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《功能材料及其应用》作者在上大学时攻读材料物理，以后又经研究生阶段精修学业。获得博士学位后，曾在中国科学院冶金研究所进行功能材料研究，再转入他的母校上海交通大学的材料学院工作，担任博导，教授“固体物理”及“材料相变”等课程。在教书育人的同时，继续对功能材料的相变课题作深入研究，发表了多篇颇有价值的论文，参与编写研究生教材。图书目录序前言第1章 金属功能材料1．1 高温合金1．1．1 高温合金的定义和发展1．1．2 高温合金的特性和分类1．1．3 高温合金的高温性能要求1．1．4 提高高温合金性能的途径和方法1．1．5 高温合金的未来1．1．6 高温合金的应用1．2 阻尼合金1．2．1 材料阻尼性能1．2．2 阻尼合金的分类1．2．3 阻尼合金的特性1．2．4 阻尼合金的应用1．2．5 阻尼合金的其他类型1．3 弹性合金1．3．1 弹性的基本概念1．3．2 弹性合金的分类和应用1．3．3 一般弹簧钢1．3．4 耐腐蚀弹性合金1．3．5 高温弹性合金1．3．6 高导电弹性合金1．3．7 恒弹性合金1．4 膨胀合金1．4．1 概述1．4．2 膨胀合金的分类和特征1．4．3 Fe—Ni系膨胀合金1．4．4 Fe-Ni—Co系膨胀合金1．4．5 Fe-Ni-Cr系膨胀合金1．4．6 Fe-Cr系膨胀合金1．4．7 其他膨胀合金1．5 贮氢合金1．5．1 贮氢合金概述：1．5．2 二元金属氢化物1．5．3 贮氢合金的基本理论1．5．4 金属贮氢合金类型1．5．5 贮氢合金的应用1．6 非晶合金1．6．1 非晶态材料发展概况1．6．2 非晶材料结构1．6．3 非晶合金的形成1．6．4 非晶合金的性能1．6．5 非晶合金的应用1．7 磁性材料1．7．1 固体的磁性1．7．2 永磁材料1．7．3 软磁材料1．7．4 磁微波铁氧体器件和微波吸收1．7．5 磁记录用的磁性材料及磁泡1．7．6 磁性材料的特殊用途1．8 功能合金1．8．1 材料的电性能1．8．2 电阻材料1．8．3 电热材料1．8．4 导电材料和超导材料1．9 形状记忆合金1．9．1 马氏体相变与形状记忆效应1．9．2 Ni-Tj系形状记忆合金1．9．3 铜一基形状记忆合金1．9．4 铁基形状记忆合金1．9．5 其他形状记忆合金1．9．6 形状记忆陶瓷1．9．7 形状记忆合金的应用参考文献第2章 无机功能材料2．1 半导体材料2．1．1 半导体材料的性质和分类2．1．2 半导体的晶体结构和特性2．1．3 半导体中的杂质缺陷2．1．4 典型半导体材料及应用2．2 高性能结构陶瓷2．2．1 结构陶瓷的种类2．2．2 结构陶瓷的强韧机理2．2．3 结构陶瓷材料的应用2．3 电功能陶瓷2．3．1 绝缘陶瓷2．3．2 介电、铁电陶瓷2．3．3 压电、热释电陶瓷2．3．4 导电陶瓷2．4 敏感陶瓷2．4．1 热敏陶瓷2．4．2 压敏陶瓷2．4．3 气敏陶瓷2．4．4 湿敏陶瓷2．4．5 多功能化和智能化敏感陶瓷2．5 功能玻璃2．5．1 光学玻璃2．5．2 电解质玻璃2．5．3 光电子功能玻璃2．6 微晶玻璃和纤维玻璃2．6．1 微晶玻璃2．6．2 纤维玻璃2．7 光学晶体2．7．1 线性光学晶体2．7．2 非线性光学晶体2．8 激光晶体2．8．1 激光理论基础2．8．2 固体激光器2．8．3 激光晶体类型2．8．4 目前使用的激光晶体及应用2．9 电、磁、力、温度功能晶体2．9．1 电光晶体2．9．2 光折变晶体2．9．3 压电晶体2．9．4 声光晶体2．9．5 磁光晶体2．9．6 热释电晶体参考文献第3章 有机功能材料结构高分子高分子材料的定义、组成和合成高分子材料的命名、类型和组成工程塑料合成橡胶与合成纤维合成胶粘剂和涂料有机光功能材料有机非线性光学晶体感光性高分子树脂光致变色高分子塑料光导纤维电功能高分子导电高分子材料光导电高分子材料高分子压电材料和热电材料高分子超导体化学功能高分子离子交换树脂高吸水性高分子高分子絮凝剂高分子液晶液晶的物理结构类型液晶化合物的化学结构主链高分子液晶侧链高分子液晶液晶高分子材料的应用其他功能高分子磁功能高分子功能性高分子分离膜形状记忆高分子形状记忆高分子原理形状记忆聚合物的种类和结构特征聚合物形状记忆特征形状记忆聚合物的应用医药功能高分子医用高分子药用高分子参考文献第四章 特殊功能材料电、热、波、光功能复合材料功能复合特征与分类电功能复合材料吸声和吸波功能复合材料光学功能复合材料热学和力学功能复合材料结构功能复合材料聚合物基复合材料金属基复合材料的种类和基本性能陶瓷基复合材料水泥基复合材料碳/碳复合材料混杂纤维复合材料梯度功能材料梯度功能材料的特点梯度功能材料的设计和制备梯度功能材料的应用纳米功能材料纳米材料的特殊效应纳米材料的制备纳米功能材料的应用纳米技术在军事领域中的应用参考文献
摘要：《光电材料导论》是我校无机非金属材料专业新开设的专业课程。结合这门课程的特点及教学目的，考虑到学生未来的就业，我们从教学内容、教学方法、课程考核等方面进行了思考，进行了课程教学的初步探索与实践，并总结了课程教学中还需改进的地方。关键词：光电材料导论 教学内容 教学方法 课程考核中图分类号：TN204文献标识码：A文章编号：1674-098X(2014)04(a)-0128-01《光电材料导论》是我校无机非金属材料专业2013年开设的专业课程。开设这门课程的原因是：(1)国家在十二五规划中提出了重点发展的七大战略性新兴产业，其中之一的的新材料产业包含了功能材料，而光电材料是功能材料的一种；(2)我校的无机非金属材料教研室的很多程的师资力量。所以在课程的教学内容的选材方面，我们会着重从这两个方面考虑。而教学方法会利用现在的多媒体技术，与传统的板书相结合，让学生更加形象生动的加深对知识的理解[1]。1教学内容的选材在教学内容的选材方面，我们综合考虑了以下几个因素：首先，学生必须能够有所学，开设一门课程才是有意义的。光电材料是功能材料的一种，为了便于学生循序渐进地吸收理解光电材料的专业知识点，教学内容分成三个方面：光功能材料、电功能材料、光电材料及器件。首先，讲解光功能材料和电功能材料方面的知识点，在具有这些知识的基础上，再讲解光电材料及器件方面的知识，学生们就比较容易理解。其次，我们结合现在的就业情况及研究热点。我们设置的教学内容，既考虑了学生们以后的就业，也考虑到想进一步深造读研究生的学生们的研究工作。光功能材料方面的教学内容包含了激光材料、发光材料、红外材料及光纤材料。电功能材料方面的教学内容包含了导电材料、半导体材料、介电材料、铁电材料及超导材料，其实半导体材料也是一种导电材料，之所以把半导体材料单独作为一个章节，是因为半导体材料是太阳能电池和LED照明灯的核心材料，这也是为后面的光电材料及器件的讲解做铺垫。光电材料及器件方面的教学内容包含了光电子发射材料、光电导材料、透明导电薄膜材料、光伏材料与太阳能电池及光电显示材料。
本专业以培养高质量的综合型专门人才为目标，该专业招生录取时不分专业方向，学生入学后修读两年公共基础和专业基础课程后，学校通过考核并结合教学资源及学生志愿情况，确定其就读专业方向（生物医用纺织材料与技术、生物材料、新能源与光电材料）。培养目标本专业围绕国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求，培养德、智、体、美全面发展，具有良好的人文素养和国际视野，学科基础和专业知识扎实，能够在本领域从事基础研究、应用研究、技术开发和生产管理的综合型专门人才。主要基础课程通识教育课程：高等数学、大学物理、大学英语、计算机技术基础、线性代数、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等。学科基础课程：工程制图、电工电子技术、概率论与数理统计、工程力学、材料科学与工程基础、实验设计与数据处理、高分子科学概论、功能材料导论、功能材料等。主要实践环节综合实践、工程制图、课程设计、认识实习、工程训练、专业综合实验、生产实习、毕业设计（论文）等。生物医用纺织材料与技术方向培养目标本专业方向通过生物学基础、医学基础、纺织医用材料、生物医用纺织品制备的基本理论和基础知识的学习，注重生物学、医学与纺织功能材料的交叉融合，使学生获得生物医用纺织材料与技术的科学实验研究能力、工程设计能力、新产品开发能力和贸易及组织管理能力的基本训练，了解生物医用纺织品及相关学科的最新发展动态，熟悉生物医用纺织品的科学研究、技术开发、功能设计及市场营销，能在医用纺织品、人工器官、生物功能材料、卫生保健用纺织品等领域从事研究、开发、生产、教学、管理及贸易等方面工作。学生毕业时应获得以下几个方面的知识和能力：1、具有坚实的数、理、化、医学、生物、材料和纺织工程基础以及外语的综合能力；2、掌握生物医用纺织品的基本理论和基本知识；3、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有从事生物医用纺织品研究的初步能力；4、了解生物医用纺织品设计方法和制备方法；5、具有从事生物医用纺织品新产品开发的初步能力；6、了解科学研究、工程设计、产品开发和经营管理的有关政策和法规；7、了解生物医用纺织品的新技术、新工艺、新产品、新方法的发展动态；8、具有创新意识和独立获取知识的能力。专业方向课程生物学基础、医学基础、生物化学、生物力学、人体工学、生物医用材料学、纤维加工学、纺织结构成型学、生物医用纺织品的功能设计与制备、保健卫生用纺织品、组织工程原理与方法、生物医用纺织品的评估与营销等。就业去向生物医用材料研究机构、医疗器械公司、产业用纺织品（保健卫生用品）公司、三资企业、贸易公司、检验检疫部门、医院、医疗机关事业单位、读研深造、出国留学等。