微纳制造技术的论文文献

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浅谈纳米技术及其在机械工业中的应用摘要：主要介绍了纳米技术的内涵、主要内容及纳米技术在微机械和包装、食品机械工业中的应用，并研究预测了纳米技术在未来机械工业中的发展前景。关键词：纳米技术；微机械；机械工业；发展前景1纳米技术的内涵纳米是长度单位，原称“毫微米”，就是10－9（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1~100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科技与众多学科密切相关，它是一门体现多学科交叉性质的前沿领域。若以研究对象或工作性质来区分，纳米科技包括三个研究领域：纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征。其中纳米材料是纳米科技的基础；纳米器件的研制水平和应用程度是人类是否进入纳米科技时代的重要标志；纳米尺度的检测与表征是纳米科技研究必不可少的手段和理论与实验的重要基础。纳米科技的最终目的是以原子、分子为起点，去设计制造具有特殊功能的产品。2纳米技术的主要内容（1）纳米材料包括制备和表征。在纳米尺度下，物质中电子的放性（量子力学学性质）和原子的相互作用将受到尺度大小的影响，如能得到纳米尺度的结构，就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色。而不改变物质的化学成份。（2）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（MEMS），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。MEMS使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。（3）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相互作用的试验，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。（4）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。“更快”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。3纳米技术在机械工业中的应用3．1纳米技术在微机械领域中的应用随着纳米技术应用途径的不断拓宽，微机械的开发在全世界方兴未艾。例如，进入人体的医疗机械和管道自动检测装置所需的微型齿轮、电机、传感器和控制电路等。制造这些具有特定功能的纳米产品，其技术路线可分为两种：一是通过微加工和固态技术，不断将产品微型化；二是以原子、分子为基本单元，根据人们的意愿进行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的产品。3．1．1采用微加工技术制造纳米机械（1）微细加工。日本发那科公司开发的能进行车、铣、磨和电火花加工的多功能微型精密加工车床（FANUCROBO nano Ui型），可实现5轴控制，数控系统最小设定单位是1nm（10－3μm）。该机床设有编码器半闭环控制，还有激光全息式直线移动的全闭环控制。编码器与电机直联，具有每周6 400万个脉冲的分辨率，每个脉冲相当于坐标轴移动0．2 nm，编码器反馈单位为1／3 nm，故跟踪误差在±1／3 nm以内。直线分辨率为1 nm，跟踪误差在±3 nm以内。CNC装置采用FANUC－16i，实现AInano轮廓控制。并用FANUCSERVOMOTORαi伺服电机装上高分辨率检测装置及αi系列伺服放大器，实现了微细加工。（2）微型机器人。在工业制造领域，微型机器人可以适应精密微细操作，尤其在电子元器件的制造方面。美国迈特公司的研究人员最近设计出一种用于组装纳米制造系统的微型机器人，这种机器人的长度约为5mm。研究人员称，假设能利用纳米制造技术使这种机器人的体积不断缩小，其最终的体积不会超过灰尘的微粒。日本三菱公司也开发了一种微型工业机器人，该机器人采用了5节闭式连杆机构，以实现手臂的轻量化与高刚性，其动作速度及精度完全可以赶上专用机器人。