1．4 三十烷醇。三十烷醇是一种具有多种用途的生长调节剂，不仅具有提高种子发芽率和促进插条生根以及促进花芽分化，多开花，多结果的作用，而且还可以增加叶绿素含量，使叶色加深并能使叶片增大。西藏现代农业示范园区引进名贵花卉后，应用0．5／_tg／g浓度三十烷醇喷施，不仅能促进花卉花芽分化、多开花、多结果，而且明显增加了叶绿素含量，使叶色加深和叶片增大。3．2 植物生长调节剂在花卉上应用的效果3．2．1 促进插条生根，有利快速繁殖。萘乙酸、吲哚丁酸等生长素，配成适当的浓度，应用在一些不易发根的花木上，有较明显的促进根系生长的作用。春季温室扦插葡萄条，将插条基部放入1000btg／g萘乙酸溶液中浸泡3～5小时，取出立即扦插。扦插后50天调查，发根率比对照高出约l倍。又如将桂花嫩枝的插条浸入浓度为500／_tg／g的吲哚丁酸溶液中，5分钟取出，凉干后扦插，可提前发根。再如玉兰，再生能力差，扦插生根困难，剪取嫩枝放入2oot,e,／g萘乙酸溶液中浸泡24小时再扦插，可促进生根成活。实践证明，茉莉、米兰、含笑、橡皮树、五色梅、罗汉松、天竺葵、四季秋海棠、香石竹等多种花木，应用生长素调节后，对促进生根均有良好效果。3．2．2 促进植株矮壮，提高观赏价值。应用矮壮素12“比久”处理花卉，能有效地使植株矮化，促进分枝及花芽分化。例如天竺葵定植时土壤中拌入500t-tg／g的矮壮素，植株高度可降低10cm左右，并能提前1～2周开花。大丽花、菊花等用“比久”处理，矮化作用十分明显。据西藏现代农业示范园区试验示范，矮壮素“比久”对一品红、山茶、八仙花、杜鹃、火棘、五色梅、百合、仙来客、香石竹、翠菊、彩叶草、鸡冠花、紫罗兰、矮牵牛、万寿菊、百日草等花木均有明显矮化作用。“多效唑”对一些花卉植株的矮化作用也十分显著，如盆栽秋菊，在其生长中期(约于8月中下旬)，用浓度20ug／g的“多效唑”溶液喷洒，每隔l0～l5天喷1次，共喷两次，可使植株变矮，节间缩短，叶色变绿，茎秆变硬，此时辅之以摘心和适当施肥，即可使花型增大，花期延长，花朵艳丽。3．2．3 延长切花寿命。西藏海拔高，空气干燥，使鲜切花花期受到一定影响。插花时高原人民都希望让鲜花能多开几天，应用一些生长延缓剂，即可抑制花卉的呼吸作用，从而达到延长花期的目的。例如将香石竹花枝基部用矮化素浸泡一夜，即可延长花期2～3天。矮化素的使用浓度，夏季为50／_tg／g，冬季为l0～ 25t-tg／g。3．2．4 防止落花落果。喷洒“比久”、“萘乙酸”具有防止落花落果作用。如观叶花卉用50／J．g／g“萘乙酸”溶液喷洒，即可防止落花。又如盆栽金桔，在座果前用500／_tg／g浓度的“萘乙酸”(N从)溶液喷洒，即可抑制花芽分化，防止落果。4 BGA土壤激活剂的应用BGA土壤激活剂不同于现有化学肥料、微生物肥料、有机肥料、复合肥料、保水剂、生根粉等产品。它集保水、放水、催芽、改良士壤、供给利激活营养等多种功能于一身，除可用于正常条件下花卉种养获得养分外，最突出特点在于花卉在难以种养的恶劣条件下(如高寒、干旱、风沙、瘠薄等)，能使花卉正常生长。2OO4年，西藏现代农业示范园区应用1：20 BGA激活剂与河砂混合基质盆栽小本花卉，效果十分良好，拉萨家庭盆栽君子兰应用BGA激活剂培养土后，春季间隔30～40天浇水，亦可正常开花，而且表现花朵大、花期长等特点。应用1：15 BGA激活剂与河砂混合基质营养液喷灌技术，进行无土草坪示范，在水泥地平面，铺5crn厚度的基质，草坪从播种到形成商品仅6o天。5 介质应用5．1 栽培介质近年来，花卉栽培所用的介质，逐渐移向使用全部无土或少土的介质。这是因为无土介质大都属于园艺无毒类型，不需消毒程序，重量轻，质量均衡，价格便宜，易于操作及标准化，但介质多数不含或少含养分，栽培上应及时施用营养液。5．1．1 树皮。西藏藏东南地区松树皮和硬木树皮，具有良好的物理性质，能够部分代替泥炭作为盆栽介质。新鲜树皮的主要问题是碳氮比较高，有些树皮如察隅油桐树皮等含有对植物有害的成分，应该通过高温堆腐或淋洗降解毒性。树皮首先要粉碎，粒子直径可以大到10mm，一般的直径为1．5～6mm。对粒子的大小进行筛选，细小的粒子可作为田问土壤改良剂，粗的粒子可作为盆栽介质。木树皮作为盆栽介质，能抑制植物寄生线虫和土壤病原菌的发生。5．1．2 锯末。西藏藏东南林区木材加上后生产的锯末和树皮有类似的性质，但较易分解沉积，而过于致密则不易干燥，影响透水透气。5．1．3 草炭。又称泥炭，泥炭是古代湖沼地带的植物被埋藏地下，在渍水和缺氧的条件下不能完全分解的特殊有机物。西藏羊八井地带天然草炭资源十分丰富，为花卉产业发展提供充足的介质资源。5．1．4 珍珠岩。珍珠岩是天然的铝硅化合物，即粉碎的岩浆岩加热剑1000℃以上而形成的膨胀材料，具封闭的多孔性结构。珍珠岩较轻，通气良好，无营养成分，质地均一，不分解，阳离子代换量较低，PH7．0～7．5。珍珠岩含有钠、铝和少量的可溶性氟，氟能伤害某些植物，特别是在较低PH时用珍珠岩作繁殖介质表现明显。在使用前经过2～3次淋洗，能使可溶性氟淋火。珍珠岩较轻，容易浮在混合介质的表面。5．1．5 蛭石。蛭石是硅酸盐材料在800～l100℃下加热形成的云母状物质。在加热中，水分迅速失去。矿物膨胀后相当于原来体积的20倍，其结果是增加了通气孔隙和持水能力。蛭石呈中性至微碱性，每立方米蛭石能吸收500～650升的水，蒸汽消毒后能释放出适量的钾、钙、镁。蛭石长期栽培植物后，容易致密，使通气和排水性能变筹，因此最好不做长期盆栽植物的介质。5．1．6 河砂。河砂通常作为盆栽混合介质的组成部分。砂粒以0．2～0．5mm之间为好。河砂的容重较大，河砂的持水量和阳离子代换量较小。近几年，西藏现代农业示范园区用l：20的BGA激活剂与河沙混合基质盆载葡萄等观果花卉、花苗生长健壮，取得了良好的结果。5．2 栽培介质的配制通常盆栽介质是由两种以上的介质按一定比例配合而成的。配合起米的介质在理化性状上比单一介质要好。花卉因种类、介质材料和栽培管理不同，使用介质配方亦不同，但其总的趋向是要降低介质的容重。增加总孔隙度和增加空气和水分的含量。介质配制比例见表2。表2 介质配方比侧参考表5．3 培养土和栽培介质消毒为保证花卉茁壮生长，对培养土和栽培介质消毒是极重要的措施之一。除了已经消毒的袋装介质之外，即使是一般属于同艺无毒的介质，也应在配制后进进消毒，存储使用。多数病原微生物在60℃时经30分钟蒸汽加热后即可死亡。锰、铅、锌等重金属经高温处理后可溶性增加，过多的锰会造成植物毒害，使植物生育迟缓，叶色变褐以至枯死。用氯化苦药消毒，将培养土一层一层地倒人箱中，每10cm厚为l层，每层均匀撒布氯化苦25rnl。然后盖好密闭，待氯化苦全部散发后，即可使用。西藏种养花卉多为温室栽培，定植前，将温室中午密闭3～4小时闷棚，亦可达到营养土消毒效果。

