原材料论文范文（精选8篇）

原材料论文 第1篇

核能材料的应用及发展前景 ——新型工程材料通识课论文 核能材料研究的目的与意义

随着工业化、城镇化的快速发展，我国能源消费总量将继续上升，能源供应保障任务将更加艰巨。我国能源资源禀赋不高，煤炭、石油、天然气的人均占有量低，仅为世界平均水平的67%、5.4%、7.5%。目前，我国人均能源消费量约2.6吨标准煤，仅为发达国家水平的三分之一，未来能源需求还将大幅增长。化石能源大规模开发利用，对生态环境造成严重影响，国内部分地区生态环境严重透支，应对气候变化的压力日益增大。石油对外依存度不断提高，海上运输风险加大，能源安全形势严峻。而地球上蕴藏着数量可观的铀、钍等裂变资源，如果把它们的裂变能充分利用，可以满足人类上千年的能源需求。在大海里，还蕴藏着不少于20万亿吨核聚变资源——氢的同位元素氘，这些氘的聚变能将可顶几万亿亿吨煤，能满足人类百亿年的能源需求。更可贵的是核聚变反应中几乎不存在反射性污染。聚变能称得上是未来的理想能源。因此，人类已把解决资源问题的希望，寄托在核能这个能源世界未来的巨人身上了。

核能产业国内外发展现状 世界核能产业发展状况：

到2002年底，全球正在运行的核电站机组共有444座。总装机容量已达3.56亿千瓦，在全球供电量中所占比重为16.10%，在全球一次能源中所占比重为6.7%。目前世界上已有17个国家的核电在本国总发电量中比重超过25%，其中发达国家核电所占比重，法国为77%，韩国为38%，日本为36%，英国为28%，美国为21%（美国在全球核电总装机容量中所占比重为29%），加拿大为12%。近年来全世界核电发电量维持在总发电量的1/6左右，达到了可以和煤电、油电、水电、气电平起平坐的地位，核电已经成为世界能源的重要组成部分。中国核能产业发展状况: 从五十年代中期以来，中国已经逐步建立了比较完整的核燃料循环体系。随着核电事业的发展，核燃料工业得到了进一步提高，初步形成了从铀矿地质勘查、铀矿采冶、铀同位素分离、核燃料元件制造、乏燃料后处理直至核废物处理与处置等完整的核燃料循环工业体系。特别是改革开放二十年来，在与国际广泛交流的基础上，引进和开发了先进的技术和工艺，在核燃料生产的几个主要环节上，实现了更新换代，不仅对提高产品质量、降低生产成本等发挥了重要的作用，而且可以满足或基本满足“十五”期间中国核电更大发展的需求。经过四十多年的发展，地质勘查已为国家累积提交了可靠铀资源储量。铀矿采冶已初步形成了以地浸、堆浸和原地爆破浸出工艺为主的生产格局，大幅度降低了铀矿采冶成本，提高了铀资源利用率。铀同位素分离已实现扩散法向离心法过渡，铀同位素分离生产能力能够满足中国核电发展的需要。核燃料组件制造生产线已为核电站提供了合格的燃料组件，基本实现了30万、60万、100万千瓦三种容量等级的压水堆核燃料组件的国产化，重水堆核燃料组件生产线也正在建设中。中、低放固体和液体废物已开始处理和处置，中低放废物处置场已经建成并投入运行，高放废物处理的科研工作取得较大进展。核能发电原理

利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。

核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%－4%，其馀皆为无法产生核分裂的铀238。

举例而言，核电厂每年要用掉80吨的核燃料，只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤，需要515万吨，每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气，需要143万吨，相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。简而言之,就是这个公式:

核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能

其原理在屋里层面来说就是核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。结论

总体来说，核的运用在人类生活中越来越广泛，人类生活也越加离不开核能。除了最大作用发电之外，医学也越来越受益于核技术，许多病症需要用放射性物质来治疗和预防。如：核放射和核药物对确诊和治疗癌症就有很大的功效。科学家们制造了各种核放射仪器，这些机器对医生对病人对症下药提供了很大的帮助。此外，核放射物还能确诊甲状腺、传染病、关节炎、贫血等病症，可以用核能而发明的“CT”和“核磁共振”来确诊每个人身体不适的地方。核技术对食品的影响也越来越大。如有些容易腐坏的食品，现今可以通过核放射物处理就不易腐坏。核技术对食品的另一益处是改变植物基因、提高植物质量。核能还可以用于其他重要事务，如在核技术的帮助下，可以勘探地下水源，并且在核技术的帮助下发现水坝受损或水坝渗水。此外，核技术还能淡化水、能扫雷。考古的年龄测量和刑事侦察等。

所以核将会作为和当下太阳能，风能，潮汐能等同等的能量存在于世界上，人们也应该把握其利弊，掌握其规律，用科学发展的手段和方式对其加以开发和利用，做到可持续发展。

原材料论文 第2篇

材料工程

2010012014

夏春亮

纳米材料的制备方法

纳米制备技术是80年代末刚刚诞生并正在崛起的新技术，其基本涵义是：纳米尺寸范围(10-9～10-7m)内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新物质。由于纳米材料具有奇特的力学、电学、磁学、热学、化学性能等，目前正受到世界各国科学家的高度重视。

一、气相法制备纳米微粒

1.溅射法

此方法的原理为：用两块金属板分别作为阴极和阳极，阴极为蒸发用材料，在两电极间充入Ar(40～250Pa)，两极间施加的电压范围为0.3～1.5kV。由于两极间的辉光放电使Ar粒子形成，在电场作用下Ar离子冲击阳极靶材表面，使靶材原子从其表面蒸发出来形成超微粒子，并在附着面上沉积下来。离子的大小及尺寸分布主要取决于两极间的电压、电流、气体压力。靶材的表面积愈大，原子的蒸发速度愈高，超微粒的获得量愈大。

溅射法制备纳米微粒材料的优点是：1)可以制备多种纳米金属，包括高熔点和低熔点金属。常规的热蒸发法只能适用于低熔点金属；2)能制备出多组元的化合物纳米微粒，如A lS2，Tl48，Cu91，Mn9，ZrO2等；通过加大被溅射阴极表面可加大纳米微粒的获得量。采用磁控溅射与液氮冷凝方法可在表面沉积有方案膜的电镜载网上支撑制备纳米铜颗粒。

2.混合等离子法 硕研10级20班

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夏春亮

此方法是采用RF(射频)等离子与DC直流等离子组合的混合方式来获得超微粒子。该制备方法有以下几个特点：

1)产生RF等离子时没有采用电极，不会有电极物质(熔化或蒸发)混入等离子体而导致等离子体中含有杂质，故超微粒的纯度较高；

2)等离子体所处的空间大，气体流速比DC直流等离子体慢，致使反应物质在等离子空间停留时间长，物质可以充分加热和反应；

3)可使用非惰性气体制备化合物超微粒子，使产品多样化。混合等离子蒸发法制取超微粒子有3种方法： 1)等离子蒸发法

使大颗粒金属和气体流入等离子室，生成超微粒子； 2)反应性等离子气体蒸发法

使大颗粒金属和气体流入等离子室，同时通入反应气体，生成化合物超微粒子；

3)等离子VCD法

使化合物随载气流入等离子室，同时通入反应气体，生成化合物超微粒子。

例如，将原料Si3N4以4g/min的速度流入等离子室，通入H2进行热分解，再通入反应性气体NH3，经反应生成Si 3N4超微粒子。

3.激光诱导化学气相沉积法(LVCD)LVCD法具有清洁表面，离子大小可精确控制、无粘结、粒度分布均匀等优点，并容易制备出几纳米至几十纳米的非晶及晶态纳米微粒。硕研10级20班