生物材料方向培养目标本专业方向集生物功能材料、医学工程、生命科学等学科于一体，在组织工程材料、天然生物材料、药物材料、检测与诊断材料等方面已经形成学科优势。本专业方向教师在组织工程支架、组织和器官修复与再生材料、生物医用材料、药物材料、仿生生物材料、基因/ 药物载体及可控释放体系、临床诊断与检测材料方面处于国内领先水平。本专业方向是根据社会发展的需要，特别是生物医学工程、组织工程和药物释放等交叉学科技术的迅速发展对专业人才的迫切需求而设立的，培养具有扎实的材料科学与工程、医学工程和生物学领域的相关知识，掌握生物材料交叉学科的基础和专业知识，能够从事生物医学功能材料的合成、制备、改性、加工成型等方面的应用型高级专门人才。学生毕业应具备以下几个方面的知识和能力：1、掌握各种生物材料的专业基础理论知识；2、掌握并具有扎实的生物材料、医学工程和生物学等领域的相关知识；3、能在生物医学功能材料的合成、制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究和应用开发研究；4、了解生物材料国际前沿领域的相关内容及发展趋势；5、熟悉本专业必需的交叉学科相关知识和技能，具有运用英语进行交流的基本能力以及计算机应用的基本知识与技能。专业方向课程材料结构与性能、生物材料学概论、医学基础、生物医用器件设计、细胞培养技术与实验、分子检测及生物安全性评价、药物缓释材料、组织工程与再生医学、医学影像基础、生物医学信息与生物控制等。就业去向生物材料是一门正在高速发展的交叉学科，因此随着相关研究和技术的进步，本专业毕业生就业、继续升学和出国深造的前景广阔。本专业方向毕业生适应能力强、就业面宽，毕业后可在研究院所、设计院、大专院校和企事业单位工作。新能源与光电材料方向培养目标本专业方向通过材料科学与工程的基础理论、各种先进材料的制备与加工、结构分析与性能检测技能及综合训练等专业特色课程的学习，使学生熟悉半导体材料及器件、光功能材料及器件、纳米材料与器件、新能源材料与器件等国际前沿交叉领域的相关内容及发展趋势。根据能源和光电领域的发展趋势和国民经济发展需要，培养在新能源和光电科学研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础，又有较强的实践和创新能力的专门人才，以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。毕业生应具备以下几方面的知识和能力：1、掌握材料科学的基础理论和各种功能材料的专业基础理论知识；2、掌握材料设计、制备、性能检测等专业基础知识，具有进行材料设计和材料研制的基本能力；3、掌握新能源和光电材料的基本知识，熟悉常见器件包括太阳能电池、锂电池、燃料电池等的工作原理和组装过程；4、了解新能源和光电材料国际前沿领域的相关内容及发展趋势；5、熟悉本专业必需的交叉学科相关知识和技能，具有运用英语进行交流的基本能力以及计算机应用的基本知识与技能。专业方向课程固体物理基础、电化学基础与化学电源、光催化材料与技术、光伏材料与太阳能电池、储氢材料与燃料电池、材料研究方法和测试技术功能材料、复合材料学、高技术纤维、电子材料、功能高分子材料、先进陶瓷材料与器件。就业去向新能源与光电材料是国际上的朝阳领域，毕业生就业前景广阔，可在太阳能电池、锂电池、燃料电池、发光材料、电子材料、半导体加工等新能源和光电材料企事业单位、高等院校和政府部门从事技术研发、工程设计、新能源科学教育与研究、新能源管理等相关工作。另外，在读研深造、出国留学方面具有很好的发展前景。
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仅供参考；《功能高分子材料》课程是高分子材料、复合材料、材料化学和应用化学专业的核心主干课程，它是建立在高分子化学和高分子物理基础上，并与其它多种学科如物理学、生物学、医学、分离科学等交叉的综合性课程。由于涉及领域非常广泛，如涵盖了吸附分离功能高分子材料、反应型功能高分子材料、电功能高分子材料、光功能高分子材料、高分子功能膜材料、生物医用功能高分子材料、液晶高分子材料、环境敏感高分子材料等，该门课程教学质量的优劣对学生能否深入了解功能性高分子的设计、表征和应用非常重要。考虑到《功能高分子材料》课程一般是在大三的下学期或大四的上学期开设，这时学生面临着考研复习和找工作等问题，很难静下心来进行深入的学习。因此，采用传统的教学方式难以达到满意的教学效果。针对这些问题，结合我校高分子材料专业教学的实际情况，笔者对《功能高分子材料》课程的教学从教材选定、教学内容和教学方式方面进行了探索。下面，笔者就自己的点滴体会进行论述。1教材的选定和内容的精讲自高分子学科在我国诞生以来，功能高分子材料的发展非常迅速，目前为止国内所见的教材已有十多种。由于功能高分子材料发展非常迅速，为了获取最新的知识，不能选择那些出版年月较老的教材。另外，还要保证教材编写的质量。经过对不同教材的比较,结合我校实际,最终选用了赵文元和王亦军编著的由化学工业出版社于2008年出版的教材。该教材是在1996年版的基础上，加入了许多新的功能高分子方面的研究内容，并结合实际对一部分内容进行了一定的删改。经过对该教材一段时间的试用，我们发现效果较好。另外，针对课时有限而授课内容多的矛盾，应突出教学重点，选择最热门和重要的部分进行精讲，其它部分略讲或者学生自学。2多媒体教学与传统教学方式相结合多媒体教学是指运用计算机并借助于预先制作的教学课件来开展教学活动的过程。与传统教学方法相比，它具有课堂容量大、图文并茂、形象生动、易于突出教学重点和难点等优点。近几年来，越来越多的课程开始实行多媒体教学。功能高分子材料方面新概念多，涉及领域广，借助多媒体技术，不仅可向学生直观地展示有关功能高分子设计实例，而且可插入适当的生产生活实例，使抽象枯燥的功能高分子材料课程更加具体生动。同时，要注意的是多媒体教学效果的好坏，在很大程度上取决于教学课件的水平。因此，老师应努力提高教学课件的制作水平。另外，我们也注意到，多媒体教学的上课进度明显要快于传统的板书教学。这样，对于某些特别重要的理论公式的学习和推导，通过多媒体教学难以使学生在较短的时间内完全理解，这时就应该采用传统的板书教学方式。因此，我们应采取多媒体教学与传统教学相结合的教学方式，根据教学内容进行相应的调整，既保证学生对课程感兴趣，又能让学生真正深入的理解功能高分子材料的知识。3联系生活实际，引出所要讲述的功能高分子材料以生活中的实际例子或新闻报道中的最新科技进展为例子，引出将要介绍的功能高分子材料。这样既能让学生意识到功能高分子材料的重要性，提高学习的积极性，又能让学生了解到最新的研究成果，提高对科学研究的兴趣。如从全球都非常关注的环保问题出发，引出废水和废气处理方面的功能高分子材料，介绍这些功能高分子材料的设计思路和原理，让学生从理论和实际相结合的角度深入理解所学的功能高分子知识。同时，还可以提出一些生活中材料的不足，让学生发挥主观能动性，提出解决这些材料不足之处的方法或设计新的功能高分子材料的想法。这样，学生的学习兴趣会大大的提高，教学效果也会明显得到改善。4利用网络资源，紧跟最新研究进展，实时补充新的教学内容功能高分子材料是一门发展非常迅速的学科，每隔一段时间都有新的研究成果诞生，我们应根据情况实时的补充那些热门和重要的研究成果到教学内容中，让学生了解到最新的功能高分子知识，提高学生对功能高分子材料的兴趣。互联网上资源丰富，内容更新快，是老师补充教学内容的最佳途径。目前，利用网络资源作为课堂教学的辅助手段，是学生喜闻乐见的形式。老师可以制作一个功能高分子的网页，提供最新研究成果的链接，方便学生浏览。同时，还可以鼓励学生在网上搜索最新的研究成果，再在课堂上以口头报告的形式传达给同学。这样，既能让学生对功能高分子材料进行全面的了解，又能让学生主动的参与教学，达到较好的教学效果。5互动式教学，学生做“学术报告”课堂教学是教学的关键性环节，如何启发学生积极思考，调动学生的学习积极性，是老师们一直在探索的问题。针对功能高分子材料涵盖领域多，可以从热门的领域中选择几个作为报告题目，然后让学生分成若干个小组，共同完成查找资料和组织讲稿的工作。最后，从各小组中选出一人作为代表上台做“学术报告”，每个小组之间互相提问。
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。
