最新通风区通风队技术比武考试题答案新汇总
2013通风区通风队技术比武考试题答案新
唐山矿2013年瓦检工技术比武考试（试卷A）工号：＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿成绩：＿＿＿
一、填空题（每空2分，共计30分）
1、瓦斯检查工必须严格执行《煤矿安全规程》及其他有关通风、瓦斯等的规定，严格落实_ 瓦斯巡回检查_制度和请示报告制度。
2、矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过_0.75__%时，必须立即查明原因，进行处理。
3、有人工作地点的瓦斯、二氧化碳及其他有害气体的测定，应在工作地点回风侧__20__m范围内的巷道内进行。
4、停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3.0％或其他有害气体浓度超过《规程》规定不能及时处理时，必须在___24h__内封闭完毕。
5、“一炮三检”是指装药前、放炮前和放炮后都要检查放炮地点附近20m范围内风流中瓦斯浓度。
6、每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度_，行人风门间距不小于 5m 。
7、采掘工作面的进风和回风不得经过__采空区___或冒顶区。
8、采煤工作面需测定瓦斯和二氧化碳浓度的地点有工作面进风流、工作面风流、上隅角、工作面回风流。
二、选择题（每空3分，共计15分）1、《煤矿安全规程》规定，一个采煤工作面的瓦斯涌出量每分钟大于( )m3，或一个掘进工作面每分钟大于( b )m3，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应采用抽放瓦斯措施。
A．5，2 B．5，3 C．5，5 D．10，5
2、《煤矿安全规程》规定，电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过( b )，只有在检查证明作业地点附近( )范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。
A．0.5%、10m B．0.5%、20m C．1.0%、10m D．1.0%、20m 3、回采工作面瓦斯传感器距工作面距离( c )，回采工作面回风瓦斯传感器距回风口距离( )。
A．≤5m、≤10m B．＜5m、≤10m
C．≤10m、10-15m D．＜10m、10-15m
4、发生瓦斯爆炸时，上风侧的遇险人员应( A )。
A、逆风流撤退
B、顺风流撤退
C、就地等待抢救
D、组织抢险
5、采煤工作面回采结束后，必须在( B )天进行永久性密闭。
A、30
B、45
C、50
D、60
三、判断题（每空3分，共计15分）
1、木段密闭和木板密闭均为临时密闭。（×）
2、在有安全措施条件下，专用排瓦斯巷内可以进行生产作业和设置电气设备。
（×）
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3、光学瓦斯检定器是由气路、光路、电路三大系统组成的。(√ )
4.瓦斯爆炸是由三个方面的原因促成的，即瓦斯积聚、引爆火源和管理不善。（√）
5. 在检查便携式光学瓦斯检测仪的气路系统时，用手捏扁吸气球，
另一手捏住吸气球的胶管，然后放松吸气球，若在30秒内不胀起，则标明吸气球不漏气。（×）
四、问答题（每题10分，共计20分）
1、对临时停工停风的掘进工作面，必须采区哪些安全措施?
（１）停风前撤出所有人员（２）切断巷道内一切设备的电源（３）在巷道口设置栅栏、揭示警标，禁止人员入内（４）每小班至少在栅栏处检查一次
2、什么叫串联通风？它有何害处？
采掘工作面的回风在进入其它采掘工作面的通风方式，称为串联通风。
害处是：（1）被串工作面的空气质量无法保证，有毒有害气体和矿尘浓度会增加。（2）、串联通风的阻力等于串联巷道阻力之和，风量不变，因而增加通风难度和通风阻力。（3）、一旦前一工作面发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸与瓦斯突出事故，会直接危害被串工作面，扩大灾害范围。
五、计算题（共计10分）
某回采工作面回风瓦斯浓度为0.65%，该工作面的绝对瓦斯涌出量为4.5m3/min，问该工作面的风量为多少？如要将回风瓦斯浓度降至0.5%，则该工作面至少需要增加多少风量？
解：设风量为Q1
Q1×0.0065=4.5