往复上下方向25 mm，水平方向100 mm的拾取动作，所需时间缩短到0．28 s。另外，通过采用闭式连杆机构与高刚性减速机，实现了比以往机器人高10％的位置重复精度（±5 nm），可适用于精密微细操作。我国在微型机器人的研制方面也取得了可喜的成绩。据媒体报道，由哈尔滨工业大学研制的机器人，其操作精度达到了纳米级，可以应用于分子生物学基因操作，能够对细胞和染色体进行“手术”，并能在微电子、精密加工等精度要求较高的领域一显身手。（3）微型电机。美国俄亥俄州克利夫西卡塞大学已建立了一所纳米级微型电机实验室，专门研究纳米技术及其超微机电系统。美国加利福尼亚大学伯克利分校研制的微型电动机，小到只能在显微镜下才能看得见。德国汽车零件制造商博士公司正在研制纳米技术传感器，这种传感器将为人们提供关于汽车上每个零部件在三维空间中运动的精确信息。当微型传感器探测到速度骤减时，就会自动释放安全气囊。3．1．2采用自组装技术制造纳米机械（1）生物器件。以分子自组装为基础制造的生物分子器件是一种完全抛弃以硅半导体为基础的电子器件。将一种蛋白质选作生物芯片，利用蛋白质可制成各种生物分子器件，如开关器件、逻辑电路、存储器、传感器以及蛋白质集成电路等。美国密歇根韦思大学医学院生物分子信息小组，利用细菌视紫红质（简称BR蛋白质）和发光染料分子研制具有电子功能的蛋白质分子集成膜，这是一种可使分子周围的势场得到控制的新型逻辑元件。美国锡拉丘兹大学也利用BR蛋白质研制模拟人脑联想能力的中心网络和联想式存储装置。（2）纳米分子电动机。美国IBM公司瑞士苏黎士实验室与瑞士巴塞尔大学的研究人员发现DNA能够被用来弯曲直径不及头发丝的五十分之一的硅原子构成的“悬臂”。上下弯曲，顶端则粘有单股DNA链。DNA自然形成双螺旋结构，双链被分开后，它们会力图重新组合。当研究人员将带有单股DNA链的“悬臂”置于含有与之对应的单股DNA链的溶液中，这两个链就会自动配对结合在一起，小“悬臂”在这种力的作用下开始弯曲。研究人员利用这种生物力学技术制造带有纳米级阀门的微型胶囊（纳米分子电动机）。通过控制这种驱动力来控制阀门的开合，可以将精确剂量的药物传送到身体的需要部位来达到治疗的目的。3．2纳米技术在包装机械领域中的应用采用纳米材科技术对包装机关键零部件（如轴承、齿轮、弹簧等）进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高设备的耐磨性、硬度和寿命。碳纳米管还具有较高的机械强度和较高的热导率。由于具有非常大的长度—直径比，可以制造出任何复杂形状的零件，是复合材料理想的增强纤维。目前，用价格低廉的纳米塑料制成的齿轮、陶瓷轴承、纳米陶瓷蚊辊、电雕辊等印刷包装机械零件已走进企业，开始代替金属材料。现代胶印机上应用着很多传感器．如控制飞达纸堆的自动升降、气泵供气时间检测、合压时间检测、空张检测、墨量控制等。纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的强度及较强的韧性可用于制造刀具、包装和食品机械的密封环、轴承等以提高其耐磨性和耐蚀性，也可用于制作输送机械和沸腾干燥床关健部件的表面涂层。3．3纳米技术在食品机械领域中的应用纳米SiC、Si3N4在较宽的波长范围内对红外线有较强的吸收作用，可用作红外吸波和透波材料，做成功能性薄膜或纤维。纳米Si3N4非晶块具有从黄光到近红外光的选择性吸收，也可用于特殊窗口材料，以纳米SiO2做成的光纤对600 nm以上波长光的传输损耗小于10 dB／km，以纳米SiO2和纳米TiO2制成的微米级厚的多层干涉膜，透光性好而反射红外线能力强，与传统的卤素灯相比，可节省15％的电能。经研究证明，将30～40 nm的TiO2分散到树脂中制成薄膜，成为对400 nm波长以下的光有强烈吸收能力的紫外线吸收材料，可作为食品杀菌袋和保鲜袋最佳原料。纳米SiO2光催化降解有机物水处理技术无二次污染，除净度高，其优点是：①具有很大的比表面积，可将有机物最大限度地吸附在其表面；②具有更强的紫外线吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力，可快速将吸附在其表面的有机物分解掉。这为污水处理量较大的食品企业提供了有力的技术支持。介孔固体和介孔复合体是近年来纳米材料科学领域较引人注目的研究对象，由于这种材料较高的孔隙率（孔洞尺寸为2～50 nm）和较高的比表面，因而在吸附、过滤和催化等方面有良好的应用前景。