一点感受：【杂志名称】tetrahedron letter【杂志文章包含专业】chemistry【投稿联系方式】E-mail【投稿费用】none【杂志级别】Sci 影响因子【投稿感受】接收的速度较快，大概1个月左右接收。文章的内容要求不是特别多，但需要你的新意。【杂志名称】journal of inclusion phenomena and macrocycles【杂志文章包含专业】chemsitry 主要是超分子类别【投稿联系方式】网上投稿【投稿费用】none【杂志级别】sci 影响因子左右【投稿感受】接收比较快，大概一个月左右。编辑比较宽容语法错误，他们注重的是文章的内容。但出版的时间太慢，周期一年左右。【杂志名称】chemical communication【杂志文章包含专业】chemistry【投稿联系方式】onweb【投稿费用】none【杂志级别】Sci 影响因子接近4吧（2004年）【投稿感受】据说速度较快，communication嘛。但也有例外的情况，比如说审稿人不能按时提供审稿意见。文章短小，2 or 3个page，但很重视论文的创新性和研究价值，缺一免谈【杂志名称】langmuir【杂志文章包含专业】chemsitry 【投稿联系方式】onweb【投稿费用】none【杂志级别】sci 影响因子左右【投稿感受】接收比较快，大概一个月左右。出版的时间也挺快的。审稿严格，同样强调工作的创新性。【杂志名称】chemistry letter【杂志文章包含专业】所有与化学有关的文章【投稿联系方式】E-mail【投稿费用】无【杂志级别】Sci 影响因子【投稿感受】接收的速度较快，大概1个月左右接收。【其他】要求文章要有创新点【杂志名称】Sensors Actuators: B. 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Commun.)发表了,再将详细的研究论文发在该刊上应该是比较容易了。【杂志名称】Journal of the Chinese Chemical Society【杂志文章包含专业】化学学科各方向【投稿联系方式】EditorialOffice of JCCSJournal of the Chinese Chemical SocietyTel: 886-2-23644304Fax: 886-2-23648940Email: jccs#可以网投【投稿费用】无需【杂志级别】sci【投稿感受】毕竟是英文的，有一定的难度，审稿人有水平。【其他】编辑的工作效率还不错【杂志名称】Drug Development and Industrial Pharmacy【杂志文章包含专业】药剂学【投稿联系方式】直接网上投稿，ddc#【投稿费用】哈哈，free!【杂志级别】IF大约【投稿感受】这个杂志IF不高，投稿三个月就有答复，修复一个星期就定稿，所以搞药剂的感觉做的深度不高的可以先发这个杂志！【其他】这个杂志不难投稿！【杂志名称】science【杂志文章包含专业】general【投稿联系方式】E-mail【投稿费用】none【杂志级别】Sci 影响因子 （2002年）【投稿感受】一般很快，如果通不过编辑部的话，一周左右有消息，大概有70％的文章在这里就被枪毙掉了。如果送审的话也很快，一般不超过一个月。开始有两个审稿人，如果一个接受一个拒的话，主编会请第三个审稿人来仲裁。文章不仅要立意新，更主要的是要有普遍的适用性。【其他】none 催化类的杂志：1. Journal of Catalysis （IF～4）催化Article期刊的，要求工作量极大，老编反应极快。主要表现在：拒的快（title不吸引眼球的，俺身上可以是刀伤累累呀，两次重伤）；审的快（一般来说在一个半月～两个月以内）；发表快（不服不行）。2. Applied Catalysis B: Environmental （IF～4）除非你有内线或者你博一就作出很novel的工作，否则我坚决不推荐，主要因为：审稿人的水平参差不齐，很容易出现“外行审内行、不懂就拒”的悲惨情景；老编（小日本）审稿极慢一般都在4个月左右（我今年6月份投的稿，过了五个月告诉我拒了，而且没有收到任何可行的建议，靠！）3. Applied Catalysis A: General （IF～）Article类的top3～4吧，历史悠久，我很欣赏的杂志，审稿时间一般在3个月左右（我一篇月、一篇3个月），老编态度和蔼、工作认真，审稿人队伍庞大、懂行的容易找，只要你的水平够一般都能中。4. Catalysis Letters （IF～～2）办刊思路起伏不定的letters期刊。照例来说，letters就应该短、精、一语中的，可是这个杂志最近明显鼓励longpaper（可能是中国人投的文章太多的缘故吧嘿嘿）。审稿较松，强烈推荐！！！5. Catalysis Communications （IF～）刚刚创刊的杂志，去年一有IF就高达，有前途呀。审稿还行，速度、comments都对得起"communications"这几个字。强烈推荐！！！【杂志名称】polymer【杂志文章包含专业】高分子相关【投稿费用】free【杂志级别】IF(2004)【投稿感受】初审2个月以内，2个审稿人，如果意见不符，请第三人仲裁。修改稿一般1个月左右有结果【其他】一般侧重从分子角度考虑和解释问题。【杂志名称】Tetrahedron Letters【杂志文章包含专业】有机化学方面的快报，发表重要和全新的研究。需要给地区审稿人邮寄纸版本的稿件三份，中国区是上海有机所的林国强教授：China, Professor Lin Guo-Qiang, Shanghai Institute of Organic Chemistry,Chinese Academy of Sciences, 354 Fenglin Road, Shanghai 200032, China(manuscripts from Taiwan may be sent to Professor Lin, or to the usual Editor inJapan, at the choice of the authors). Fax: +86 21 641 66263; e-mail:tetrahed#【投稿费用】FREE；发表后还有稿费，具体多少不记得了。我是第二作者，分了$20【杂志级别】有机化学的常用文献来源,（年）【投稿感受】发的比较快。稿件要有新意。投第一稿的时候是7月份，工作只做了一个方面，但是是全新的工作。所以马上投稿。然后继续进行工作的扩展研究。结果9月份编辑回信说工作不错，但需要扩展一下应用范围。正好我们的扩展研究有了阶段性结果。马上加进去。编辑一周后回复录用。11月底发表。感觉编辑和我们的思路对上了。因为老板是美国回来的，编辑没有在行文方面给出建议。【杂志名称】.【杂志文章包含专业】chemistry【投稿联系方式】web【投稿费用】none【杂志级别】Sci 影响因子【投稿感受】接收的速度较慢，大概2个月左右接收。文章的内容要求不是特别多，但需要你的新意。【其他】none 【杂志名称】synlett【杂志文章包含专业】有机化学类【投稿联系方式】E-mail【投稿费用】free 接收后好象还有稿费【杂志级别】SCISCIif(2004)=【投稿感受】比较快,一般在十二天左右就有消息.对合成方法方面要求较高.要求你的合成方法新且应用范围较广.【其他】fast 【杂志名称】journal of agriculture and food chemistry【杂志文章包含专业】chemistry【投稿费用】none【杂志级别】Sci2005 Impact Factor , 中信所top期刊【投稿感受】接受速度较快，从投稿到接受两个月，审稿人3-4人，难度较大，关键是要有创新点，能让老外surprise一下【杂志名称】Synlett【杂志文章包含专业】organicchemistry【投稿联系方式】E-mail【投稿费用】none【杂志级别】Sci 影响因子(2004)【投稿感受】接收的速度较快，两周的时间回信，修改后到接受网上出版大概2个月。文章的内容要求不是特别多，但需要你的新意。当时亚洲地区的审稿人是日本人(现在中国大陆是香港中大的黄乃正院士)，感觉很负责，把审稿人批注的修改稿从日本给我寄过来了。后来还要通过国际特快专递将手稿的纸版和电子版寄到德国的出版社，花了近300百。【其他】免费寄20份单行本或当期杂志一本和自己文章的电子版【杂志名称】Bioorganic Medicinal Chemistry Letters【杂志文章包含专业】bioorganic chemsitry 【投稿联系方式】E-mail【投稿费用】none【杂志级别】sci 影响因子(2005)【投稿感受】接收比较快，大概两个半月时间上网。主要是接受生物有机方面的文章，但也接受单纯是有机合成方面的(较少，我的就是)；刚开始要推荐审稿人，没理会，耽误了一周的时间。后来把审稿人的意见用信也寄过来了(编辑是东京大学药学系的)。【其他】免费寄25份单行本【杂志名称】Journal of heterocyclic chemistry【杂志文章包含专业】organic chemsitry 【投稿联系方式】E-mail【投稿费用】none【杂志级别】sci 影响因子(2005)【投稿感受】接收比较慢，审稿拖了半年时间，最后排版第二年的第三期。从审稿到网上出来用了将近8个月。【其他无】没有免费的单行本【杂志名称】 《功能材料》【杂志文章包含专业】主要收录有机、无机和复合材料方面的文章。【投稿联系方式】重庆市1512信箱（400700）【投稿费用】不收审稿费，版面费视稿件而定【杂志级别】EI ，全国中文核心期刊【投稿感受】审稿周期长，不太容易发。尤其是编辑部的同志十分不负责任，如果不接收的话，你的退稿原因也只能是他们所列五条中的一条或几条，那是选择题。我们实验室有四人（不同的年份）投到上面去，结果退稿意见都是一样------理论深度不够，这不是说笑吗？．【其他】nothing！【杂志名称】高等学校化工学报【杂志文章包含专业】化工【投稿联系方式】E－mai投稿:gxhgxb#【投稿费用】对很多联合办的高校不收费。【杂志级别】EI期刊【投稿感受】速度比较快，初审2个星期，二审1个月左右，办事效率比较高，主要通过电子邮件联系，即使被退稿了也只有自己知道。【其他】被拒的几率比较大【杂志名称】现代化工【杂志文章包含专业】化工类，化学类【投稿联系方式】mci#【投稿费用】不要审稿费【杂志级别】EI 核心【投稿感受】审稿很快一个月给结果【其他】【杂志名称】应用化学【杂志文章包含专业】主要是化学专业，由中国化学会和中国科学院主办、中国科学院长春应用化学研究所承办，着重报道化学学科有应用前景的基础研究，边缘学科和结合生产实际的创造性科研成果，在科学研究和应用之间起桥梁作用。【投稿费用】500元/3页【杂志级别】中文核心【投稿感受】回复比较慢，审稿比较认真，会对你的稿件提出意见并要求你作详细修改【其他】需要寄单位证明信【杂志名称】 高等学校化学学报【杂志文章包含专业』综合性学术刊物。以研究论文、研究快报、研究简报和综合评述等栏目集中报道我国化学学科及其交叉学科、新兴演算产边缘学科等领域中新开展的基础研究、应用研究和开发研究中取得的最新研究成果。