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目前LVCD法已制备出多种单质、化合物和复合材料超细粉末，并且已进入规模生产阶段，美国的MIT于1986年已建成年产几十吨的装置。激光制备超细微粒的工作原理是利用反应气体分子对特定波长激光束的吸收，引起反应气体分子激光光解、激光热解、激光光敏化和激光诱导化学合成反应，在一定工艺条件下，获得超细粒子空间成核和长大。例如，用连续输出CO2激光(10.6um)辐照硅烷气体分子(SiH4)时，硅烷分子很容易发生热解反应：SiH4→Si(g)+ 2H2↑，热解生成的气相Si(g)在一定工艺条件下开始成核长大，形成纳米微粒。

激光制备纳米粒子的装置一般有2种类型：正交装置和平行装置。其中正交装置使用方便，易于控制，工程实用价值大，激光束与反应气体流向正交。激光束照在反应气体上形成反应焰，经反应在火焰中形成微粒，由氩气携带进入上方微粒捕捉装置。

4.化学蒸发凝聚法(CVC)这种方法主要是利用高纯惰性气体作为载气，携带有机高分子原料，通过有机高分子热解获得纳米陶瓷粉体。例如，六甲基二硅烷进入钼丝炉(温度为1100～1400℃，压力为100～ 1000Pa)热解形成团簇，并进一步凝聚成纳米级微粒，最后附着在充满液氮的转动的衬底上，经刮刀下进行纳米粉收集。此法具有产量大、颗粒尺寸细小、分布窄等优点。

5.爆炸丝法

基本原理是：先将金属丝固定在一个充满惰性气体(5MPa)的反应室中，丝的两端卡头为2个电极，它们与一个大电容相联结形成回路，硕研10级20班

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加15kV的高压，金属丝在500～800kA下进行加热，熔断后在电流停止的一瞬间，卡头上的高压在熔断处放电，使熔断的金属在放电的过程中进一步加热变成蒸气，在惰性气体碰撞下形成纳米粒子沉降在容器的底部，金属丝可以通过一个供丝系统自动进入两卡头之间，从而使上述过程重复进行。这种方法适用于制备纳米金属和合金粉体。

6.其他方法

近年来，由于纳米材料规模化生产以及防止纳米粉团聚的要求越来越迫切，相继出现了一些新的制备技术。例如，气相燃烧合成技术就是其中的一种，其基本原理是：将金属氯化物(MCl)盐溶液喷入Na蒸气室燃烧，在火焰中生成NaCl包敷的纳米金属微粒，由于NaCl的包敷使得金属纳离子不团聚。另一种技术是超声等离子体沉积法，其基本原理是：将气体反应剂喷入高温等离子体，该等离子体通过喷嘴后膨胀，生成纳米粒子，这种方法适合于大规模连续生产纳米粉。

二、液相法制备纳米微粒

1.沉淀法

包含一种或多种离子的可溶性盐溶液，当加入沉淀剂(如OH-，CrO2-，CO32-等)后，或于一定温度下使溶液发生水解，形成的不溶性氢氧化物和盐类从溶液中析出，将溶液中原有的阴离子洗去，经分解即得所需的氧化物粉料。

2.喷雾法

喷雾法是将溶液通过各种物理手段进行雾化获得超微粒子的化学和物理相结合的一种方法。其基本过程包括溶液的制备、喷雾、干硕研10级20班

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燥、收集和热处理，其特点是颗粒分布比较均匀，但颗粒尺寸为亚微米级到微米级，尺寸范围取决于制备的工艺和喷雾方法。根据雾化和凝聚过程，喷雾法可分为3种：

1)喷雾干燥法 将金属盐溶液或氢氧化物溶胶送入雾化器，由喷嘴高速喷入干燥室获得金属盐或氧化物的微粒，收集，烧成所需成分的超微粒子；

2)雾化水解法 将一种盐的超微粒子，由惰性气体载入含有金属醇盐的蒸气室，金属醇盐的蒸气附着在超微粒的表面，与水蒸气反应分解后形成氢氧化物微粒，经焙烧可获得氧化物超细微粒。这种方法获得的微粒纯度高，分布窄，尺寸可控，具体尺寸大小主要取决于盐的微粒大小；

3)雾化焙烧法 将金属盐溶液由压缩空气经窄小的喷嘴喷出雾化成小液滴，雾化温度较高，使金属盐小液滴热解形成超微粒子。

3.凝胶-溶胶法

此法的基本原理是将金属醇盐或无机盐水解，溶质聚合凝胶后，再将凝胶干燥，煅烧，最后得到无机材料。本法包括以下几个过程：

1)溶胶的制备 有两种制备方法： 一是先将部分或全部组分用适当沉淀剂先沉淀出来，经凝聚，使原来团聚的沉淀颗粒分散成原始颗粒。这种原始颗粒的大小一般在溶胶体系中胶核的大小范围内，因而可值得溶胶；二是由同样的盐溶液，通过对沉淀过程的仔细控制，使首先形成的颗粒不致团聚为大颗粒沉淀，从而直接得到溶胶。

2)溶胶凝胶转化 溶胶中含有大量的水，凝胶过程中，使体系失硕研10级20班

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去流动性，形成一种开放的骨架结构。实现凝胶作用的途径一是化学法，即通过控制溶胶中的电解质浓度来实现凝胶化；二是物理法，即迫使胶粒间相互靠近，克服斥力，实现凝胶化。

3)凝胶干燥 在一定条件下，使溶剂蒸发，得到粉料，干燥过程中凝胶结构变化很大。该方法化学均匀性好，纯度高，颗粒细，可容纳不溶性组分或不沉淀组分，烘干后容易形成硬团聚现象，在氧化物中多数是桥氧键的形成，球形凝胶颗粒自身的烧结温度低，但凝胶颗粒之间的烧结性差，块状材料烧结性能不好，干燥时收缩大。

4.湿化学法

湿化学法制备纳米粉末是目前公认的具有发展前途的制粉方法，也是实验室常用的手段。湿化学法的实验流程如下：

议论文中事实材料的运用 第3篇

在议论文写作中人们比较喜欢用事实材料作论据来证明自己的观点。但由于用个别事例证明一般观点是一种归纳推理, 是不周延的, 因而在选取事例时就要注意典型性与代表性, 要兼顾古今中外、天南海北, 只有这样, 事例才有说服力。

由于事例较多, 叙述时就要高度概括, 否则“叙述”就会占去很多篇幅, 使得“议论文”变了模样。

司马迁的《报任少安书》有一段给我们作了范例:“盖文王拘而演《周易》;仲尼厄而作《春秋》;屈原放逐, 乃赋《离骚》;左丘失明, 厥有《国语》;孙子膑脚, 兵法修列;不韦迁蜀, 世传《吕览》;韩非囚秦, 《说难》《孤愤》;《诗》三百篇, 大底圣贤发愤之所为作也。此人皆意有所郁结, 不得通其道, 故述往事, 思来者。”