疏松土壤，透气性好，吸水力强，温度变化小等特点，有利于作物的生长，还可减少肥料的投入。在刚刚兴起的无土栽培技术中，它是必不可少的原料。蛭石是一种天然、无毒、在高温作用下会膨胀的矿物。它是一种比较少见的矿物，属于硅酸盐。其晶体结构为单斜晶系，从外形上它看上去像云母。颜色有褐、黄、暗绿色。高温膨胀后分为金黄色和银白色。蛭石是一定的花岗岩水合时产生的。它一般与石棉同时产生。由于蛭石有离子交换的能力，它对改良土壤有极大的作用。

彭同江刘福生张宝述孙红娟

（西南科技大学矿物材料及应用研究所，四川绵阳 621010）

摘要对采自新疆尉犁蛭石矿、河南灵宝-陕西潼关蛭石矿的工业蛭石矿物样品进行了可交换性阳离子、交换容量和酸处理试验研究。结果发现新疆尉犁蛭石矿金云母-蛭石中的可交换性阳离子主要为Na＋和Ca2＋，其次有Mg2＋和K＋、Ba2＋和Sr2＋。而河南灵宝-陕西潼关蛭石矿工业蛭石样品主要为Ca2＋和Mg2＋，其次为Na＋、K＋等。金云母-蛭石和绿泥石-蛭石间层矿物的阳离子交换容量随间层结构中蛭石晶层的含量增加而增大，一般在～ m mol/100 g之间，仅为蛭石最大阳离子交换容量的一半。金云母-蛭石样品阳离子交换容量大小与K2O含量呈负相关关系，与（Na2O＋CaO）含量呈正相关关系。层间可交换性阳离子的氧化物CaO和Na2O的酸浸取率最高，层间不可交换性阳离子的氧化物 K2O次之，八面体中阳离子的氧化物MgO、Fe2O3和Al2O3具有较高的酸浸取率，而四面体阳离子的氧化物SiO2的酸浸取率最低；金云母-蛭石间层矿物中蛭石晶层含量高的样品酸浸取率高，金云母-蛭石间层矿物的耐酸蚀性能不如金云母。

关键词金云母-蛭石；间层矿物；阳离子交换容量；酸浸取物；酸浸取率。

第一作者简介：彭同江，男，1958年4月出生，博士，教授，矿物晶体化学专业。E-mail：。

一、含蛭石晶层间层矿物的阳离子交换容量

（一）原理

根据工业蛭石样品的化学成分研究，蛭石晶层中可交换性阳离子的种类主要有：K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Sr2＋等。用醋酸铵（NH4Ac）作为淋洗剂，离子可将工业蛭石中的可交换性阳离子交换出来：

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测定提出液中的K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Sr2＋离子的含量，即可求出各种可交换性阳离子的含量。若加入CaCl2溶液，Ca2＋离子又可将NH4＋质工业蛭石中的NH4＋交换出来：

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测定提出液中离子的含量即可求出工业蛭石样品中阳离子交换容量（CEC）。

（二）实验

称取1 g研磨至的样品置于250 mL的塑料杯中（塑料杯已在100℃下烘干1 h，并称重），然后置于烘箱中，在100℃条件下烘2 h，取出后置于干燥器中，冷却后立即称重。

在烘干称重后盛有样品的塑料杯中加入40 mL（pH＝7）醋酸铵溶液，在磁力搅拌器上搅拌5 min后放置24 h。然后，用醋酸铵溶液（1 mol/L pH＝7）将样品全部移入漏斗中，并洗涤杯子3～4 次，用慢速定量滤纸过滤。继续洗涤滤纸与沉淀15次，滤液收入100 mL的容量瓶中，用HCl溶液酸化至阳离子标准溶液（即原子吸收光谱用阳离子标准溶液）的浓度，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀后用原子吸收光谱测定K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Sr2＋、Ba2＋离子的浓度。

将滤纸连同沉淀物用乙醇冲洗12次以洗掉残余的NH4Ac。后将沉淀物和滤纸一同移入250 mL的三角瓶中，并加入50 mL氯化钙甲醛混合液，再加入约相当于阳离子交换容量80%的氢氧化钠标准溶液，加塞后在磁力搅拌器上搅拌5 min。静止24 h后加入6滴酚酞指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定至稳定的粉红色为止。阳离子交换容量的计算公式：

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式中：CEC为阳离子交换容量，m mol/100 g；c为氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度；V为所耗氢氧化钠标准溶液的总体积，mL；G为样品的质量，g。