难的。硅酸盐学报比较难中，要求高。但是审稿比较快，相对来说简单的是功能材料的投稿简单些。
就是让你修改，等你修改完后就是最后一次审核了。感觉是要中的节奏哎！
这种期刊是比较难安排的，基本上都是审核难，费用贵，出刊晚的。更不要说发综述性文章了，一般的水平是不可能安排了的，除非有自信文章能写的特别好的
您好，很高兴为您解答这个问题，关于您的问题，acsappliedbiomaterials的杂志全称？全称是：Journal of Applied Biomaterials & Functional Materials 中文名称:应用生物材料与功能材料杂志，希望我的回答可以帮助到您！
1、ACS Nano纳米结构/纳米材料及组装/纳米器件/自组装结构的合成、组装、表征、动力学、测量、理论和模拟，纳米生物技术、纳米医学、纳米生物物理，单分子方法及测量，纳米材料毒性、纳米制造和新型光刻技术，纳米科学及纳米技术的方法和工具，自组装和定向组装。2、ACS Applied Materials & Interfaces材料和界面的生物医学应用，能源、环境和催化的应用，功能无机材料和器件，有机电子器件，功能纳米材料，高分子、复合和涂层材料的应用，表面、界面及其应用。3、ADVANCED MATERIALS30多年来，先进材料每周都为您带来材料科学的最新进展。在功能材料的化学和物理前沿，仔细阅读精选的高质量评论、进展报告、通讯和研究新闻。4、APPLIED OPTICS在光学、光子学、成像和传感领域提供以应用为中心的研究的光学领域，每个人都必须阅读备受推崇的优质产品。与该杂志密切相关的主题包括光学技术、激光、光子学、环境光学和信息处理。5、APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING将应用物理学的实验和理论研究作为常规文章、快速交流和邀请论文发表。除外还有：6、APPLIED PHYSICS LETTERS7、APPLIED SURFACE SCIENCE8、APPLIED THERMAL ENGINEERING9、ASIAN JOURNAL OF CHEMISTRY10、COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE材料类sci期刊中，比较容易中的有很多。以上推荐期刊，录用比例大概在80%以上。作者一定要结合自己的文章以及具体情况的实际情况，确定是否适合自己。如果没有合适自己的，可以找我们专业推荐。
据2020年2月《功能材料》杂志社官网显示，《功能材料》杂志社第八届编委会委员212人，特聘委员32人，审稿专家418人。
稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料，ErF3为激活剂，YbF3为敏化剂，采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中，制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明，在1064nm激光激发下，材料可以发射出绿色和红色荧光，是一种新型的红外激光显示材料。关键字：1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介 稀土离子能级 晶体场理论 基质晶格的影响 上转换发光材料的发展概况 上转换发光的基本理论 激发态吸收 光子雪崩上转换 能量传递上转换 敏化机制与掺杂方式 敏化机制 掺杂方式 上转换发光材料的应用 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 红外激光显示材料的合成 实验药品 实验仪器 样品的制备 红外激光显示材料的表征 XRD 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 基质材料的确定 助熔剂的选择 烧结时间的确定 烧结温度的确定 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族，原子序数为21的钪（Sc）：39的钇（Y）和原子序数57至71的镧系中的镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态，因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点：（1）与一般元素相比，稀土元素4f电子层构型的特点，使其化合物具有多种荧光特性；（2）稀土元素由于4f电子处于内存轨道，受外层s和P轨道的有效屏蔽，很难受到外部环境的干扰，4f能级差极小，f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱，发光的色纯度高；（3）荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级；（4）吸收激发能量的能力强，转换效率高；（5）物理化学性质稳定，可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层，但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒，不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除，可以产生f-f跃迁，4f轨道的主量子数是4，轨道量子数是3，比其他的s，p，d轨道量子数都大，能级较多。除f-f跃迁外，还有4f-5d，4f-6s，4f-6p电子跃迁。由于5d，6s，6p能级处于更高的能级位置，所以跃迁波长较短，除个别离子外，大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2，5p6壳层的屏蔽作用，对外场作用的反应不敏感，所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此，f-f跃迁的光谱为锐线，4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱，因为其他组态是外壳层，受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态，在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁，在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项，但这种方法在电子数多，量子数大时，相当麻烦且容易出错。所以，对稀土离子不太适合。利用群论方法，采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项，通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目，如S，P，D，F，G，H，I，K，L，M，N，O，Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，……，25+l表示光谱项的多重性，S是总自旋量子数。在光谱学中，用符号2S+1L表示光谱项。 晶体场理论晶体场理论认为，当稀土离子掺入到晶体中，受到周围晶格离子的影响时，其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场，通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中，参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子，电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身，而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s，5p轨道高，但是5s，5p轨道在4f轨道的外面，因而5s，5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用，使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用，也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用，4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂，分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂，对周围环境（配位情况、晶场强度、对称性）非常敏感，可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构，且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同，稀土离子4f电子发光有特征性，因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响，另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面：（1）可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