针对福建南平残杀儿童事件, 3月30日的《中国青年报》刊登了《南平血案之后如何拯救孩子》一文, 文中有这样一段:“目前中国青少年的安全状况令人忧虑。日益增长的校园暴力对孩子们的安全构成了直接威胁, 接连发生的不幸事件向我们展示了一幅幅可怕图景。从导致323名学生死亡, 132名学生受伤的克拉玛依大火, 到汶川大地震中豆腐渣校园工程中的众多牺牲品;从深圳接连发生的校园儿童绑架案, 到导致8死26伤的湘潭校园踩踏事件, 一起又一起不幸接踵而至。”

二.简要叙述

在议论文写作中, 事实材料可以这样运用:简要叙述事情梗概、要点, 不求情节具体、完整。你的叙述过程, 就是证明你观点的过程。

梅桑榆《听从自己的主见》一文中有这样一段:“英国科学家达尔文, 自幼便对科学具有浓厚的兴趣, 但是他的父亲和老师却认为他是一个很平庸的孩子, 智力远在普通的孩子以下。后来, 他的父亲不顾达尔文的争论和反对, 硬是将他送到爱丁堡大学学医。达尔文对医学不感兴趣, 而对博物学、矿物学、昆虫学等方面的课程和书籍十分入迷。父亲知道了他在爱丁堡大学的情况后, 认为儿子在学校里“游手好闲”、“荒废学业”, 又将他送到剑桥大学去学神学。达尔文在自己的爱好和追求无法得到父亲的理解、并受到粗暴干涉的情况下, 仍大胆地冲破神学教育的束缚, 坚持自学自然科学, 最终成为博物学家、生物学家和进化论的伟大奠基人。假如达尔文当初听从他人之见, 放弃自己的追求, 他只能是一名医生或是牧师。”

本段叙述精炼概括, 却很有力地证明了:一个人如果对自己的能力缺乏自信, 或对某些方面处于无知时, 很难有自己的主见, 并且很容易被他人之见左右。

三.略叙详析

用在议论文中的事实材料, 还可以先简要叙述, 然后对材料本身进行分析。你的分析过程, 就是表明自己观点、论证自己观点的过程。如果我们要使自己的文章议论风生, 如果我们要使自己的文章见解独到深刻, “略叙详析”是非常有效的一种方法。

著名杂文家鄢烈山在《草菅人命何所恃》一文中开头这样叙述:“陕西朋友给我寄来7月号的《各界》杂志, 上载奇案《母亲割下亲儿头13年上访》, 说的是河南省嵩县青年农民姚国强, 13年前被警察和矿主活活打死, 其母在当地申冤无望的情况下, 竟然亲手割下亡儿的头颅到北京告御状。而今, 打死她儿子的凶手被判“无期徒刑”之后都已经放出, 她还在为要求赔偿而不懈上访。”

接着, 文章对这件事作了如下分析:

“其实在斗争哲学教育中长大的我, 非常明白这类残暴的虐民事件并非是中国近几年来的特产;恰恰相反, 在斗地主’不是一种扑克游戏而是生活现实的时期, 专政’的铁拳不知将多少人的生命砸得稀巴烂;正是改革开放以来, 随着传媒的产业化与新闻舆论监督的强化, 以前可以成功地捂着盖着的血案冤案, 如今才防不胜防’地被公众所知晓。事实上, 随着中国社会人权意识的不断深入人心, 执法机关的滥权虐民行为日渐减少, 虐民事件才特别刺目地成为众矢之的。

谈材料议论文的章法 第4篇

材料议论文的主导表达方式就是议论，辅助表达方式为叙述。应明确议论文论点、论据、论证三要素及其相互的关联。结构框架应明确引论、本论、结论的“三段式”模式，掌握提出问题、分析问题、解决问题的基本思维方法。材料议论文的基本思路为：①全面把握材料的内涵或就某一角度在切合材料主旨而立意的基础上，巧妙简述材料，并引出论点；②围绕中心论点，选用丰富的材料论据，展开分析论证，并巧妙照应论点；③联系实际，使问题得以解决，收束全文。这种思路在作文教学时，我们把它简化概括为“引—点—联—析—结”。它与议论文的引论（材料作文的引、点）、本论（联、析）、结论（结）的“三段式”基本框架相对应。像读后感、思想评论等议论类文章的基本框架结构也符合“引—点—联—析—结”这一基本思路，只不过在这五个步骤中，读后感侧重“联“，以情动人，思想评论重在“析”，以理服人。材料议论文和命题议论文一样，快速成文还有一种基本的思路是“类—因—法—果” 。 “类”指所写事物（材料）或问题的本质、属性、特点等，即“是什么”；“因”就是对“类”的分析，即“为什么”；“法”就是解决问题的方法、途径等，即“怎样做”；“果”就是“这样做”的意义等，即结论性的内容。这种思路与提出问题（类）、分析问题（因）、解决问题（法、果）的思维方式基本一致。如以“习惯”为主旨的一则材料，写成材料议论文，可侧重于“类”这一要素及其角度阐释习惯；可侧重于“因”这一要素及其角度论述为什么要养成良好习惯，为什么要改正不良习惯；可侧重于“法”这一要素及其角度谈怎样养成良好习惯。从“类—因—法—果”的思路去作文可帮助学生从不同角度和层面审题立意，理清行文思路，展开论证，使文脉贯通，语意连贯。在议论文“三段式”框架结构中，本论（分析问题）是全文的主体，也是体现内容充实和充分展开论证的部分。不少学生对这一作文思路不清晰，致使作文结构混乱尤为突出。对此，要指导学生恰当熟练地运用议论文基本结构方式：总分式结构，致使作文并列式结构、对照式结构、层进式结构。

中学生作文叙事不清、说理不明、结构混乱、内容空洞、缺乏真情实感的现象比较普遍。为此，笔者大声疾呼，即便是话题作文和新材料作文的时代，我们也要强化文体意识，重视作文章法，重视规范写作，重视积累感悟。