所获实验数据经（1）式计算后得出样品的阳离子交换容量（总量）及阳离子交换分量（表1）。

表1 金云母、间层矿物样品不同阳离子的交换分量与阳离子交换总量（m mol/100 g）

注：Wp-1—为采自新疆尉犁蛭石矿的金云母；CEC（1）为各实测阳离子交换分量之和；CEC（2）为实测阳离子交换总量；nd为未测定。

（三）阳离子交换容量及其变化规律

由表1，河南灵宝-陕西潼关工业蛭石中的可交换性阳离子主要为Ca2＋和Mg2＋，而新疆尉犁工业蛭石中的可交换性阳离子主要为Na＋和Ca2＋，其次有Mg2＋和K＋，Ba2＋和Sr2＋含量均很低。从阳离子交换分量之和［CEC（1）］和阳离子交换总量［CEC（2）］来看，二者非常吻合。从而说明了如下两点：①所采用测定间层矿物样品阳离子交换容量的方法是合理的，测试结果是准确的；②除所测定的可交换性阳离子以外，其他未被测定的可交换性阳离子（如Rb等）含量是非常低的。

具有层间水化阳离子层的层状硅酸盐矿物其阳离子交换容量大，如蒙脱石的最高约为140 m mol/100 g、蛭石的最高约为180 m mol/100 g。不具有层间水化阳离子层的层状硅酸盐矿物其阳离子交换容量小，如新疆尉犁金云母为 m mol/100 g，与高岭石、绿泥石相近（Wilson，1987）。阳离子交换容量大小和可交换阳离子的种类主要取决于两方面因素。对于蒙脱石、蛭石等层间具有水化阳离子层的矿物，阳离子交换容量的大小80%以上取决层电荷数的大小，其余与结构层边缘羟基键的水解作用有关。本文中所研究的样品分别为金云母与蛭石晶层和绿泥石与蛭石晶层所构成的间层矿物，阳离子交换容量的大小主要取决于间层矿物中蛭石晶层的含量及其层电荷数的大小，而可交换性阳离子的种类则主要取决于蛭石晶层层间水化阳离子的种类。根据表1金云母-蛭石间层矿物样品的阳离子交换总量在～ m mol/100 g之间，绿泥石-蛭石间层矿物样品的阳离子交换总量在～ m mol/100 g之间，分别约为蛭石（CEC为100～180 m mol/100 g）的一半。

表1表明，新疆尉犁金云母-蛭石样品的可交换性阳离子Na和Ca的阳离子交换容量分别在～ m mol/100 g和～ m mol/100 g之间，而Mg、K等阳离子交换容量很小，分别在～ m mol/100 g和～ m mol/100 g之间。因此，金云母-蛭石间层结构中的蛭石晶层属Na、Ca型及Na—Ca混合型蛭石晶层。而河南灵宝-陕西潼关蛭石矿工业蛭石间层结构中蛭石晶层属于Mg、Ca型。

研究发现新疆尉犁蛭石矿金云母-蛭石样品的阳离子交换容量的大小与K2O、Na2O和CaO含量的大小密切相关，而其他组分如SiO2等对其影响很小。

通过对新疆尉犁工业蛭石的研究表明，金云母-蛭石阳离子交换容量（CEC m mol/100 g）大小与K2O和Na2O＋CaO百分含量之间具有很好的线性关系（图1），其中：