性，使不同跃迁的谱强度发生明显的变化；（2）可影响某些能级的分裂；（3）某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光，即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子（Me）和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子（RE）形成一直线，即Me-O-RE接近180°时，基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律，发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用，以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展，这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线，可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此，稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末，Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光，并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时，可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量，这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始，上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求，使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展，频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣，把上转换发光的研究推向高潮，并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上，Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法，双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一，这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像，而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像，具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别，这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下，发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺，因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前，研究的稀土离子主要集中在Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性，是一种最常用的敏化离子。一般来说，要制备高效的上转换材料，首先要寻找合适的基质材料，当前研究的上转换材料多达上百种，有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为：（1）氟化物；（2）氧化物；（3）卤氧化物；（4）硫氧化物；（5）硫化物等。迄今为止，上转换发光研究取得了很大的进展，人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换，其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用，使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小，每种稀土离子都有其确定的能级位置，不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式：激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。激发态吸收激发态吸收（Excited Stated Absorption简写为ESA）是上转换发光中的最基本过程，如图1-1所示。首先，发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子，跃迁到中间亚稳态E1上，E1上的电子又吸收一个ω2光子，跃迁到高能级E2上，当处于能级E2上的电子向基态跃迁时，就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年，N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制，而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程，如图1-2所示，一个四能级系统，Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态，E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振，但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间，而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I，产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用，产生能量传输II，则产生三个为位于M1的电子，如此循环，E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时，就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换能量传递上转换能量转移（Energy Transfer，简写成ET）是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合，一个回到低能态，把能量转移给另一个离子，使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径：（a）是最普通的一种能量传递方式，处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子，使受主离子跃迁到更高的激发态去；（b）过程称为多步连续能量传递，在这一过程中，只有施主离子可以吸收入射光子的能量，处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递，把受主离子跃迁到中间态，然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态；（c）过程可命名为交叉弛豫能量传递（Cross Relaxation Up-conversion，简称CR），这种能量传递通常发生在相同离子间，在这个过程中，两个相同的离子通过能量传递，使一个离子跃迁到更高的激发态，而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去；（d）过程为合作发光过程的原理图，两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光，他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级，这是一种奇特的上转换发光现象；（e）过程为合作敏化上转换，两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态，而使受主离子跃迁到较高的能态。（a）普通能量传递 （b）多步连续能量传递（c）交叉弛豫能量传递 （d）合作发光能量传递（e）合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程，在多光子过程中，激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系：Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度，Iexcitation表示激发光强度，在双对数坐标下，上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线，其斜率即为上转换过程所需的光子数n，这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。 敏化机制与掺杂方式 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子，实现激活离子高能级的粒子数布居，从而提高激活离子的转换效率，这个过程可以表述如下：Dexc+A→D+AexcD表示施主离子，A是受主离子，下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构，是最常用的也是最主要的一种敏化离子。