材料与社会论文 第5篇

一、汉字与材料的渊源 关于汉字的起源，有众多说法，例如：八卦说、结绳和契刻、仓颉造字说、图画说。许慎《说文解字·叙》论汉字的起源说： 古者庖牺氏之王天下也，仰则观象于天，俯则观法于地，视鸟兽之文与地之宜（仪），近取诸身，远取诸物，于是始作易八卦，以垂宪象。及神农氏，结绳为治而统其事，庶业其（綦）繁，饰伪萌生。黄帝之史仓颉，见鸟兽蹄迒之迹，知分理之可相别异也，初造书契，百工以乂，万品以察，盖取诸“夬”。（引至4）许慎认为，在汉字产生之前，曾有过一些过渡阶段。起初是庖牺（伏羲）氏创作八卦符号用来表示“宪象”即反映客观世界。其后有神农氏结绳记事，由于不能适应日益繁多的事物，巧饰作伪的事也逐渐萌生了。至黄帝的史官仓颉创造了书契文字，百官由此得到治理，万民由此得到督察，这大约是由易卦中的夬卦得到的启示。从历年的考古发现来看，文字的起源应追溯到新石器时代器物上的刻画符号。（河南舞阳的贾湖遗址出土的龟甲和石柄上就已经出现刻画符号。西安半坡遗址出土的大批陶器上有刻画符号，在仰韶文化类型遗址的陶器中多有这种符号。引至1.2）文字正是通过由起初最原始的石器甲骨到陶器，再到青铜器纸等各种材料的承载不断发展成熟，形成今天的汉字。中国古代的四大发明，无一不是由于材料的推动，就造纸术而言，纸这种材料的出现，让文字有了优良的载体，造纸术发明以前，世界各国的书写材料，有的坚硬，有的笨重，有的价格昂贵，都不是理想的书写材料，不利于文化的传播。造纸术的发明，引起了书写材料的一场革命，特别是蔡伦改进造纸术，提高了纸的质量和产量，使纸日益成为普遍的书写材料。造纸术的对外传播，促进了文化的交流和教育的普及，深刻地影响了世界文明的发展进程。造纸术的发明是中华民族对世界文明的伟大贡献。美国的历史学家Michael Hart说：“如果没有蔡伦就没有纸，我们很难想像今天的世界将会是什么状况。”历史是辩证的，经验和教训都值得我们去探求，去总结，去吸取。蔡伦的造纸术是从12世纪到14世纪之间先后传到欧洲诸国去的。欧洲从14世纪开始的文艺复兴，促进了资本主义的产生，而资本主义的产生促进了社会生产力的大发展和社会的进步，从而使欧洲的文明程度迅速增高。文艺复兴的书写载体—来自中国的造纸术和植物原料质地的纸为欧洲的文艺复兴帮了大忙。以西罗马帝国灭亡为起始标志的欧洲中世纪是最野蛮的、人们思想被严重束缚的时期，这个保守落后的年代持续了千余年之久。世界历史告诉我们，正当欧洲千方百计捆绑人们手脚，大搞禁欲主义、大搞经院哲学和神学传统教条的时候，在地球另一面的中国社会，蔡伦发明的植物纤维纸却正在大行其道，民族文化正在以其为载体促进着国家的繁荣和进步。这一时期中，不乏“贞观之治”这样的盛世，应该说“纸文化”功不可没。这一时期中，蔡伦发明的纸还惠及朝鲜半岛、日本列岛和阿拉伯，对这些国家与地区发展起到了不可估量的作用。东方的中国日益发达，在政治、经济、文化、科技等领域遥遥领先。由此可见，纸这种当时的新材料的出现不仅对中国社会文明的起到了极大的作用，更影响了世界。

二、青铜铁器与古老的文明 黄河流域的青铜器文化至今闪耀，青铜器文化是以青铜器为载体的礼乐文化，远古时期，鼎、盆、壶都是人们用来炊煮和盛食的器皿。酿酒业发明以后，人们在宴会或者祭祀中又发明了作为饮酒用器，这些器皿逐步被赋予了神圣的含义，这些青铜器成为了当时的礼器。商代贵族在礼器的使用方面有独立的文化系统，商朝后期还逐步形成了自己的礼器使用形式。例如：妇好墓铜礼器的组合有一个显著的特点，即每一类型的铜礼器成双或成偶数组合的形式成套出现。周代以后，周天子至尊的观念更加突出，古代礼器的组合形式还体现了人们对大自然的理解和对美学的追求。《仪礼》中对宴请规格做了详细解释，正是通过青铜材料的使用，为古代礼制提供了便利，以及编钟的产生，让古代乐曲能够传唱下来，青铜时代创造了物质文化与精神文化成为中华文化的瑰宝。

三、建筑材料与现代文明 人类最早穴居，随着社会生产力的发展，人类进入能制造简单工具的石器铁器时代，才开始挖土、凿石为洞，伐木搭竹为棚，利用天然材料建造简单的房屋。到了人类能够用粘土烧制砖瓦，用岩石烧制石灰、石膏之后，建筑材料才由天然材料进入了人工生产阶段。钢材、水泥、混凝土及其他材料的相继问世，为现代建筑奠定了基础，而已有机材料为主的化学建材异军突起，如绝热材料、吸声隔声材料、各种装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料以及耐磨、耐腐蚀、防爆、防辐射材料和其他环保材料的出现更是极大的推动了社会文明的发展。（引至5）水立方、鸟巢、中国馆、环球金融大厦等建筑承载了更多的社会文明。钢铁材料，钢是铁、碳和少量其它元素的合金。钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，为国家建设提供支撑。钢材影响了建筑文明的发展，为建筑文明提供了展示的空间。

功能材料论文 第6篇

摘要：综述了纳米复合涂层的制备工艺,包括热喷涂、纳米复合镀、纳米粘结粘涂技术、纳米复合涂料技术等;介绍了纳米复合涂层在提高材料力学性能、耐腐蚀性、光学、电学、磁学等方面的性能研究,探究了纳米复合涂层在科技界和产业界的应用。展望了纳米复合涂层的发展、关键词：纳米复合涂层;制备;性能;研究进展 自从八十年代初，德国科学家提出纳米晶体材料概念以来，世界各国科技界和产业界对纳米材料产生了浓厚的兴趣和广泛的关注，到了90年代，国际上掀起了纳米材料制备和研究的高潮。纳米材料具有特殊的结构和处于热力学上极不稳定的状态，表现出有别于传统材料的不同性能，正是由于纳米材料这种独特的效应，从而使纳米材料具有一系列优异的功能特性。随着相关应用基础研究的不断深入和相关技术的不断完善，纳米材料科学与技术已经开始进入应用研究阶段。纳米材料的合成与成形技术的发展和成熟，尤其是纳米材料与表面技术的结合，对于纳米材料和表面纳米技术的应用和产业化起着至关重要的推动作用[1-3]。

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或它们作为基本单元构成的材料[1]。由于量子尺寸效应、小尺寸效应、表面界面效应、量子隧道效应等,使纳米材料在力学性能、电学性能、磁学性能、热学性能等方面与传统的固体材料有许多不同的特殊性质,成为当今材料科学的前沿和一个开拓性的新领域,有着极为广泛的应用前景[2]面工程是21世纪工业发展的关键技术之一,是先进制造技术的重要组成部分。表面工程是由多个学科交叉、综合而发展起来的新兴学科,它的最大优势是能够以多种方法制备优于本体材料性能的表面功能涂层,赋予零件防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能[3]，纳米材料与传统的表面涂层技术相结合,可得到纳米复合涂层。纳米复合涂层是由两相或两相以上的固态物质组成的薄膜材料,其中至少有一相是纳米相,其他相可以是纳米相,也可以是非纳米相[4]。纳米复合涂层集中了纳米材料的优异特性,因而具有更好的性能,可以在更广阔的领域应用。

纳米复合涂层的制备

1纳米热喷涂技术热喷涂技术是材料表面强化与保护的重要技术,它在表面技术中占有重要地位。热喷涂是利用一种热源将喷涂材料加热至熔化或半熔化状态,并通过气流吹动使其雾化并高速喷射到基材表面,以形成喷涂层的表面加工技术〔’〕。纳米微粒用于热喷涂技术中备的纳米复合涂层与传统涂层相比,在强度、韧性、耐蚀、耐磨、热障、抗疲劳等方面有显著改善,而且部分涂层可以同时具有多种性能