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石雕材料的表现力研究论文

3月和7-8月，《中国极多主义》和《念珠与笔触》两个抽象艺术展在北京举行，至今圈子里还在议论这两个展览。两个展览策展人高名潞和栗宪庭都是中国前卫艺术的“领袖级”人物，也是我的老朋友和在《美术》杂志时的同事。从展览规模、参展艺术家和展览题目来看，两位策展人都试图对被冷落的各地抽象艺术创作给以关注，并对中国抽象艺术的总体特征加以概括和总结。两个重量级人物同时关注中国抽象艺术，连参展艺术家都有相当数量属于“资源共享”，自然引起了广泛的关注和议论。尽管总的来说负面看法比较多，有的甚至相当尖锐，我在和朋友聊天的时候也说过些逍遥话，但展览毕竟提供了一次广泛深入地讨论抽象艺术问题的机会，而且由于两个展览都突出了“中国性”，因此问题也就必然涵盖对“西方性”认识。我也看到了中西抽象艺术的不同，也认为这个差异非常值得深入讨论，但不想延续二位老朋友的文化学路线，只想从艺术学和艺术史的角度谈谈自己的看法。二、是“抽象”还是“非具象” 在今天探讨学术问题，几乎不能不从对词的审视开始。Abstract（抽象）这个词的原义是“从…拉出（抽出）”的意思。 Ab（s）是“从”的意思，tract是“拉”、“抽”的意思，tractor（拖拉机）就是从tract来的。在实际使用中， abstract 通常是和concrete（具体）对立的概念，指从感性世界提取出的理性认识，由于抽象概念与抽象思维在表述上比较深奥、晦涩、难懂，因此abstract又引申为深奥、晦涩、难懂的意思。用abstract painting给一种前卫艺术命名，应当说是一种狡猾的策略，它把没有具体形象因而晦涩难懂的绘画悄悄推到哲学的高度，当有人发觉这并不是从具体事物中“抽取”出的形或概念，而是对形的瓦解与纯粹的形式构成，因而应当叫non-fugurative（非具象）的时候，这个命名和被命名事物之间的命名关系已经固化为不可更改的公共约定。然而，一个准确概念的学术价值肯定要超过一个狡猾命名。 “抽象”一词不存在否定性，所以我们只能说抽象是对具体事物的概括，而不能多对具体事物的否定或者破坏，因此，它更适合指称对行进行了高度概括的大写意中国画，大写意的确是从自然之形中抽取出笔墨之形。“非具象”一词则不然，它的意思明显是对具象的否定和反运做，而西方的abstract painting的确是对传统具象绘画的否定和反动。从西方美术史的线索上看，传统、现代、后现代的“三步曲”也的确和figurative、non-figurative 和re-figurative (具象、非具象和再具象) 相对位。三、西方艺术从具象到抽象的转变具象阶段追求“按照应有的样子去模仿”。这里只需要提一句：“模仿”，不是英文的imitation，而是拉丁文的mimesis，这个词首先指幼儿的咿呀学语，大概是西方人的学语不是“咿呀”，而是“咪么”，所以叫做mime-sis。“按照应有的样子”就是按照理想的样子或者理念的样子。在源于前苏联的马克思文艺理论中，“模仿”被称为“源于生活”，“按照应有的样子”被称为“高于生活”，模仿的另一种表述“镜子说”则变成了“反映论”。说白了，“按照应有的样子去模仿”就是既要像，又要完美。对于手工制作的艺术来说，完美第一要求形象好看，第二要求做工精细（大理石和汉白玉分别成为中西石雕材料，就是因为它们较好地满足做工精细的要求，陶被瓷取代也是因为后者更为精细）。产生于十七世纪的法文词Beaux-Arts 强调了好看，beau (x) 这个法文词就是英语里的beautiful。但是英文并没有采用beautiful-arts一词，而是选择了Fine-Arts。Fine 这个词在英文中不是“美”的意思，而是“精细”的意思，在法文中也是“精细”的意思。中文的“美术”一词是来自法文的Beaux-Arts 而不是英文的Fine-Arts，如果是来自英文，那中国的所有美术学院就连一天“美术”都没教过，只教过rough-art，即粗糙的艺术，中国美术专业教的画法是德拉克洛瓦以后的画法，fine-arts的标准，这种画法绝对不fine而是rough，以至在当时被称为massacre de peinture (法文，意为“对绘画的屠杀”)。西方绘画在德拉克洛瓦以前都是追求形似（模仿）、精细和美，这一点与中国的工笔画的追求相一致。德拉克洛瓦首先从理论到实践上抛弃了精细和以精细为保障的精确，他说：“许多画家，在自己的作品里，尽一切可能不表现笔触，而一味追求轮廓，其理由是认为大自然中并不存在笔触；但轮廓又何尝存在？”同时，他还强调绘画形式要素的“音乐性”：“这种效果由一定的色彩安排，明和暗的转换，也就是说，是由可以称之为画的音乐所创造出来的。”为了支持这种“音乐说”，他把音乐说成“艺术中最伟大的”，并以音乐的非模仿性质疑“模仿说”。摆脱形的制约，放弃对精细的追求，无疑是视觉艺术主体化的表现，也是结束工匠艺术+文盲受众的说教艺术史的开始（象形是文盲的文字，象形文字便是最好的证据）。这段艺术史在西方持续的时间要远远长于中国，原因是西方没有丝绸和纸这种方便的材料和文人这种创作与欣赏主体。今天，生活在落后的中国的中国人，不可能发现“舞文弄墨”曾经是一项中国文化特权，因为中国有丝绸和纸以及这两种材料缔造的广大“识文断字”群体（羊皮纸这种昂贵材料只能用于抄写最重要的读物《圣经》和缔造少数几个认字的神职人员）；也不可能想象先进的西方推崇的文艺复兴master（大师、巨匠），就是“插上了科学的翅膀”的中世纪手工作坊的顶尖师傅和工匠，所谓master piece，并不是什么“杰作”，而是“师傅的活儿”，painter更不是什么“画家”而是“漆工”，连工具都不是画笔而是漆工刷子，画刀则是漆工刮泥子的刮刀（木版坦陪拉先要糊布刮泥子，后来演变成亚麻布上打底子的油画），所谓“工作室”（studio）不过是中世纪的手工作坊。我不知道painter（漆工）德拉克洛瓦“对painting的屠杀”是否用了“泥子刀”，但库尔贝把“泥子刀”变成“画刀”肯定是继承和发扬了德拉克洛瓦“对绘画的屠杀”。如果西方现代艺术史可以分为现代和后现代，那么整个现代就是通过持续不断的 "对绘画的屠杀" 而持续不断地非具像化，塞尚和毕加索的重要性正是在于他们分别确立了与具象截然相反的非具象理论与实践，凡高的意义则在于他实际上把德拉克洛瓦的 "音乐说" 演变成表现性的色彩构成，其表现性得到抽象表现主义和波洛克的彻底推进，其色彩构成则与塞尚——毕加索的几何构成共同导致了所谓 "热抽象" 和 "冷抽象" ，因此，无论是 "热抽象" 还是 "冷抽象" ，都可以在作品题目中看到德拉克洛瓦"音乐说" 的影子：两种抽象作品均喜欢冠以composition多少号的题目，这个词在西语中就是 "作曲" 的意思，翻译成 "构图 x 号" 也许是因为译者不知道或者没有注意 "音乐说" 对现代艺术非具象化的巨大影响。四、中国的抽象艺术之路中国东晋顾恺之提出的“以形写神”实际上非常接近古希腊的“按照应有的样子去模仿”，即既解决形似的问题，同时又不照搬自然。不同的是，前者强调神既对象的活性，后者强调对象在形上的完美。但顾恺之的“形神论”用了一个“写”字（以形写神），代表自东汉发明造纸术之后识字阶层的迅速扩大，并开始结束文盲画工+文盲受众的初期艺术史。文盲画工或画匠是只能画（画）不能“写”（字）的，只有识字阶层才能“写”。这个“写”字不断地被顾之后的画论沿用和巩固，如“以形写形”（宗炳）、“传移模写”（谢赫）、“写山水之纵横”（元帝）、“写百千里之景”（王维），并出现了“写竹”、“写意”、 “写生”之类的术语，甚至对引进的西洋画法也冠以“速写”、“写实”等。识文断字之士的“写”当然不会像文盲画工和西方文盲“漆工”那样在现成的主题下追求形似、好看和精细，因为这些都不是“写”的目的。“写”的目的是表达写作主体的思想、观念、情怀等，道出写作主体的“思浩荡”和“神飞扬”（王微），是“畅神而已”而非“以形写形”。因此，到了工匠式的具象写实发展到宋代《清明上河图》的水平的时候，“论画以形似，见与儿童临”（苏轼）的批判便降临了，“画中有诗”的“意境说”便崛起了，同时，唐诗宋词对意境的发掘也提供了必要的条件和审美价值观。“意境说”显然更加强调绘画的主体性，“意”本身就代表创作主体，但这种主体又是与客体“境”同一并受其制约的主体，不是随心所欲的主体。随心之所欲的艺术主张与追求，充分体现在元代倪瓒说的“仆之谓画者，不过逸笔草草，不求形似，聊以自娱耳”和“余之竹，聊以抒胸中之逸气耳”。他说的“画以写胸次之磊落”清楚地说明了“画”就是“写”，“写”就是表达自己。但是由于“写”自身规定的可识别性，“随心”不可能完全排斥“形似”而成为彻底的非具像，中国草书也是因为受“写”的可识别性的制约而未能成为所谓“抽象书法”。于是“似与不似之间”就成了中国画颠扑不破的底线，太似便不是“写”而是“画”了，那是文盲画工的事情；不似便违背了“写”的可识别原则，那就不是“写”而是“涂”了。