（1）直接上转换敏化对与稀土激活中心（如Er3+，Tm3+，Ho3+）和敏化中心Yb3+共掺的发光材料，由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收，吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+，通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递，可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光，这类过程会导致上转换荧光明显增强，称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化（2）间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大，泵浦激光的穿透深度非常小，因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率，但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况，国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的：当激活中心为Tm3+时，如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振，激活中心Tm3+就被激发至3H4能级，随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递，使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递，实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居，这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理，在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点：（1）敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度；（2）敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率；（3）激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系，表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+：Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+：Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+：Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+：Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+：Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+： Nd3+ ：Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Nd3+ ：Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Er3+ ：Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下，可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下，上转换可见光包含多个波带，每个波带有多条光谱线，这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变，都会引起各荧光带的相对强度变化，不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系（我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比，通常以某以一波段的峰值强度为标准）。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高，具有特色的防伪材料，实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比；也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比，达到控制色比关系。 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光，在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值，是最常用的激光波段。然而，由于人眼对1064nm的红外光不可见，因此，需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质，掺杂稀土离子，通过配方和工艺研究，制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比，最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究，红外响应发光材料取得了很大进展，现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距，尤其是蓝光，其效率更低。因此，寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中，本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光，得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料，得到了一些有意义的研究结果。 红外激光显示材料的合成 实验药品（1）合成材料所用的化学试剂主要有：LaF3，BaF2，Na2SiF6，NaF，氢氟酸，浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3，纯度在4N以上。（2）ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3，YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物，称取适量的Er2O3，Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中，滴加稍微过量的硝酸（浓度约为8mol/L），置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌，直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下：Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸，烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀，烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀，其化学反应如下：Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离，并多次使用蒸馏水进行洗涤，将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱，在100℃条件下保温12小时，得到了实验所需的ErF3、YbF3，装入广口瓶中备用。 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器（上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司）PL 203电子分析天平（梅特勒一托多利仪器上海有限公司）202-0AB型电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）SHB-111型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）WGY-10型荧光分光光度计（天津市港东科技发展有限公司）DXJ-2000型晶体分析仪（丹东方圆仪器有限公司）1064nm半导体激光器（长春新产业光电技术有限公司）4-13型箱式电阻炉（沈阳市节能电炉厂） 样品的制备（1）实验方法本实验样品制备方法是：以稀土化合物YbF3、ErF3，基质氟化物为原料，引入适量的助熔剂，采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起，经微粉化后机械混合均匀，在较高温下进行固相反应，冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应，高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分，晶核的生成一般是比较困难的，因为在成核过程中，原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整，甚至重新排列。