对纯净水、软饮料等膜过滤和杀菌设备又提供了一个广阔的发展空间。橡胶和塑料是包装和食品机械应用较多的原材料。但通常的橡胶是靠加入炭黑来提高其强度、耐磨性和抗老化性，制品为黑色，不适宜用在食品机械上。纳米材料的问世使这一问题迎刃而解。新的纳米改性橡胶各项指标均有大幅度提高，尤其抗老化性能提高3倍，使用寿命长达30年以上，且色彩艳丽，保色效果优异。普通塑料产量大、应用广、价格低，但性能逊于工程塑料，而工程塑料虽性能优越，但价格高，限制了它在包装和食品机械上的大范围应用。用纳米材料对普通塑料聚丙烯进行改性，达到工程塑料尼龙－6的性能指标，且工艺性能好、成本低，可大量采用。4纳米技术在机械行业中的发展前景（1）机械及汽车工业的滑配原件如：轴承、滑轨上应用纳米陶瓷镀膜能产生超底的磨擦界面，大大减低磨损并能提高负载。（2）塑胶流道的低粘应用：例如T型模、拉丝模、套筒和热胶道，可有效减少积料碳化的产生几率。（3）射出成型时发生的粘模、包封短射、镜面雾化及拖痕均具有革命性的改善，尤其是在滑块及顶针上所展现的干式润滑，更是任何金属所无法表现的优异性。（4）IC封装胶、橡胶及发泡塑料由于具有极高的粘着性，因此必须借助大量脱模剂来帮助脱模，纳米陶瓷的荷叶效应可减少脱模剂的使用及模具清理时间。（5）纳米陶瓷的低摩擦、低沾粘特性使塑胶在模具内的流动性大幅提升，特别是高精度模具例如薄光板、塑胶镜片、汽车聚光灯罩等模具应用后对产品的不良率上均有明显的改善。5结语综上所述，纳米技术是近十多年来逐步发展起来的一门前沿性与综合性交叉的新学科，是现代科学和现代技术相结合的产物，它的迅猛发展将引发21世纪新的工业革命。美国商业通讯公司研究报告称，未来五年，用于橡胶产品和油墨生产的碳黑填充料将继续高居纳米材料需求榜首。今后几年，全球纳米材料的需求将以2．7％年增长速度增长，到2010年将达到1 030万t，所以纳米包装具有较大的市场发展潜力。过去，我国机械包装工业的一些先进设备、先进技术，大多是依靠进口。纳米技术的出现，将对我国机械包装行业的技术创新带来新的发展机遇。相信在不远的将来，纳米技术将广泛应用于机械工业的各个领域，它给机械工业带来的变化将是巨大的。参考文献1向春礼．纳米科技及其发展前景［J］．新材料产业，2001（4）2王新林．金属功能材料的几个最新发展动向［J］．新材料产业，2001（4）3唐苏亚．纳米技术在微机械领域中的应用［J］．微电机，2002（5）4万乃建．21世纪数控技术新面貌［J］．机械制造，2001（20）5杨大智．智能材料与智能系统［M］．天津：天津大学出版社，2000

《浅谈税收筹划在企业中的应用》：《会计电算化相关问题的研究》：摘要：全新的表格输入法，将凭证模块和报表模块相结合，实现凭证数据的高速输入;利用编码技术和报表模块，将制造成本核算报表化，1举实现成本核算全通用，从而解决了会计电算化全通用的1个最大难题;开创了分组核算，从而提供比总分类更概括、更综合的核算指标等⑧大部分内容，构成会计电算化全通用理论框架。关键词：会计电算；全通用;中央数据;分组核算;自动转账 “会计电算化全通用理论”就是立足于会计核算信息系统，研究会计电算化核算方法、标准化模块结构和主辅核算贯通等基本问题的1系列观念和方法体系。 很多学者认为各单位会计核算存在个性，不可能实现全通用的电算会计。wu可否认，各会计主体的会计核算的确有很多个性，但这些个性往往是共性基础上的个性。如各会计主体设置和使用的会计科目有可能不1样，尤其是明细科目也许相差甚远，但它们都是会计数据分类核算的归属，其账户的基本结构仍然是左借右贷，可以用相应编码来表示各会计主体相差甚远的这些科目。又如企业会计与预算会计的会计报表差别很大，但它们都是从账簿中采集数据编制的，可以运行电算会计不同的编表指令来编制这些差别很大的会计报表，而编表指令用户是可以自定义的。因此，对于共性基础上的个性，全通用理论研究可以忽略不计。我们最感兴趣的是会计核算的高度共性，它是会计电算化全通用理论研究的基本出发点。 会计核算的高度共性主要表现在以下几个方面：(1)共同的会计理论基础。自15世纪复式簿记诞生以来，会计核算已经形成了1整套严密的基本理论体系。会计电算化虽然使得核算手段发生了重大变化，但会计基本理论仍然适用。(2)规范的会计核算方法。