实际上，中国画是“写”的特质，在谢赫提出的“六法”之中就已经得到了充分体现和完整论述。在这“六法”中，有“四法”同时适合于书和画，只适合于画的只有“应物象形”和“随类赋采”。而最重要的第一法“气韵生动”和“古法用笔”绝对是和书法相通相同的法则。此外还有前面提到过的“传移模写”中的“写”字。至于中国书画都是从临摹开始，都是记住形而作（胸有成竹）而非边观察边记录（写生），都是在空白上留墨而非在背景色上造型。也正因为这个“写”的特质，中国石碑的价值要高于石像的价值（无论是中国石像，还是西方的画和石像，都基本上是工匠或巨匠为文盲受众提供的视觉代码）。长期的“写”的传统、牢固的“写”的价值观与“写”的规定性，使中国艺术家眼睁睁地看着朗世宁和波洛克突破“太似”和“不似”这两条边界，自己却只选择符合中国笔墨趣味的西方品种。德拉克洛瓦之前的属于“太似”，是匠气的“洋工笔”，不要；毕加索之后的属于“不似”，是不具备“写”的可识别性的“洋欺世“，也不要；二者之间则是“似与不似”之间的“洋写意”。因此，徐悲鸿——苏派体系实际上就是这种“齐白石折中”的西画版，加在一起可以叫做“齐白石——徐悲鸿折中”，简称“齐徐折中”。这个“齐徐折中”体系在清代画家邹一桂和当代画家吴冠中对西画的排斥性吸收中得到有说服力的具体体现。邹一桂提倡“形似”和“入细通灵”，指名道姓地批评“以形似为非”的苏轼“直谓之门外人可也”。他当时见到的西洋油画符合他“入细”的主张，能够起到“醒法”的作用，避免初学者误入“以形似为非”的歧途。但因不符合“写”的规则（“但笔法全无”），因此，虽然有工细的优点，但又染上了匠气的毛病，因此不能算做好的作品（“虽工亦匠，故不入画品”）。这里，邹一桂显然把当时的西洋画当成了匠气的“洋工笔”，如果他见到的作品是德拉克洛瓦画法的“洋写意”，他就不能说“笔法全无”了，最多只说西洋画笔法与我中国不同。后来的实践证明，中国艺术家的确欣赏甚至崇拜德拉克洛瓦开创的洋笔法。吴冠中是中国当代艺术中著名的“形式主义”者，反对内容决定形式，形式为内容服务的“内容主义”，因此，充分肯定波洛克纯形式的艺术价值，并将其纳入自己的艺术实践，形成一种波洛克风格的“似与不似之间”。是青年艺术家迈出了走向彻底非具象的步伐，打破了“写”规定的可识别性。这迟到的突破既困难又轻松。困难的是新老传统支持的齐徐折中体系强大、坚固，突破谈何容易；轻松的是千年中国书画“笔墨”经验和在此基础上引进、消化、吸收的油画“笔触”经验使中国艺术家在“抽象水墨”和“抽象油画”创作上具有良好的艺术感觉和分寸把握能力。但当旧习惯的阻力逐渐减弱之后，笔墨笔触上的轻车熟路又使中国艺术家在光洁材料的非具象与几何构成的非具象方面相对迟钝，使手工感在他们的作品中始终超过工业感。当然，全球范围的包括现成品、行为等在内的具象符号类作品在理论和实践上强大也在很大程度上弱化了中国乃至全球艺术家在非具象领域的探索：纯形式要素的组合，似乎成了设计师的专利。五、视觉值：非具象艺术作品的价值所在我不否认非具象艺术在理论与批评支持上的不利地位，这是因为它实际上创造出的只是一个服务于眼球的“视觉值”，一般观众很难看出个所以然，批评家很难进行社会学联系和阐释（这一点与纯粹服务于听觉的音乐是一致的），这大概就是抽象艺术在完成了对文艺复兴写实传统的致命一击之后自己也失去发展动力的主要原因。在英文中“值”和“价值”都是value这个字。实际上，视觉艺术首先是向我们提供一个有区别特征的综合视觉值，这个视觉值决定了一件作品与其他作品的视觉区别，告诉我们这件作品不是其他作品。所谓具象作品就是其视觉值构成了我们视觉经验中的事物，非具象作品的视觉值则只构成作品本身，不构成我们视觉经验中的任何事物。当视觉值构成我们经验中的事物时，我们变能够借助我们对事物的看法来读解、欣赏或抨击作品，包括其思想性与技术性；当视觉值只是一种纯粹的视觉构成的时候，我们对事物的经验便失去了读解作品的能力，同时也不会感到制作技术的高低，但不同的视觉值绝对提供不同的视觉感受与视觉心理作用。视觉值在具象作品中与起表现的事物“绑定”，在设计里则与特定的实用功能形态“绑定”，只有在非具象作品中，视觉值才具有对立的意义，如果说还有什么“绑定”成分或“附加值”，那只能是模糊的视觉心理因素，通俗的说法叫做视觉感受。在日常生活中这种视觉感受几乎无时无刻不在伴随我们，最常见的便是我们对服装的选择，相同款式的衣服有不同的色彩值供我们选购，每种色彩都有其他色彩不可替代的视觉价值，这时，色彩值就转换成视觉价值。同理，构成、机理等视觉值也能直接转换成视觉价值。这种纯视觉意义上的价值是很难用语言陈述的，我们对这种价值的确认通常用“我喜欢”或“拍案叫绝”来表达。实际上，中国古代画论画评中有大量对视觉值价值的间接确认和肯定，比如用“疏可跑马，密不透风”来肯定布局的视觉价值，用“力透纸背”、“枯笔渴墨”等来肯定墨迹的视觉价值，用“荒寒悠远”肯定意境的视觉价值，等等。但进入非具象领域，传统的描述与评价用语几乎全部失效，这种间接的价值肯定方式也随之失效，从而造成了巨大的批评困境。而对于当代艺术来说，一旦失去强有力的批评，艺术品就降低为普通商品，从而在与具象作品的竞争中处于无法逆转的弱势地位。其实，抽象艺术作品的视觉值就是它的视觉价值，就像服装的视觉值就是服装的视觉价值一样。具体作品的独特价值就在它与其他作品的视觉差异上面，艺术家的创造性只在于他提供了一个不曾有过的视觉值，并且与过去曾经出现过的作品之间视觉差异越大越好。六、从《向塞尚致敬》中的悖论看形式变革的意义 1900年，法国艺术家莫里斯.德尼（Maurice Denis，1870-1943）创作一幅题为《向塞尚致敬》的作品，用纳比派的具象象征方式表达了艺术家对塞尚的推崇，而这种方式有恰恰与塞尚的艺术主张与艺术实践相违背的，因为塞尚的道路是否定模仿说的道路，是走向非具象的道路。因此，真正的向塞尚致敬的是毕加索，尽管他没有画过专门向塞尚致敬的画。我相信，如果一个人用文言文写一篇“向白话文致敬”的文章，另一个人用白话文写一篇“向文言文致敬”的文章，或者用白话文写一篇反对使用白话文的文章，我们宁可相信用白话文写作更具有否定文言写作的意义，而那篇用文言支持白话文的文章，是以自己的文言写作方式否定了自己提倡白话文的写作内容。也就是说，德尼是用表达方式上对塞尚艺术的否定来表达对塞尚推崇。以上分析表明，表述方式比表述内容更具有变革的实在性，现成品、超现实、照相写实、观念摄影、video艺术、行为艺术等等，首先都是表述方式的变革和出新。艺术品的生产如此，非艺术品的生产也是如此，所谓工业革命，首先是生产方式的革命，而不是生产“内容”的革命。社会革命也社会组织和运做方式的革命，而不是把一些社会“内容”破坏掉。中国的农民起义之所以没有革命意义，正是因为他们没有改变社会的组织和运做方式，其结果只能是所谓改变统治“内容”的“改朝换代”。接下来的问题便是非具象艺术在中国的前卫意义是否已经结束，应当被现成品、行为、观念摄影、video艺术、具象油画之类的具象作品取而代之了。喧嚣热闹的“抽象水墨”和到处可见的非具象城市雕塑或景观表明，非具象在中国还属于发育期或前卫期，但除了这两个特殊领域，中国当代艺术几乎是现成品、行为、观念摄影、video艺术、具象油画等具象方式的一统天下。至于与科学理性精神相对位的几何抽象作品更是少而又少。用“后现代”、“读图时代”、“人文关怀”、 “中国知识分子关注社会的传统”等来解释90年代至今具象作品在中国的压倒优势是没有说服力的。如果克隆一下所谓西方“后现代”就能把中国当代艺术带入后现代，那么克隆中国青铜器的结果必然是把中国当代艺术带回青铜时代。如果作品是用来读的而不是用来看的，那么一定出现大量对图象的阅读即精确语义分析，而不是现在这种给不同的图象贴上相同的语言学标签。“人文关怀”更是一个“放只四海而皆准” 的空洞能指，一个贴到哪里哪里亮的广告词。实际上，中国当代艺术并未经历深刻的视觉革命，只是从一种歌颂的具象变为讽刺与抨击的具象，这种换汤不换药的方式，与过去用文言（药）提倡文言（汤），现在用文言（不换药）提倡白话（换汤）没有什么不同。视觉革命走道尽头的标志是确立新的视觉方式在民众心目中的稳固地位（就像扬州八怪从“怪”变为不怪），进而变成新的视觉标准与习惯，这样才能为下一场变革提供前提和意义。七、结束语早就想写一篇支持中国抽象艺术的文章，但直到现在才完成。产生这个想法的动因是回国后看到潘德海把他85时期的“老玉米豆”变成红色大头系列的“皮肤”，明显受到当时具象的政治波普的裹胁，然后又彻底放弃“老玉米豆”，画起痴呆的大头像。类似的情况同样发生在重庆：一个是朱小禾在一个大头上编织他的抽象笔痕，另一个是刚刚出道的蒋建军在一个大头上粘贴他的棉线。还有一个学生在大头上画红绿色点。也许有一天我要写一篇中国当代艺术中的大头现象，从把罗中立的《父亲》、耿建翌《第二状态》、王广义的《毛泽东》一直到方力钧、岳敏军的大头系列进行一番梳理。但现在还是先给弱势的抽象艺术“捧捧场”。当然，糊涂乱抹几下，甩几个墨点充数的作品不在支持之列，除非它是有美术史意义的首创。其实，正是这些作品的“欺世”作用使“不似”的艺术失去价值。