显然，这种调整和重排要消耗很多能量。因而，固相反应只能在高温下发生，而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知，影响固体反应速度的三种重要因素有：①反应固体之间的接触面积及其表面积；②产物相的成核速度；③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加，因此，在固态反应中，将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的，因此可能导致产物组成的不均匀，所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外，如果体系存在气相和液相，往往能够帮助物质输运，在固相反应中起到重要作用，因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下，高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。（2）实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量（表3-1，表3-2，表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度），准确计算各试剂的质量，使用电子天平精确称量后，把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中（粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3），再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图：图2-1 实验流程图 红外激光显示材料的表征 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年，Hugo 鉴于计算机处理大量数据的能力，在粉末中子衍射结构分析中，提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年，Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中，从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集，主要测试参数为：Cu靶Kα线，管压45kV，管流35Ma，狭缝DSlmm、.、SS1 mm，扫描速度10度/min（普通扫描）、度/min（步进扫描），通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相，也可以简单判断随着掺杂量的增加，是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。
论文的文献综述怎么写
在平平淡淡的日常中，大家都有写论文的经历，对论文很是熟悉吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。相信许多人会觉得论文很难写吧，以下是我为大家整理的论文的文献综述怎么写，仅供参考，大家一起来看看吧。
文献综述是在确定了选题后，在对选题所涉及的研究领域的文献进行广泛阅读和理解的基础上，对该研究领域的研究现状(包括主要学术观点、前人研究成果和研究水平、争论焦点、存在的问题及可能的原因等)、新水平、新动态、新技术和新发现、发展前景等内容进行综合分析、归纳整理和评论，并提出自己的见解和研究思路而写成的一种不同于毕业论文的文体。它要求作者既要对所查阅资料的主要观点进行综合整理、陈述，还要根据自己的理解和认识，对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述和相应的评价，而不仅仅是相关领域学术研究的“堆砌”。
文献综述是研究者在其提前阅读过某一主题的文献后，经过理解、整理、融会贯通，综合分析和评价而组成的一种不同于研究论文的文体。
检索和阅读文献是撰写综述的重要前提工作。一篇综述的质量如何，很大程度上取决于作者对本题相关的最新文献的掌握程度。如果没有做好文献检索和阅读工作，就去撰写综述，是决不会写出高水平的综述的。
好的文献综述，不但可以为下一步的学位论文写作奠定一个坚实的理论基础和提供某种延伸的契机，而且能表明写本综述的作者对既有研究文献的归纳分析和梳理整合的综合能力，从而有助于提高对学位论文水平的总体评价。
在《怎样做文献综述——六步走向成功》中，劳伦斯·马奇和布伦达·麦克伊沃提出了文献综述的六步模型，将文献综述的过程分为六步：选择主题、文献搜索、展开论证、文献研究、文献批评和综述撰写。
文献综述根据研究的目的不同，可分为基本文献综述和高级文献综述两种。基本文献综述是对有关研究课题的现有知识进行总结和评价，以陈述现有知识的状况;高级文献综述则是在选择研究兴趣和主题之后，对相关文献进行回顾，确立研究论题，再提出进一步的研究，从而建立一个研究项目。
相关格式
总的来说，一般都包含以下四部分：即摘要、引言、主体和参考文献。
这是因为研究性的论文注重研究的方法、结果、动态和进展。
摘要和关键词
摘要限200字以内。摘要要具有独立性和自含性，不应出现图表、冗长的公式和非公知的符号、缩略语。摘要后须给出3-5个关键词，中间应用分号“;”分隔。
引言部分
引言部分，主要是说明写作的目的，介绍有关的概念、定义以及综述的范围，扼要说明有关主题的研究现状或争论焦点，使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。前言，要用简明扼要的文字说明写作的目的、必要性、有关概念的定义，综述的范围，阐述有关问题的现状和动态，以及对主要问题争论的焦点等。前言一般200-300字为宜，不宜超过500字。
在综述的引言(或者导言、介绍)部分要写清以下内容：
(1)首先要说明写作的目的，定义综述主题、问题和研究领域。
(2)指出有关综述主题已发表文献的总体趋势，阐述有关概念的定义。
(3)规定综述的范围、包括专题涉及的学科范围和时间范围，必须声明引用文献起止的年份，解释、分析和比较文献以及组织综述次序的准则。
(4)扼要说明有关问题的.现况或争论焦点，引出所写综述的核心主题，这是广大读者最关心而又感兴趣的，也是写作综述的主线。
主题部分
主题部分是综述的主体。其写法多样，没有固定的格式。可按文献发表的年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述，不管用哪一种格式综述，都要将所搜集到的文献资料归纳、整理及分析比较，阐明引言部分所确立综述主题的历史背景、现状和发展方向，以及对这些问题的评述，主题部分应特别注意代表性强、具有科学性和创造性的文献引用和评述。主题内容根据综述的类型可以灵活选择结构安排。
主题的层次标题应简短明了，以15字为限，不用标点符号，其层次的划分及编号一律使用阿拉伯数字分级编号法(不含引言部分)，一般用两级，第三级上用圆括号()中间加数字的形式标识。
插图应精选，具有自明性，勿与文中的文字和表格重复。插图下方应注明图序和图名。
表格应精心设计，结构简洁，便于操作，并具有自明性，内容勿与正文、插图重复。表格应采用三线表，可适当加注辅助线，但不能用斜线和竖线。表格上方应注明表序和表名。
正文，是综述的重点，写法上没有固定的格式，只要能较好地表达综合的内容，作者可创造性采用诸多形式。正文主要包括论据和论证两个部分，通过提出问题、分析问题和解决问题，比较不同学者对同一问题的看法及其理论依据，进一步阐明问题的来龙去脉和作者自己的见解。当然，作者也可从问题发生的历史背景、目前现状、发展方向等提出文献的不同观点。正文部分可根据内容的多少可分为若干个小标题分别论述。小结，是对综述正文部分作扼要的总结，作者应对各种观点进行综合评价，提出自己的看法，指出存在的问题及今后发展的方向和展望。内容单纯的综述也可不写小结。
参考文献
参考文献是综述的重要组成部分。一般参考文献的多少可体现作者阅读文献的广度和深度。对综述类论文参考文献的数量不同杂志有不同的要求，一般以30条以内为宜，以3-5年内的最新文献为主。
学术论文参考文献的著录格式
1.专著：[序号]作者.书名[M].版本(第1版不著录).出版地:出版者,出版年.起止页码.
2.期刊:[序号]作者.题名[J].刊名,年,卷(期):起止页码.
3.会议论文集(或汇编):[序号]作者.题名[A].编者.论文集名[C].出版地:出版者,出版年.起止页码.
4.学位论文:[序号]作者.题名[D].学位授予地址：学位授予单位，年份.
5.专利:[序号]专利申请者.专利题名[P].专利国别(或地区):专利号,出版日期.
6.科技报告:[序号]著者.报告题名[R].编号，出版地：出版者，出版年.起止页码.
7.标准:[序号]标准编号，标准名称[S].颁布日期.
8.报纸文章:[序号]作者.题名[N].报纸名，年-月-日(版次).
9.电子文献:[序号]主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期/引用日期(任选).
10.各种未定义类型的文献:[序号]主要责任者.文献题名[Z].出版地：出版者，出版年.