制备纳米复合涂层的热喷涂方法包括超高速火焰喷涂、真空等离子喷涂、双丝电弧喷涂等。李春福困等研究了对A1T3粉(纳米1A20。与ITOZ混合物,ITO:质量分数为13%)在等离子喷涂中的应用,将经过超声乳化的纳米微粒与A1T3粉末混合,搅拌均匀,在适宜的温度下烧结,制成适于等离子喷涂用,利用此粉制备的纳米复合涂层的流平性能好,元素分布均匀,通孔率减小,涂层残余应力降低,结合力提高,内部微裂纹减小,涂层耐磨、耐蚀性能明显提高。丁红燕等川将分散好的纳米1A20。与F102粉(镍、铬、硼、硅自熔性合金粉)进行球磨混合制备了混合粉,再利用氧乙炔焰热喷焊工艺制备了纳米IAZ03作为弥散增强相的纳米复合涂层,纳米微粒在涂层中分散均匀,涂层的耐磨性明显增强。tSewart等「`习用高速火焰喷涂(Hvo)F制得了WC一co纳米复合涂层,在涂层组织中可以观察到,纳米微粒散布非晶态C。相中,结合良好,涂层显微硬度明显增加。Kear等〔9」对涂层硬度增加的原因作了进一步解释。PilaS等[’oJ也利用HvoF制备了ere一NICr纳米复合涂层,并对其力学和摩擦性能进行了研究,纳米微粒在涂层中分布均匀,涂层的显微硬度和弹性性质显著提高,耐磨性增加 用热喷涂技术所得到的纳米复合涂层的结合强度、硬度、耐磨和耐蚀性等都较传统涂层高,拓宽了这种技术在工业领域的应用。但如纳米微粒在涂层的分布、涂层致密度的提高及如何制备优良的纳米结构涂料等问题还需要进一步研究。2.物理气相沉积技术

蒸发和溅射是真空物理镀膜的两种主要工艺，其沉积物的全部或部分由物理手段直接提供：前者使镀料通过热蒸发而获得，即蒸发镀膜；后者是由离子轰击靶材获得，即溅射镀膜。产生溅射效应的离子来源于工作气体放电，主要是辉光放电。从靶材溅射出来的粒子具有较高的动能，有利于提高涂层的附着力和致密度[4]。溅射镀膜的研究可追溯至19世纪中。20世纪50年代，随着高频溅射技术的突破，溅射镀膜得到了迅速发展，现有两极溅射、三极溅射、反应溅射、磁控溅射、双离子溅射和中频溅射等多种沉积工艺。1964年，Mattox在前人研究的基础上推出离子镀系统，用于在金属底材上镀制耐磨和装饰等用途的涂层[6]。离子镀是指镀膜与离子轰击膜层同时进行的物理气相沉积技术。离子轰击可以改善膜层与基体之间的结合强度，改善膜层的结构(例如细化晶粒和提高致密度)和性能。事实上，离子镀是以蒸镀和溅射这两种PVD技术为基础，再加上离子轰击而衍生的次级技术 3.离子镀技术

目前，工业应用的离子镀技术主要是以蒸镀为基础的阴极电弧离子镀[7]。通过以靶材(镀料)作为阴极，真空室作为阳极并接地，进行弧光放电。弧光放电仅在阴极(靶材)表面的弧斑处进行，其温度高达8000~40000K。高温下弧斑喷出的物质有电子、离子、原子和液滴。其中，离子占30%~90%。将工件加上例如100~200V负偏压，吸引离子向工件方向运动，即可实现离子镀。电弧离子镀在20世纪80年代在美国实现产业化，并沿用至今。最近采用脉冲偏压技术，导致镀膜过程远离平衡态特性，有利于提高涂层的结合强度，降低内应力。这种技术具有沉积速度快、附着力强、适合工业化生产等许多优点，但最大的问题在于靶材喷出的液滴会影响涂层的表面光洁度和均匀性。1985年，Window等在研究溅射技术时，提出增大普通磁控溅射阴极的杂散磁场，从而使等离子体范围扩展到基体附近的非平衡磁控溅射阴极[8]。普通磁控溅射阴极的磁场将等离子体紧密地约束在靶面附近，基体(工件)附近的等离子体很弱，只受到轻微的离子和电子轰击。而非平衡磁控溅射阴极的磁场可将等离子体扩展到远离靶面处，使基体浸没其中。这有利于以磁控溅射为基础来实现离子镀，并使磁控溅射离子镀与阴极电弧蒸发离子镀处于竞争和互补的状态。英国TeerCoatings公司从20世纪90年代开始推出非平衡磁控溅射离子镀的一系列设备，用于研发和生产[9-10]。与电弧离子镀相比，溅射离子镀克服了涂层表面粗糙的难题，而且在涂层化学组分上更易于控制和调节，是目前较为新颖的一种硬质涂层合成技术。利用离子镀技术实现产业化的硬质涂层有TiN系列(包括TiC和TiCN等)硬膜、TiAlN抗高温氧化膜、CrN耐磨耐腐蚀膜、ZrN高温高强膜以及类金刚石DLC)和MoS2固体润滑膜等，它们已广泛用于刀具、模具和机械零部件等领域[11-13]。这些硬涂层的硬度一般为15~30GPa(注：纯金刚石硬度为100GPa，石英为10GPa)。由于单一涂层材料往往难以满足提高综合性能的要求，因此涂层成分将趋于多元化、复合化。例如TiN系列硬质膜正向纳米多层膜发展，其中包括TiN/TiCN、TiN/TiAlN和TiN/CrN等纳米多层膜。另一种类型是碳系列硬质膜及其复合涂层，包括DLC、CNx及其多层复合涂层。此外，还有TiN系膜与碳系硬质膜的复合涂层(如TiN/CNx)等。纳米多层涂层具有可控的一维周期结构，交替沉积的单层膜厚度一般不超过5~15nm。一般认为，纳米多层涂层的高硬度主要是由于层内或层间位错运动受阻所致。进一步的研究表明，纳米多层涂层的性能与涂层的周期膜厚有很大关系[14]，当在形状复杂的刀具或零件表面沉积纳米多层膜时，很难均匀控制各层的膜厚，同时在高温工作环境下，各层间的元素相互扩散也会导致涂层性能下降。

纳米复合涂层的性能研究

力学性能

纳米粒子的加人对于传统涂层力学性能有很大的改善。纳米微粒作为弥散相分布在涂层中,增强了涂层与基体间的结合,提高了涂层的耐磨性。纳米iToZ分散在iN一P镀液中利用化学镀制备的纳米复合镀层,镀层的硬度大于80HV,硬度的增加提高了镀层的高温抗氧化能力。利用电沉积的方法,将纳米iN微粒加入到SIC中,在纳米微粒添加到3%时,复合涂层的显微硬度较传统涂层提高了2倍[31] 蒋斌等[32]利用电刷镀技术制得的纳米SiO2/Ni复合涂层的抗疲劳性得到很大的提高,在不同的作用力下,纳米复合涂层的抗疲劳性能都比未添加纳米微粒时增加;经过退火处理后,涂层的抗疲劳程度更高。张而耕等人[33〕向PsP中分别加人纳米级SiO2和微米级SiO2,对两种复合涂层的力学性能进行了对比果表明,纳米复合涂层的附着力和耐冲击性都较微米级粒子的好,耐冲蚀磨损性能也有很大的提高,约为普通涂层的26倍,冲蚀磨损后涂层表面较为光滑,无裂纹和凹坑。将改性的纳米微粒加入热处理过的聚合物中,由于聚合物结晶度的改变及改性纳米微粒的作用,提高了纳米复合涂层的耐冲击性和热稳定性【34】，纳米SiO2对环氧树脂的改性也有显著效果,添加纳米微粒之后,复合涂层的拉伸强度提高了26%,无缺口冲击强度提高了30%[35〕。iN纳米微粒添加到聚氨酷中,复合涂层的摩擦系数减小,耐磨性提高[’36〕。环氧树脂与聚醋的混合物经过纳米Al2O3的改善,在纳米微粒添加到8%时,冲击强度较未加纳米微粒的混合物及纯环氧树脂分别增加了110%、400%,拉伸强度则分别增加了4%、165%;同时,涂层的介电性和耐热性也得到提高[37] 光、电、磁学性能