我是专业做雕塑的，如果按照雕塑的材质分类的话，金属类雕塑可以有不锈钢雕塑、铸铜雕塑、锻铜雕塑、浮雕、还有现在比较少见的铸铁雕塑、铸铝雕塑，工艺品摆件。石雕类的有青石的、红砂岩的、雪花白的、汉白玉和原石造型类雕塑。树脂类雕塑有普通玻璃钢雕塑、砂岩类雕塑、骨架造型类、摆件礼品类。还有石膏类雕塑、木质类雕塑、泥塑、制作模具，传统的水泥类雕塑和瓷贴类等等。石雕材料的使用还是要就雕刻的题材和使用位置来看。一般像佛教等东方宗教式的地方所用的雕刻石材以花岗岩为主，特别以佛像为主对颜色要求庄重，以青石和汉白玉材料为主，如果是现代人物的雕刻比较常用的是芝麻白花岗岩，一些动物题材的则以锈石类居多，神兽类的青石、芝麻黑、芝麻白、泉州白都算是很常用的材料。总体来说，好的青石雕刻出来的作品最有韵味，个人喜好。熙和石业。

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园林石雕所使用的材料，主要有几种：青石：能够给人以古朴和沧桑的感觉，用来雕塑古代人物再适合不过；花岗岩：是最为常见的雕刻石材，是最具自然感染力的一种石材，因为普通而容易与园林形成浑然一体的感觉。汉白玉：这是一种较珍贵的石材，材质细腻，制成雕塑极具美感。还有一种是河南黄：一种给人以高贵感觉的大理石，主要配合相应的建筑风格使用。园林石雕，泛指一切布置在园林中的石质雕塑作品。

在生活节奏越来越快，各种压力不断堆积的今天，园林艺术这种接近大自然、有助于人们放松心情的休闲场所的存在更是为人们所推崇。园林石雕在园林的布局和艺术感方面的体现尤其重要，一方面石材容易融于大自然中，另一方面经过雕琢的石材使园林更加富有人文艺术感，具有极其强烈的审美价值，可以让长期生活在城市中的人们体会到一种轻松和快乐的心情。

功能材料的研究现状论文

引言：提起“纳米”这个词，可能很多人都听说过，但什么是纳米，什么是纳米材料，可能很多人并不一定清楚，本文主要对纳米及纳米材料的研究现状和发展前景做了简介，相信随着科学技术的发展，会有越来越多的纳米材料走进人们的生活，为人类造福。纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。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。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。

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水凝胶材料的研究现状论文

图片来源：Hokkaido University

科学研究人员利用纤维研发出了一种新型纤维增强的水凝胶材料（水凝胶是以水为分散介质的凝胶，属于高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水），据说这种材料的分子间作用力要比碳钢的强上五倍，也就是说不易断开，但是韧性也不赖，弯曲和拉伸都不是难事。

那么，同时具备这两种特性的材料又有何妙用呢？我们都知道，人工韧带和肌腱需要有极高的韧性并且不易断裂，显然，如果我们将这种水凝胶材料应用在医学治疗上，对于这些部位有问题的病人，想必也是一个福音吧！虽然目前在设计制造上仍有一定的难度，但是至少这确实是满足条件的弹性材料。

这种由日本北海道大学（Hokkaido University）的相关研究人员研发的新型水凝胶材料，又被称为纤维增强软复合材料（简称FRSC），其实是由水含量高的凝胶和玻璃纤维织物复合而成。