Q1 =692.3 m3/min
设需要增加风量Q2
（Q2+Q1）×0.005=4.5
Q2= 207.7m3/min
六、画图题（共计10分）
画出自己所管辖工作面通风系统示意图，要求包括采区的进回风系统、通风设施、工作面探头安设等情况，并且简要概述工作面瓦斯检查流程。
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唐山矿2013年瓦检工技术比武考试（试卷B）工号：＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿成绩：＿＿＿
一、填空题（每空2分，共计30分）
1、《规程》规定：生产矿井采掘工作面空气温度不得超过
26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃，进风井口以下的空气温度必须在2℃以上。
2、瓦斯检查必须防止空班、漏检、少检、和假检。
3，采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0％时，必须停止工作、撤出人员、采取措施、进行处理。
4、采掘工作面进风流中，二氧化碳浓度不得超过 0.5% 。
5、矿井瓦斯涌出量：是指在正常生产过程中，涌入矿井采掘空间的瓦斯量，表示方法有绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量两种。
6、瓦斯在煤体中的赋存状态有两种：游离状态和吸附状
态。
二、选择题（每空3分，共计15分）1、采用串联通风的被串联采、掘工作面进风巷，甲烷传感器报警CH4浓度( )、断电CH4浓度( a )、复电CH4浓度( )。
A．≥0.5%、≥0.5%、＜0.5% B．≥1.0%、≥1.0%、＜1.0%
C．≥1.0%、≥1.5%、＜1.5% D．≥1.5%、≥1.0%、＜1.0%
2、大气压力下降时，矿井瓦斯涌出量( b )。
A．减小 B．增大 C．不变 D．不能确定
3、矿井某一区域出现如下现象时，即可判定已发生了自然发火
( b )。
A．由于自燃出现空气、煤炭及其他介质温度升高，并超过60℃，其风流中出现一氧化碳，且有上升趋势
B．由于自燃出现空气、煤炭及其他介质温度升高，并超过70℃，其风流中出现一氧化碳，且有上升趋势
C．风流中出现一氧化碳，其发生量呈上升趋势
D．风流中出现二氧化碳，其发生量呈上升趋势
4、下列选项中，（ c ）不是瓦斯检查工负责检查的内容。
A、瓦斯浓度
B、温度
C、顶板下沉量
5、下列选项中，哪一个不是瓦斯容易积聚的地点。（ a ）
A、主要轨道巷
B、采煤工作面上隅角
C、高冒区
三、判断题（每空3分，共计15分）
1、使用局部通风机的掘进工作面，除交接班时间外，其他时间一律不准停风。（×）
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2、绝对瓦斯涌出量在10m3/min以上的矿井，为高瓦斯矿井。 ( × )
3、最容易发生瓦斯爆炸的地点是：回采工作面上隅角、采煤机切割部位附近、掘进工作面等。 (√ )
4、《煤矿安全规程》要求，开采易自燃和自燃的煤层时，采煤工作面必须采用后退式开采。 (√ )
5、电动机或其开关安设地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1、5％时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。( √ )
四、问答题（每题10分，共计20分）
1、瓦斯排放必须执行哪三个原则？
排放瓦斯必须执行三个原则：（1）撤人：受瓦斯排放影响范围内的所有人员必须全部撤出;(2)断电：受瓦斯排放影响范围内的所有电气设备，必须全部断电;(3)限量：瓦斯排放必须采取限量措施，严禁“一风吹”。
2、什么叫循环风？它有什么害处？怎样判断是否发生循环风？
循环风：局部通风机的回风，部分或全部再回入同一部局部通风机的
进风流中。
害处：掘进工作面的乏风反复返回掘进工作面，有毒有害气体和粉尘
浓度会越来越大，不仅使作业环境恶化，更严重的是，由于风流中瓦
斯浓度不断增加，当其进入局部通风机时，极易引起瓦斯爆炸事故。判断局部通风机是否发生循环风的简单方法是，站在局部通风机的风筒一侧，用手将粉笔沫捻下，观察粉笔沫飘动方向，如果飘向局部通风机吸风侧，则说明发生了循环风。
五、计算题（共计10分）
100个体积的大气，加多少体积的瓦斯能使氧含量从20.94％降到18％，这种条件下瓦斯浓度是多少?