无机材料TiO2:、ZnO等具有很强的光催化功能,可利用紫外线或日光将有机物氧化为CO2和水。将纳米TiO2:添加于涂料中,制成光催化涂料,利用阳光分解环境污染物,达到减少污染、保护环境的目的利用TiO2:的透明性、紫外线吸收性,将纳米TiO2:金属闪光材料与铝粉颜料或珠光颜料等混合用在涂料中,能产生随角异色效应,可制作汽车金属闪光面漆,这种漆还具有极强的附着力和耐酸碱性能,在高档汽车涂料、商标印刷油墨、特种建筑涂料等具有很大的应用市场

纳米复合涂层因纳米微粒的导电性可制成抗静电材料。诸如纳米微粒Fe2O3、TiO2、Cr2O3、ZnO等具有半导体特性的氧化微粒制成具有良好静电屏蔽性能的涂料,而且可以调节颜色。在化纤品中加人金属纳米微粒可以解决其静电问题,提高安全性[[38] 米金属微粒具有较大的比表面,而且具有较好的吸收电磁波的特性,利用这个特性可以开发纳米隐身涂料。纳米磁性材料特别是类似铁氧体的纳米磁性材料加人涂料中,既有优良的吸波特性,又有良好的吸收和耗散红外线的性能,加之相对密度小,在隐身方面的应用有明显的优越性。采用单磁畴针状微粒制备的纳米复合涂层,具有单磁畴结构,高矫顽力,用它做磁性记录材料可以提高记录密度,提高信噪比。纳米复合涂层的应用

近年来，不少研究机构采用PVD(包括磁控溅射)技术制备纳米复合涂层，例如nc-TiN/a-Si3N4、nc-TiN/BN和nc-TiAlN/a-Si3N4等。初步研究结果显示，纳米复合涂层在金属加工特别是干切削中有良好的应用前景。纳米复合涂层技术之所以能够起到这种重要作用，根本原因在于材料的纳米尺寸效应，即当晶粒尺寸进入纳米尺度范围(<10nm)时，物质显示出与常规材料截然不同的特性(例如超高硬度)[16-17]。纳米复合涂层及其在干切削加工中的应用是目前高性能刀具的研究开发热点。硬质涂层的应用可减小刀具与工件的摩擦，降低刀具在切削中的磨损，延长刀具的使用寿命。此外，高精度数控机床的应用和普及，绿色制造理念的提出，各种高硬度、高韧性的难切削材料的加工，使干切削技术愈来愈受到重视，同时也对刀具涂层技术及涂层材料提出了更高要求。而纳米复合涂层的发展顺应了现代机械加工对高效、高精度、高可靠性和环保的需求。迄今为止，纳米涂层在制造业上的应用已初见成效[18]。例如，瑞士Platit公司利用LARC®(LateralRotatingARC-Cathodes)技术开发的新一代nc-TiAlN/a-Si3N4纳米复合涂层以及其他纳米多层膜，其高温硬度十分突出[19-20]；德国CemeCon公司推出了新的纳米结构(Supernitrides)涂层[21]，这类涂层将硬质涂层的抗磨损性能及氧化物涂层的化学稳定性结合起来，在应用中表现出极佳的热稳定性；Balzers和Teer等公司在硬质涂层表面上再镀上固体润滑纳米涂层如WC/C和MoS2/Ti，发现刀具的干切削效能得到进一步提高[22-23]。结论

将纳米材料与表面涂层技术相结合制备出的纳米复合涂层较传统涂层有更大的优越性。纳米复合涂层均匀、结构致密,有更好的力学性能如耐磨性、硬度、抗氧化性和耐腐蚀性等。利用纳米材料的不同性质,在其他领域中,纳米复合涂层也展示其诱人的前景,利用纳米微粒光催化作用制备的纳米复合涂层用于室内、医院及某些公共场合可以产生很好的抗菌、杀菌及自清洁功能;纳米微粒特有的吸波能力,使得复合涂层广泛应用于飞机、导弹、军舰等武器装备上；利用纳米复合涂层中纳米微粒对环境的敏感性,可望制备出小型化、多功能、低能耗传感器,如红外线传感器、压电传感器、光传感器等。用分子自组装技术已经制备了很好的双疏性单分子膜,具有很好的摩擦学性能〔43,〕;将TiO2纳米线与聚合物单体在玻璃片上用浸涂法成膜,再用紫外光照射引发原位聚合,得到TiO2:纳米线弥散在高聚物的纳米复合膜〔44,这种纳米复合膜具有良好的减摩功能[45];同时,还利用原位复合技术制备了含氟聚合物一纳米TiO2/聚丙烯酸丁醋纳米复合膜及摩擦性能复合涂层,涂层具有很好的疏水效果[46]。

纳米复合涂层的研究还处于刚刚起步阶段,有很多问题有待于进一步研究,如纳米微粒表面修饰和包覆、纳米功能涂层的制备、纳米微粒与表面涂层技术的结合等方面。在纳米材料的制备合成技术不断取得进展和基础理论研究日益深人的基础上,纳米涂层将会有更快、更全面的发展,制备方法也在不断得到创新和完善,其应用将遍及多个领域。

参考文献

纳米材料论文 第7篇

【摘 要】纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚爱好。80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学特性，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。文章简要地概述了纳米技术，纳米材料的分类、特性以及纳米材料在催化、涂料、医药等领域的应用，并展望了纳米材料广阔的应用前景。

【关键词】纳米技术；纳米材料；分类；特性；应用；前景

一、纳米科技及纳米材料的涵义

纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技，是一门在0.1~ 100 nm尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。其涵义是人类在纳米尺寸（10-9--10-7m）范围内认识和改造自然，最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的，是一门基础研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。其中纳米材料是纳米科技的重要组成部分。

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，广义地说，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围（1-100nm）或由他们作为基本单元构成的材料。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。

二、纳米材料的分类

按其颗粒组成的尺寸和排列状态，可分为纳米晶体和纳米非晶体。前者指所包含的纳米微粒为晶体，后者由具有短程序的非晶态纳米微粒组成，如纳米非晶态薄膜．

按其结构来分，纳米材料的基本单元可以分为四类：零维的原子团簇和纳米微粒；一维调制的纳米单层或多层薄膜；二维调制的纳米纤维结构；三维调制的纳米相材料。

三、纳米材料的特性

纳米材料的特性既不同于原子，又不同于结晶体，可以说它是一种不同于本体材料的新材料，其物理化学性质与本体材料有明显差异。主要表现在：纳米材料性能表现出强烈的尺寸依赖性。当粒子尺寸减小到纳米级的某一尺寸时，则材料的物性会发生突变，与同组分的常规材料的性能完全不同，且同类材料的不同性能有不同的临界尺寸，对同一性能，不同材料相应的临界尺寸也有差异，所以当物质的粒子尺寸达到纳米数量级时，将会表现出优于同组分的晶态或非晶态的性质。如熔点下降、强烈的化学活性和催化活性及特殊的光学、电学、磁学和力学及烧结性能。这主要是由纳米材料的下列效应引起：小尺寸效应（体积效应）；表面与界面效应；量子尺寸效应（久保效应）；宏观量子隧道效应。