该项目的研究人员之一龚建平表示：“由于具有很强的可靠性、耐用性和灵活性，这个材料在各个应用方面都有着很大的发展空间。”

长期以来，人们都在不停地尝试，试图将两个具有不同特性的天然材料结合起来，从而得到我们想要的某种同时具备这两种特性的材料。比如，早期的土砖就是由稻草和泥土混合制成，后来的混凝纸浆其实也是一种复合材料——由纸和胶水混合而成。

当然，复合材料的研发宗旨就是将来自不同原材料的不同的优良性质集中体现在一种材料上。

关于这种纤维增强软复合材料的研究，相关科学研究人员迈出的第一步就是寻找一种材料，要求这种材料除了可以承受很大的负荷之外，还需要具有抗断性，而水凝胶同时具备这两种特性，当然是必选材料之一。而且，如果在水凝胶中添加些许玻璃纤维织物，那么材料就会更加耐用，同时具有很好的韧性。

该团队的相关研究人员表示，这种复合材料之所以具备惊人的强度，主要是因为玻璃纤维织物的分子和水凝胶分子之间形成动态的离子键，随着形成离子键的两种分子的电子相互交换，原子间的相互吸引力增强，在宏观上也就表现出更加突出的强度，水凝胶分子之间也有这样的作用。

在实验室里，科学研究人员发现，通过这种方法，水凝胶的韧性得以增强，与此同时，复合材料整体的韧性也有所增强。

研究人员还表示，同样的原理也可以应用到其他研究上，基于北海道大学之前的一些相关研究，利用这种方法也可以增强橡胶等软材料的韧性。

通过测定，最终的结果显示，这种复合材料的韧性比玻璃纤维织物强二十五倍，比水凝胶甚至强上一百倍。同时，强度（相当于将材料分开所需要的能量高低）也远远大于碳钢，差不多是碳钢的五倍！

在此之前，水凝胶材料被人们吹捧为治疗伤口以及制造柔软机器人的合适材料，但是，很明显，水凝胶材料的韧性缺陷限制了它的广泛使用和推广。不过现在，这种复合材料可能是个不错的选择呢！

研究人员在他们的论文中写道：“这项工作很有意义，对研究具有更好的抗断性的纤维增强软复合材料起到了一个不错的指导作用。”

蝌蚪五线谱编译自sciencealert，译者 sunshine，转载须授权

美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称，他们开发出一种新型水凝胶生物材料，在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞，能帮助刺激病人骨髓产生干细胞，长出新的软骨。在临床试验中，新生软骨覆盖率达到86%，术后疼痛也大大减轻。论文发表在2013年1月9日出版的《科学·转化医学》上。埃里希还说，研究小组正在开发下一代移植材料，水凝胶和黏合剂就是其中之一，二者将被整合为一种材料。此外，她们还在研究关节润滑和减少发炎的技术。加拿大最新的研究显示，水凝胶（Hydrogel）不仅有利于干细胞（Stem cell）移植，也可加速眼睛与神经损伤的修复。研究团队指出，像果冻般的水凝胶是干细胞移植的理想介质，可以帮助干细胞在体内存活，修复损伤组织。中国科学院兰州化学物理所研究员周峰课题组利用分子工程，设计制备出一种具有双交联网络的超高强度水凝胶，大大提高了水凝胶的机械性能。相关研究已发表于《先进材料》。据国外媒体报道，美国加州大学圣迭戈分校的纳米科学工程师日前研发出了一种凝胶，这种凝胶中含有能够吸附细菌毒素的纳米海绵。这种凝胶有望用于治疗抗药性金黄色葡萄球菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA。这种细菌产生了对所有青霉素的抗药性，常常被称作“超级细菌”）导致的皮肤和伤口上的感染。在不使用抗生素的情况下，这种“纳米海绵水凝胶”能够把被抗药性金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤上的损伤减小到最小。这项研究日前发表在学术期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。

复合纤维材料的研究现状论文

在纤维增强注射成型过程中，纤维取向对成型制品的力学性能有很大的影响，使制品的性质呈现各向异性，或在固化制品中产生残余应力而产生翘曲变形。并且，纤维取向也是制品微观结构的主要特征。因此纤维取向的预测，对与纤维取向相关的力学性能进行分析，从而达到预测和控制产品性能的要求，对此类产品的生产具有非常重要的意义。论文针对短纤维增强注射成型过程，采用数值方法预测纤维增强注射成型制品的取向分布，对纤维增强复合材料熔体流动以及增强纤维的取向进行分析，预测最终制件中的纤维取向分布，不仅可以为产品设计提供重要的依据，还可以建立成型工艺条件与最终制件中的纤维取向之间的定量关系。主要工作包括： (1)理论研究一个浸没在Newton流体中刚性的椭圆形质点(纤维)的动力学特征，分析了纤维在稳态剪切流和简单拉仲流中纤维的运动，解析解表明：剪切流动使纤维沿流动方向排列，而拉仲流动趋向于使纤维沿拉仲方向排列。 (2)重点研究取向张量的性质，取向张量和取向分布函数之间的关系，取向张量的描述精度，以及取向张量的闭合近似理论的精度。 (3)在注射成型流动引起的纤维取向的数值预测中，将短纤维增强的热塑摘要 2-3ABASTRACT 3-5目录 5-7第一章绪论注射成型短纤维复合材料纤维取向预测的意义研究现状论文的主要工作 9-11第二章短纤维在悬浮液中的动力学行为悬浮液中纤维动力学方程空间中任一线元的变化速率的连续介质力学解悬浮液中椭圆形纤维动力学方程稳态剪切流中纤维的运动稳态剪切流中纤维的运动方程稳态剪切流中纤维运动周期和轨迹简单拉伸流中纤维的运动 22-23第三章纤维取向状态的描述纤维取向的描述纤维取向的张量描述纤维取向张量的演化方程闭和近似理论修正的混合闭和近似-模型1 修正的混合闭和近似-模型2 取向张量和流变、力学性质的估计 37-41第四章纤维增强注射成型取向分布预测纤维增强注射成型过程的取向行为注射成型过程的流动分析控制体积概念压力场的有限元方程温度场的有限差分解熔体前沿位置确定及时间步长纤维取向的数值分析纤维取向的数值算例 53-59第五章结论与展望 59-61参考文献 61-64攻读硕士学位期间发表的主要论文 64-65致谢 65