解：设加入的瓦斯体积为Q
则：100×20.94%/（100+Q）=18%
得：Q=16.33
即加入16.33个体积的瓦斯可使氧气的浓度降到18％。此时的瓦斯浓度为：
16.33/（100+16.33）×100%=14%
即此时的瓦斯浓度为14％。
六、画图题（共计10分）
画出自己所管辖工作面通风系统示意图，要求包括采区的进回风系统、通风设施、工作面探头安设等情况，并且简要概述工作面瓦斯检查流程。
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唐山矿2013年瓦检工技术比武考试（试卷C）工号：＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿成绩：＿＿＿
一、填空题（每空2分，共计30分）
4.瓦斯检查手册必须有采掘工作面当班的班长签字，要做到瓦斯检查手册、瓦斯牌板、和日报表三对口。
5.矿井采掘工作面爆破作业时，瓦斯检查工应认真执行“一炮三检”
制度，瓦斯检查工不在现场不准放炮。
7.采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过 1.0 %或二氧化碳浓度超过1.5 % 时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。
10、排放瓦斯的基本原则是撤人、断电、限量。
11、瓦斯爆炸的三个必备条件是：瓦斯浓度达到5—16％；引火温650—750 ，氧浓度不低于12％。
44、掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距50m 前，其他巷道在相距 20m 前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。
8.高瓦斯矿井中，采掘工作面的瓦斯浓度检查次数每班至少3 次。
二、选择题（每空3分，共计15分）
1、下列处理回采工作面上隅角瓦斯积聚的方法错误的是( d )：A．采用尾巷抽放 B．抽瓦斯风机
C．吊挂风障 D．上隅角打密集点柱与工作面空间隔离
2、掘进工作面空气温度测点应在工作面距迎头__处。（ b ）
A、1m
B、2m
C、5m
3、矿井一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过（ b ）时，必须立即查明原因，进行处理。
A、0.5%
B、0.75%
C、1%
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4、瓦斯爆炸是最严重的煤矿安全事故，其中导致重大人员伤亡的主要因素是（ c ）
A、高温火焰
B、爆炸冲击波
C、大量有毒有害气体
5、采用串联通风时，在进入串联工作面的风流中必须安设瓦斯传感器，其断电范围是（ c ）
A、风流串入的工作面全部电气设备
B、风流串入的工作面回风道中全部设备
C、风流串入的工作面及其回风道中全部电气设备
三、判断题（每空3分，共计15分）
1、电器火灾切断电源后也不能用水直接灭火。 ( × )
2、采区开采结束后30天内，必须在所有与采区相连通的巷道中设置防火墙，全部封闭采区。( × )
3、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面，必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。( √ )
4、局部地点采用扩散通风时，扩散距离不得超过10米。( × )
5、用光学瓦斯检定器测定二氧化碳浓度时，应首先测出瓦斯浓度，然后取下二氧化碳吸收管，再测出瓦斯和二氧化碳混合气体浓度，前者减去后者，再乘以0、955的校正系数，即为所要测定的二氧化碳浓度。( × )
四、问答题（每题10分，共计20分）
11.什么是“一炮三检制”？答：“一炮三检制”就是在采掘工作面装药前、放炮前和放炮后，爆破工、班组长和瓦斯检查员都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯，放炮地点附近20米以内风流中的瓦斯浓度达到1%时，不准装药、放炮；放炮后瓦斯浓度达到1%时，必须立即停止工作,切断电源,进行处理。1如何处理回采工作面老塘上角瓦斯积聚？
(1)在上角附近设置木板隔墙或帆布风幛，迫使一部分风流流经老塘上角，将积存的瓦斯冲淡排出（2）在老塘上角至风道一段距离内设置移动式水风扇，抽排上角瓦斯。（3）加大采煤工作面风量，或利用装在煤巷中的风筒和局扇加大工作面风量，冲淡上角瓦斯。（4）在回风巷的采空区侧，维持一段专为排放采空区瓦斯的尾巷，使上角的瓦斯积聚点移到工作面20米以外。（5）采空区抽放瓦斯。（6）对开采前已预知采空区瓦斯涌出量很大时，可采用“W”型和“Y”型通风系统，解决上角瓦斯
超限问题
五、计算题（共计10分）
某矿月产原煤2000吨(月工作日30天)，矿井总进风量为1300m3／min，在其总回风巷测得瓦斯浓度为0.65％，试问该矿瓦斯等级。
解：矿井绝对瓦斯涌出量为：
q CH4＝Q*C
=1300m3／min*0.65％
=8.45m3／min。
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纳米材料与技术思考题2016
纳米材料导论复习题(2016) 一、填空： 1.纳米尺度是指 2.纳米科学是研究纳米尺度内原子、分子和其他类型物质的科学 3.纳米技术是在纳米尺度范围内对原子、分子等进行的技术 4.当材料的某一维、二维或三维方向上的尺度达到纳米范围尺寸时，可将此类材料称为 5.一维纳米材料中电子在个方向受到约束，仅能在个方向自由运动，即电子在 个方向的能量已量子化一维纳米材料是在纳米碳管发现后才得到广泛关注的，又称为 6.1997年以前关于Au、Cu、Pd纳米晶样品的弹性模量值明显偏低，其主要原因是 7.纳米材料热力学上的不稳定性表现在和两个方面 8.纳米材料具有高比例的内界面，包括、等 9.根据原料的不同，溶胶-凝胶法可分为： 10.隧穿过程发生的条件为. 11.磁性液体由三部分组成：、和 12.随着半导体粒子尺寸的减小，其带隙增加，相应的吸收光谱和荧光光谱将向方向移动，即 13.光致发光指在照射下被激发到高能级激发态的电子重新跃入低能级被空穴捕获而发光的微观过程仅在激发过程中发射的光为在激发停止后还继续发射一定时间的光为 14.根据碳纳米管中碳六边形沿轴向的不同取向，可将其分成三种结构：、和 15.STM成像的两种模式是和. 二、简答题：（每题5分，总共45分） 1、简述纳米材料科技的研究方法有哪些？ 2、纳米材料的分类？ 3、纳米颗粒与微细颗粒及原子团簇的区别？ 4、简述PVD制粉原理 5、纳米材料的电导（电阻）有什么不同于粗晶材料电导的特点？ 6、请分别从能带变化和晶体结构来说明蓝移现象