注意事项
1、搜集文献应尽量全。掌握全面、大量的文献资料是写好综述的前提，否则，随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好的综述。
2、注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。在搜集到的文献中可能出现观点雷同，有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异，因此在引用文献时应注意选用代表性、可靠性和科学性较好的文献。
3、引用文献要忠实文献内容。由于文献综述有作者自己的评论分析，因此在撰写时应分清作者的观点和文献的内容，不能篡改文献的内容。引用文献不过多。文献综述的作者引用间接文献的现象时有所见。如果综述作者从他人引用的参考文献转引过来，这些文献在他人引用时是否恰当，有无谬误，综述作者是不知道的，所以最好不要间接转引文献。
4、参考文献不能省略。有的科研论文可以将参考文献省略，但文献综述绝对不能省略，而且应是文中引用过的，能反映主题全貌的并且是作者直接阅读过的文献资料。
5、综述篇幅不可太长。杂志编辑部对综述的字数一般都有一定数量的约定。作者在初写综述时，往往不注意这点，造成虚话、空话较多，重点不突出。综述一般不宜超过4000字。综述并不是简单的文献罗列，综述一定有作者自己的综合和归纳。有的综述只是将文献罗列，看上去像流水账，没有作者自己的综合与分析，使人看后感到重复、费解，材料与评述不协调。
6、一些作者似乎把论文的引言看成是一种形式，是可有可无的部分，将引言的写作和正文的写作相分离，只是为了给论文加一顶帽子。常见的现象是，一般化地论述研究的重要性，甚至从技术所涉及的行业在国民经济中的地位开始谈起，就像一篇领导的讲话稿。就是落脚于研究的主题，也是从宏观谈起到微观结束，停留在一般性的论述较多。显然，这样做的结果是使读者无法准确地判断“论文命题”的具体价值，缺少对当前研究状况的概括和介绍，不知道作者的研究与以往的研究工作有什么不同?因此，科技论文的引言必须交代研究工作的背景，概括性地论述所研究问题的现状。对研究现状的论述，不仅是考查作者对资料的占有程度和熟悉程度，更重要的是从资料的全面程度和新旧程度可以判断研究工作的意义和价值，以及研究结果的可信度。
7、引文罗列，缺少分析和概括。引言不仅要反映背景的广度，更重要的是要考查作者对研究背景了解的深度。一般作者对研究的问题了解不深，在介绍研究现状时往往是列出一大堆参考文献，罗列出不同研究者的不同作法和结论，缺乏作者的分析和归纳，没有概括出研究的成果和存在的问题，有的甚至将一些与本文研究没有直接关系的文献也列在其中，片面地强调资料占有的丰富性。尽管有人认为，对研究现状的介绍不同的杂志有不同的要求，但从论文写作的角度出发，引言的目的是阐述论文命题的意义，而并非是研究资料的综述，尽管综述对读者查找资料提供了方便。因此，应当用作者自己的语言概括出研究的现状，特别是存在的难点和不足，从而引出论文研究的主题。
文献综述是文献综合评述的简称，指在全面搜集、阅读大量的有关研究文献的基础上，经过归纳整理、分析鉴别，对所研究的问题(学科、专题)在一定时期内已经取得的研究成果、存在问题以及新的发展趋势等进行系统、全面的叙述和评论。“综”即收集“百家”之言，综合分析整理;“述”即结合作者的观点和实践经验对文献的观点、结论进行叙述和评论。其目的并不是将可能找到的文章列出，而是要在辨别相关资料的基础上，根据自己的论文来综合与评估这些资料。一个成功的文献综述，能够以其系统的分析评价和有根据的趋势预测，为新课题的确立提供强有力的支持和论证。
一、文献综述的作用与目的
文献综述要针对某个研究主题，就目前学术界的成果加以探究。文献综述旨在整合此研究主题的特定领域中已经被思考过与研究过的信息，并将此议题上的权威学者所作的努力进行系统地展现、归纳和评述。在决定论文研究题目之前，通常必须关注的几个问题是：研究所属的领域或者其他领域，对这个间题已经知道多少;已完成的研究有哪些;以往的建议与对策是否成功;有没有建议新的研究方向和议题。简而言之，文献综述是一切合理研究的基础。
大多数研究生并不考虑这些问题，就直接进行文献探讨，将在短时间内找到的现有文献做简略引述或归类，也不作批判。甚至与论文研究的可行性、必要性也无关。
其实回顾的目的就是想看看什么是探索性研究，所以必须主动积极地扩大研究文献的来源。也只有这样，才可能增加研究的假设与变量，以改进研究的设计。
文献综述至少可达到的基本目的有：让读者熟悉现有研究主题领域中有关研究的进展与困境;提供后续研究者的思考：未来研究是否可以找出更有意义与更显著的结果;对各种理论的立场说明，可以提出不同的概念架构;作为新假设提出与研究理念的基础，对某现象和行为进行可能的解释;识别概念间的前提假设，理解并学习他人如何界定与衡量关键概念;改进与批判现有研究的不足，推出另类研究，发掘新的研究方法与途径，验证其他相关研究。
总之，研究文献不仅可帮助确认研究主题，也可找出对研究的问题的不同见解。发表过的研究报告和学术论文就是重要的问题来源，对论文的回顾会提供宝贵的资料以及研究可行性的范例。
二、文献综述中常见的问题
文献综述可以帮助新研究者在现有知识的基础上不断创新，所以撰写此章节时，要向读者交代论文不同于先前研究之所在。它是一个新的有关此类研究主题方面的重要的学术研究。但是研究生在撰写文献综述过程中易犯以下四种错误：
1.大量罗列堆砌文章
误认为文献综述的目的是显示对其他相关研究的了解程度，结果导致很多文献综述不是以所研究的问题为中心来展开，而变成了读书心得清单。
2.轻易放弃研究批判的权利
我国高等院校多以本校学生考本校研究生者居多，因而往往出现大量引用自己导师的研究成果而不注意其他同行的研究成果的现象，学生担心学位论文答辩通不过，所以难得见到学生批判导师已有研究的不足;遇到名校名师，学生更易放弃自己批判的权利。由于大量引用他人的著作，每段话均以谁说为起始，结果使自己的论文成为他人研究有效与否的验证报告，无法说服读者相信自己的论文有重要贡献。
3.回避和放弃研究冲突另辟蹊径
对有较多学术争议的研究主题，或发现现有的研究结论互相矛盾时，有些研究生的论文就回避矛盾，进行一个自认为是创新的研究。其实将这些冲突全部放弃，就意味着放弃一大堆有价值的资料，并且这个所谓的创新，因为不跟任何现有的研究相关与比较，没有引用价值，会被后人所放弃。遇到不协调或者互相矛盾的研究发现，尽管要花费更多的时间来处理，但是不要避重就轻，甚至主动放弃。其实这些不协调或者冲突是很有价值的，应多加利用。将现有文献的冲突与矛盾加以整合是必要的，新研究比旧研究具有更好、更强的解释力，原因之一是新的研究会将过去的所得做一番整合与改善。
4.选择性地探讨文献
有些研究生不是系统化地回顾现有的研究文献，找出适合研究的问题或可预测的假设，却宣称某种研究缺乏文献，从而自认他们的研究是探索性研究。如果有选择性地探讨现有文献，则文献综述就变成了研究生主观愿望的反映，成了一种机会性的回顾。
因此一定要进行系统的、全面的文献综述，以严谨的科学设计来寻找、评估以及整合科学研究的证据，确保文献综述完整不偏。要端正学风，勇于探索和不回避冲突。分析冲突的原因、方法与结论，可以为未来的研究及论文奠定成功的。
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。