前瞻网摘要纤维增强复合材料已成为先进国防装备特别是飞行器结构的首选材料，对于减轻结构重量、提高结构效率、改善结构可靠性、延长结构寿命，具有其他材料无法比拟的优势，其用量已成为衡量飞行器结构先进性的重要标志。国内纤维增强结构复合材料经过20多年的研究和积累，基本形成了可在80~300℃温度范围使用的树脂体系和复合材料，建立了复合材料预浸料、蜂窝生产线，形成了以热压罐和缠绕成型技术为主的高性能复合材料构件研发和生产技术。但国内纤维增强复合材料的应用和研制水平与武器装备自主保障生产和发展的需求仍然存在着很大差距。前瞻产业研究院发布的数据表明当前，国内纤维增强复合材料总的发展趋势是必须优先解决国产炭纤维研制与国产炭纤维复合材料应用，同时开展先进高效设计与制造方法研究，提高复合材料结构应用效益，进一步扩大装备复合材料用量；放眼国际，19世纪80年代纤维增强复合材料经历了从玻璃钢到以炭纤维增强复合材料为代表的先进复合材料的跨越，随着本世纪纳米技术的突飞猛进，以纳米复合材料为代表的新一代高性能复合材料己经初见端倪，必将成为复合材料的主要研发方向。本文从纤维增强复合材料发展沿革出发，重点阐述国产炭纤维复合材料应用基础研究、复合材料飞行器结构高效设计方法和纳米复合材料技术研发趋势，力图在国内外复合材料领域学术创新探索研究与我国未来飞行器结构工程应用之间建立内在关联。发展前景广阔！希望可以帮到你望采纳谢谢

纳米材料技术作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文，希望能对大家有所帮助！纳米材料与技术3000字论文篇一：《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高，因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性，具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性，引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料一、纳米材料的特性当材料的尺寸进入纳米级，材料便会出现以下奇异的物理性能： 1、尺寸效应当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中，不但可以改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应一般随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044××1028013099从表1中可以看出，随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，很容易与其它原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意义。二、高聚物/纳米复合材料的技术进展对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛，按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类： 1、高聚物/粘土纳米复合材料由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般为纳米级，它不仅可让聚合物嵌入夹层，形成“嵌入纳米复合材料”，还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应，具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法，插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后，制成“嵌入纳米复合材料”，而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离，形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性方法。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的发展，特别是近年来纳米级无机粒子的出现，塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高，而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料碳纳米管于1991年由发现，其直径比碳纤维小数千倍，其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高，脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa，比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。在电性能方面，碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明，在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。三、前景与展望在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是：高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备，用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散，同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但发展很快，对于有些方面的研究工作与国外相比还处于较先进水平。如：漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外，四川大学高分子科学与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此，在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认，纳米材料由于独特的性能，使其在增强聚合物应用中有着广泛的前景，纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用，粒子表面处理技术的不断进步，纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善，纳米材料改性的聚合物将逐步向工业化方向发展，其应用前景会更加诱人。参考文献： [1] 李见主编.新型材料导论.北京：冶金工业出版社，1987. [2]都有为.第三期工程科技论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告会. [3]rohlich J，Kautz H，Thomann R[J].Polymer，2004，45(7)：2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二：《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》【摘要】作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代，纳米科学得到迅速的发展，产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等，由此产生的纳米技术产品也层出不穷，并开始涉及汽车行业。【关键词】纳米技术包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展纳米技术可应用在汽车的任何部位，包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如，在汽车车身部分，利用纳米技术可强化钢板结构，提高车体的碰撞安全性。另外，利用纳米涂料烤漆，可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分，利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面，利用纳米金属做为触媒，具有较高的转换效果。由于纳米技术具有奇特功效，它在汽车上得到了广泛的应用，提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价，它不但决定着汽车的美观与否，而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外，还要求有优良的耐久性，包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中，作承受负载的填料，与骨架材料相互作用，有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明，将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中，可提高其机械性能，尤其可使抗划痕性能大大提高，而且外观好，利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中，可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料，加之其极微小颗粒的比表面积大，能在涂料干燥时很快形成网络结构，可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料，制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明，而且吸收紫外线，同时也可提高热稳定性，适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时，超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层，起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用，从而起到阻燃作用。目前汽车设计要求规定，凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准，例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套，包裹线束的波纹管、胶管等，使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料的物理性能得到明显改善。抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力，因此这种塑料能够吸收和反射紫外线，比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后，其扩张强度损失仅为10%，如果作为暴露在外的车身塑料构件材料，能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中，可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成，可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单，广谱抗菌，24小时接触杀菌率达90%，无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用，只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用，能够完全填充金属表面的微孔，最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加3倍-4倍，磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护，减小了磨损，使用寿命成倍增加。另外，由于纳米粒子尺寸小，经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上，使机械转速加快、质量减小、稳定性增强，使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染，目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造，最大限度地促进汽油燃烧，使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为，汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后，可降低其油耗10%～20%，增加动力性能25%，并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%～80%。它还可以清除积碳，提高汽油的综合性能。更令人注意的是，纳米技术应用在燃料电池上，可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中，橡胶助剂大部分成粉体状，如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言，纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂，而不再局限于使用炭黑或白炭黑，汽车中最大的改变即是，轮胎的颜色已不再仅限于黑色，而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上，新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异，例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域，随着纳米技术的进步，造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器，可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器，可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤，并对超标的尾气排放情况进行监控与报警，从而更好地提高汽车尾气的净化程度，降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功，产品整体性能超过国外的超微传感器，缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为，到2020年，纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高，导电性极强，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料，使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气，并可做成燃料电池驱动汽车，储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。结语随着材料技术的发展，纳米技术已成为当今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。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革，未来汽车技术的发展，有极大部分与纳米技术密切相关，纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言，纳米技术的有效运用，有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来，纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术，. [2]潘钰娴，樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版)，2002. [3]周李承，蒋易，周宜开，任恕，聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术，2002，(1)：18～21 纳米材料与技术3000字论文篇三：《试谈纳米技术及纳米材料的应用》摘要：本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望，以供与大家交流。关键词：纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初，德国科学家成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后，纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能，使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的热点。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现纳米材料纳米(nm)是长度单位，1纳米是10-9米(十亿分之一米)，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。纳米材料的特殊性质纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例目前纳米材料主要用于下列方面：高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中，力学性能提高约一个量级，还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤：起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂，可以抑制烧结过程中的晶粒长大。纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals，德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场，已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金，该公司与用户合作，不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构，但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份，电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大，添加溶质并使其偏析在晶界上，以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应，可实现结构的稳定。例如，添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布，表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点，使管材的内涂覆，尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中，微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm，材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍，延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子，合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似，即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如，在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体，晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100～200nm，镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为～1GPa，拉伸韧性得到改善。另外，这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化，注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材，并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为：在1s-1的高应变速率下，延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测：不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向，如：(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

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