1、小尺寸效应指当超微粒的尺寸与光波波长，传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，它的周期性边界被破坏，从而使其声、光、电、磁，热力学等性能呈现新的尺寸效应。陶瓷材料在通常情况下呈现脆性，而由纳米超微粒制成的纳米陶瓷却具有良好的韧性和延展性。这是由于纳米超微粒制成的固体材料具有大的界面，界面原子排列相当混乱，原子在外力变形条件下容易迁移。因此使原先脆性的材料表现出良好的韧性和延展性，使陶瓷材料具有新奇的力学性能。

2、表面与界面效应指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。例如粒子直径为10纳米时，微粒包含4000个原子，表面原子占40%；粒子直径为1纳米时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。主要原因就在于直径减少，表面原子数量增多，因此纳米粉微粒通常具有相当高的表面能。

3、当粒子的尺寸降到一定值时，金属费米能级附近的电子能级出现由准连续变为离散的现象。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，纳米微粒会呈现一系列与宏观物体截然不同的特性，称之为量子尺寸效应。例如，有种金属纳米粒子吸收光线能力非常强，在1.1365千克水里只要放入千分之一这种粒子，水就会变得完全不透明。纳米材料的量子尺寸效应使纳米材料具有：高度光学非线性；特异性催化和光催化性；强氧化性与强还原性。用这一特性可制得光催化剂、强氧化剂与强还原剂。可使用于制备无机抗菌材料。

4、微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也有隧道效应，它们可以穿过宏观系统的势垒而产生变化，这种被称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。

四、纳米材料的应用

1、在催化方面的应用

催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用，它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低，而且其制备是凭经验进行，不仅造成生产原料的巨大浪费，使经济效益难以提高，而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多，为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10～15倍。

纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂，主要是在有机物制备方面。光催化反应涉及到许多反应类型，如醇与烃的氧化，无机离子氧化还原，有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成，固氮反应，水净化处理，水煤气变换等，其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2，既有较高的光催化活性，又能耐酸碱，对光稳定，无毒，便宜易得，是制备负载型光催化剂的最佳选择。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒，对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂，可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂或钮催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究，是未来催化科学不可忽视的重要研究课题，很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。

2、在涂料方面的应用

纳米材料由于其表面和结构的非凡性，具有一般材料难以获得的优异性能，显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇，使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术，添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等，在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层，可利用其光学特性，达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料，所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子，在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性，因而能起到静电屏蔽作用，而且氧化物纳米微粒的颜色不同，这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色，克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。在涂料中加入纳米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景，将为涂层技术带来一场新的技术革命，也将推动复合材料的研究开发与应用。

3、在医药方面的应用

21世纪控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗，已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织；使用纳米技术的新型诊断仪器，只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病，美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称之为“定向导弹”。

纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程，从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白质非凡是酶，从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合，研究分子生物器件，利用纳米传感器，可以获取细胞内的生物信息，从而了解机体状态，深化人们对生理及病理的解释。

五、纳米材料的前景

21世纪将是纳米技术的时代，纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。

21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性，设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。

谈议论文材料的选择和加工运用 第8篇

供学生选择的材料非常丰富, 在道理素材方面, 包括格言、名人名言、流行语等, 格言、名人名言的论证力度, 毋庸赘述。流行语在论证观点时的重要作用不可小觑:比如影视流行语, “不抛弃、不放弃” (《士兵突击》) , “狭路相逢, 勇者胜”“菜鸟也疯狂” (《我是特种兵》) , 这些流行语都是非常励志的, 如能作为引证运用到文章中, 会收到意想不到的良好效果。在事实素材方面, 包括自然界和人类社会的。自然界的, 比如人们常说的能到达金字塔顶端的有两种动物, 一是雄鹰, 靠自己的天赋和翅膀, 飞上去;二是蜗牛, 凭自己的努力和毅力, 爬上去。人类社会方面的素材, 同学们常用的有人物素材和新闻事件。名人事迹颇具说服力, 新闻事件新颖、典型, 亦能增强文章的论证力度。

在材料的万花丛中, 我们需要如何选择, 才能酿出我们的美文之蜜呢?笔者认为要做到“三要”、“三不”。

“三要”包括:要选择合适恰当的材料, 要选择典型的材料, 要选择新鲜的材料。在合适层面, 就像人们选择对象一样, 合适的才是最好的。作为文章也是合适的才是最恰当的, 合适的材料才能有效论证观点。在典型层面, 选择的材料不能只有自己知道, 应该是你知、我知、他知, 大家知的典型、有代表性的材料。在新鲜方面, 应该选择自我性、生活性、时代性较强的材料, 不能一头扎到古人堆里出不来。

“三不”包括:不踏雷区、不入盲区、不恋老区。

要做到“三要”、“三不”, 才能采有益之花, 酿美文之蜜。

材料选择之后, 运用时需要进行加工。笔者认为主要方法有三:

方法一:拔筋抽骨, 去粗取精

片段一:古往今来, 这样的例子还有很多。欧阳修是北宋著名的文学家、政治家, 他在颖州当长官的时候, 和手下有一个名叫吕公著的一同待客。席间, 范仲淹对吕公著说:“你能在欧阳修身边做事真是太好了, 你应该多向他请教作文写诗的技巧。”此后, 在欧阳修的言传身教下, 吕公著的写作技巧提高很快。这个事例很好地说明了“近朱者赤”的道理。

(话题:“近朱者赤”, 素材:吕公著、欧阳修)

片段二:欧阳修乃北宋大文豪, 吕公著在他的言传身教下, 耳濡目染, 写作技巧提高很快。由此可见环境的力量不可小觑。倘若吕公著在一个贪官或是品行不正的人手下做事, 恐怕他这一生就要在钩心斗角、见利忘义中虚度了, 这不正印证了那句古语“近朱者赤, 近墨者黑”吗?是的, 蓬生麻中, 不扶自直。好的环境对人的影响是巨大的。高天曌

(话题:“近朱者赤”, 素材:吕公著、欧阳修)

片段三:二十年来, 周月华靠着拐杖和丈夫的后背在大山上跋涉的身影, 深深地烙在人们的脑海里。这对平凡、将坚守作为自己唯一信念的夫妇, 二十年的沧桑岁月, 见证了他们不朽的诗篇。因为他们的坚守, 整个大山不再寂寞, 漫漫深夜中少了些许病痛者的呻吟;因为他们的坚守, 整个天空不再阴霾, 绝望的内心迎来了丝丝爱的曙光;因为他们的坚守, 贫瘠的大山不再荒芜, 黝黑的大地开出了朵朵希望的花蕾;因为他们的坚守, 动人的旋律不再低徊, 整个世界沉浸在深深的感动中。即使家境贫寒, 他们仍不忘默默坚守, 这种深埋内心的坚守, 让他们无比高大, 为人所敬仰, 从而感动中国。成佳佳

(话题:“坚守”, 素材:2013年感动周月华、艾起夫妇动人事迹)