会计核算有1整套规范化的专门方法，如设置会计科目及账户、复式记账、填制和审核凭证、登记账簿、成本计算、财产清查、编制会计报表，形成1个较完整的会计核算方法体系，任何单位的会计核算都要相互配合地运用这些专门方法。(3)整齐的会计数据流程。会计核算数据的总体流程具有高度共性，那就是“凭证数据1账簿数据1报表数据”。会计电算化中，账簿数据不是编制报表的依据，而主要为分类管理提供数据，并非可有可wu。因而只要是会计核算，任何单位都要遵循这1共同的会计数据处理流程。(4)通用的会计核算制度。2000年12月财政部颁发了《企业会计制度》，这是11个不分行业、不分部门、不分所有制的全通用企业会计制度。这为全通用理论研究提供了制度保障。(5)各模块的全通用。在实务工作中，账务处理和报表模块被公认可以实现全通用，而其他如工资、固定资产、销售等模块，普遍认为经过努力也可以逐步实现全通用，但成本模块则普遍认为不能全通用。实际上各单位成本核算存在高度共性，利用编码技术和报表模块可以实现成本核算通用化设计。 综上所述，全通用理论是可行的。会计核算信息系统的全通用可以为管理信息系统和审计电算化提供标准化和规范化的数据平台，实现会计数据资源的高度共享，从而有利于会计电算化实务的发展。全通用理论框架主要由以下8个部分内容构成。1、核算方法全通用 会计电算化核算方法是指利用电子计算机，对会计数据进行采集、编辑、存储、加工和输出时所运用的1整套专门方法，其目的是为经营管理提供电子会计信息，实质就是会计核算软件的设计与开发方法。 会计软件设计者总是首先调查数据流，完成科目编码和数据表的设计;然后分析任务，划分模块;最后围绕数据表和科目编码，自上而下地逐1模块设计调试，完成初始化、系统维护、数据输入、数据编辑、数据加工、数据输出等方面的设计任务。因而会计电算化核算专门方法有9个，即科目编码、数据表设计、模块划分、初始化、系统维护、数据输入、数据编辑、数据加工和数据输出。这9个专门方法，既有联系又有区别，它们不能相互取代，必须配合运用，共同构成全通用电算会计核算的方法体系。9个专门方法全通用，是会计电算化全通用的技术性保障。2、主辅核算全通用 日常会计核算，我们通过科目编码进行，也称为编码内核算。但编码并非万能，有些更详细的核算内容，仅依靠科目编码是wu能为力的。如工资1般按工资总额组成内容进行明细核算，很难同时按职工姓名进行明细核算。又如材料1般按类别或库别等口径进行明细核算，很难细化到成千上万的材料品种。这些工资到人、材料到品种等的核算内容，实际上是更为详细的明细核算，即使强行编码到如此详细的程度，如国内某些会计软件可进行九级编码，记账凭证的编制也wu法适应。因此，编码并不是越详细越好，也不是编码级别越多越好。编码内核算不能满足管理和核算需要时，就必须用编码外核算进行补充。哪些内容纳入编码内核算，哪些内容列入编码外补充，并没有现成的统1标准，完全要根据本单位核算与管理的特点和要求来决定。实行主辅核算相结合，既能适应日常会计核算需要，又能满足管理者对各种管理信息的需求。 编码内、外核算存在大量数据交流，比如各种口径的工资汇总表、发出材料汇总表、计提固定资产折旧等辅助核算内容，都会产生大量表格数据，将其打印出来，就是原始凭证，需要据此编制记账凭证来输入机内。这些凭证数据的手工输入将花费大量的时间和精力，并且容易出错。全通用电算会计应寻求1种更快、更有效率的自动输入方法，即表格输入法，来实现编码内、外核算的贯通。3、主控模块全通用 会计电算化是1个复杂的系统，可用系统论的观点对它进行层层分解。最高层若干模块是主控模块，它们体现了会计软件的主要功能和系统风格，其模块结构的划分标准是否科学将影响会计软件的整体质量。科学的模块划分标准有助于获得标准化、通用化，甚至是全通用的主控模块结构。按功能和数据处理流程划分是电算会计模块划分的两种主要标准，它们各有优缺点，只采用其中任何1种标准，都会显得美中不足。如果以数据处理流程为主要划分标准，将各模块重复的内容抽出来，再按功能划分，就可以扬长避短，进而获得全通用标准化主控模块结构。 这是1个全通用标准化的主控模块结构，适合于任何1个会计主体的电算会计，并能实现强大的核算功能。这些核算功能主要包括：加工中央数据，实现双轨核算制。并为适度的反记账和反结账奠定坚实的基础;结合采用主辅核算，既能满足传统编码内会计核算的需要，又能进行更详细的编码外核算;报表模块全通用，不仅能加工各种实时核算和随机核算报表，而且结合编码技术可实现成本核算的全通用。