从以上三个作文片段, 我们可以看出, 片段一和片段二话题相同, 素材相同, 用吕公著、欧阳修这一素材来分析论证“近朱者赤”这一观点, 比较两个文段, 我们可以很明显地感觉出片段二的优胜之处, 片段一在运用材料的时候, 缺乏对材料必要的加工和分析, 而且文段一把和观点没有任何关系的素材信息也放到了文章中, 把材料和观点生硬地粘贴在一起, 没有做到去枝叶、多聚焦:把与“近朱者赤”这一观点无关的材料枝叶部分去掉, 把笔墨聚焦在与“近朱者赤”这一观点紧密相关的材料紧要处。片段二则是对素材进行了拔筋抽骨、去粗取精的加工, 仅用一句话就对材料围绕观点做了概括。保留了关键信息, 去掉了无用的信息。片段二的笔墨集中在紧扣观点的材料分析上, 运用了假设论证和引证的方法, 让事实来说话, 从而证明了观点。

片段三是紧扣“坚守”主题, 对素材2013年感动周月华、艾起夫妇动人事迹的运用, 这个来自学生的优秀片段进一步向我们说明了, 在素材运用时“拔筋抽骨、去粗取精”的重要性。2013年感动周月华、艾起夫妇动人事迹文字材料有600多字, 所以去枝叶、多聚焦尤显重要, 成佳佳同学便是这一方法运用的榜样, “二十年来, 周月华靠着拐杖和丈夫的后背在大山上跋涉的身影, 深深地烙在人们的脑海里。这对平凡、将坚守作为自己唯一信念的夫妇, 二十年的沧桑岁月, 见证了他们不朽的诗篇。”短短几十个字浓缩了材料中与观点有关的精华, 对600多字的材料进行了拔筋抽骨、去粗取精的加工, 并达到了很好的运用效果。

方法二:借助联想, 由此及彼

素材:2012年5月29日杭州长运公司司机吴斌, 驾驶客车从无锡返杭途中, 突然有一块铁块从空中飞落, 击碎车辆前挡风玻璃, 砸向他的腹部和手臂, 导致其三根肋骨被撞断, 肝脏被击碎。吴斌仍能忍住剧烈疼痛, 用40秒完成了一系列精准的停车动作:脚踩刹车、拉上手刹、打开双跳、艰难站起、通知乘客、打开车门以一个普通司机用1分16秒的时间, 完美地诠释了责任与担当。

运用一:前不久, 浙江出了一位平民英雄司机吴斌, 在驾车途中, 突遭铁块撞击, 在生命的最后一分多钟, 他凭着平日里养成的职业习惯, 也凭着一个好人的基本素质, 做好了一个司机份内的工作, 让一车人脱离了危险。吴斌感动了杭州, 也感动了中国。

可惜, 就是做好自己份内的这点应该做好的事, 在一些人眼里却成了难事, 菜农种菜分两块地, 一块自己吃, 一块往外卖;厨师不吃自己炒的莱, 奶农不喝自己卖的奶, 教授算的不是育人而是收入。我们常常对社会上的见利忘义义愤填膺, 却不知自己也成了其中的一员。受害者与害人者, 很多时候还不能截然分开。

(2012年全国新课标卷高考满分作文《做事与做人》作文片段)

运用二:“最美女教师”张丽莉, 在客车冲来的一刹那, 用自己柔弱的身躯为孩子筑起了一道生命的屏障;“最美司机”吴斌在金属异物严重破坏了自己的肝脏时, 用短暂的76秒时间, 让旅客们的快车安稳停放;“最美妈妈”吴菊萍在妞妞掉下来的那一刻, 伸手一举, 为孩子带来了生的希望他们的动作很简单, 然而, 这每一个简单的动作, 都是平凡的灵魂激荡出的美丽的人性之光。

(2012年全国新课标卷高考满分作文《举手之劳, 爱满人间》作文片段。)

作文片段运用一和作文片断运用二, 所用素材都是杭州长运公司司机吴斌事迹。片断运用一, 在对素材进行概括后, 而又根据吴斌事例进行了反例联想, 由此想到了反面例子:菜农、厨师、奶农、教授。这样正例反例的运用, 让文章主题在对比中得到强化。吴斌事例是让我们震撼、触动心灵的平民英雄事例:他忍住剧烈疼痛, 用40秒完成了一系列精准的停车动作, 从而让一车乘客远离生命危险;相反的, 那些为了一己之私欲, 置他人生命健康而不顾的一批人的自私自利, 与此相比无所遁形。

作文片段运用二, 由“最美司机”吴斌进行类比联想, 由此想到了“最美女教师”张丽莉、“最美妈妈”吴菊萍等, 构成了排比论证, 让同类事例叠加, 集中用例, 让同类互补, 使这些素材有共同的指向性, 从而达到深刻论证的目的。独木不成林, 一材难成文, 所以对已有素材, 进行借助联想、由此及彼的方法, 能让材料多层次的来论证观点, 从而体现内容的丰富性和论证的深刻性。

方法三:取其一, 不计其余

素材:姚明事例

(1) 他的队友说:“毫无疑问, 拥有7尺6寸身材的他非常幸运, 但真正重要的是, 他总是第一个到达球馆训练的人, 这么多年都没变过。他能取得今天的成就, 跟7尺6寸的身高和刻苦的训练分不开。”

(2) 尽管收入颇丰, 姚明却自称为“蓝领工人”, “因为我干的也是体力活”。“钱不是我来NBA的目的, 对于我来说, 头一年的薪水就够我花一辈子的了。”他与家人所过的生活, 在他那个收入阶层可算相当简朴。

(3) 与参加一些商业活动相比, 姚明更热衷于参加社会公益活动, 积极利用自己的影响力来回报社会。2005年姚明在中国人民大学现场抽取血样, 加入中华骨髓库捐献造血干细胞的志愿者行列;2007年姚明和纳什共同发起的慈善义赛在北京首钢体育馆举行;2008年姚明向地震灾区捐款, 并成立“姚基金”以帮助灾区进行校园重建。2012年山西地震, 姚明带头为灾区捐款。2013年雅安地震捐款200万;做公益广告。

运用:姚明的善是博大的, 不仅仅为人类奉献自己精彩的球技, 而重要的是他呼唤我们要保护自然, 关爱动物, 那不吃鲍鱼鱼翅的公益广告多么震撼人心, 让多少麻木的人重拾了那份对自然生物的爱心, 避免了多少动物被残杀与死亡。姚明的善, 我们需要推崇, 请记住:没有买卖, 就没有杀害!

2012年重庆高考满分作文《让爱永驻人间》作文片段。

姚明事例不胜枚举, 每一个都令人刻骨铭心, 所以我们选择的时候, 必须懂得取舍, 事例再打动人, 也必须选择适合话题的, 比如说姚明事例中第一段适合勤奋话题;第二段适合简朴或淡泊话题, 第三段适合爱心话题。所以在运用姚明事例的时候, 要针对观点, 进行选择, 要选择合适的一两个, 其他的要敢于舍弃。《让爱永驻人间》作文片段便是对姚明事例的运用, 我们可以看出作者针对性地选择了姚明做的公益广告, 来体现姚明的爱心和善意, 以及这种爱心、善行对社会的有益影响, 从而为更好地表达主题服务。所以在对素材进行选择的时候要懂得“取其一, 不计其余”的道理, 做个不恰当比喻就是:任他弱水三千, 我只取一瓢饮。因为只有这一瓢饮是最适合自己的, 那么对于文章来说, 只有选择最合适的素材, 才能有效地证明观点, 否则只能是徒劳。