7、在化妆品中加入纳米微粒能起到防晒作用的基本原理是什么？ 8、解释纳米材料熔点降低现象 9、AFM针尖状况对图像有何影响？画简图说明 1. 纳米科学技术 (Nano-ST):20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技，是研究在千万分之一米10–7)到十亿分之一米(10–9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的科学；同时在这一尺度范围内对原子、分子等进行操纵和加工的技术，又称为纳米技术 2、什么是纳米材料、纳米结构？ 答：纳米材料：把组成相或晶粒结构的尺寸控制在100纳米以下的具有特殊功能的材料称为纳米材料，即三维空间中至少有一维尺寸小于100nm的材料或由它们作为基本单元构成的具有特殊功能的材料，大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类；纳米材料有两层含义： 其一，至少在某一维方向，尺度小于100nm，如纳米颗粒、纳米线和纳米薄膜，或构成整体材料的结构单元的尺度小于100nm，如纳米晶合金中的晶粒;其二，尺度效应：即当尺度减小到纳米范围，材料某种性质发生神奇的突变，具有不同于常规材料的、优异的特性量子尺寸效应。 纳米结构：以纳米尺度的物质为单元按一定规律组成的一种体系 3、什么是纳米科技？ 答：纳米科技是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工 4、什么是纳米技术的科学意义？ 答：纳米尺度下的物质世界及其特性，是人类较为陌生的领域，也是一片新的研究疆土在宏观和微观的理论充分完善之后，再介观尺度上有许多新现象、新规律有待发现，这也是新技术发展的源头；纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为任何一门传统的学科领域而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性的突破的，在这一尺度下，充满了原始创新的机会因此，对于还比较陌生的纳米世界中尚待解释的科学问题，科学家有着极大的好奇心和探索欲望 5、纳米材料有哪4种维度？举例说明 答：零维：团簇、量子点、纳米粒子 一维：纳米线、量子线、纳米管、纳米棒 二维：纳米带、二维电子器件、超薄膜、多层膜、晶体格 三维：纳米块体 6、请叙述什么是小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子隧道效应、库仑堵塞效应 答：小尺寸效应：当颗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透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应 表面效应：球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积/体积）与直径成反比随着颗粒直径的变小，比表面积将会显著地增加，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定，致使颗粒表现出不一样的特性，这就是表面效应 量子尺寸效应：当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级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，会出现纳米材料
纳米材料的制备技术及其特点
纳米材料的制备技术及其特点 一纳米材料的性能 广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。 二纳米材料的制备方法
纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法 物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。 粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。 高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。 惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。 溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。 等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中
纳米技术考试题答案
纳米材料和纳米机构。。。。。。2 纳米材料分析。。。。。。。。。。。。1 一纳米技术的内容和定义（2-2） 纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如：纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等二纳米技术三个层面概念的理解 从迄今为止的研究来看，关于纳米技术分为三种概念： 第一种，是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念，可以使组合分子的机器实用化，从而可以任意组合所有种类的分子，可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术还未取得重大进展。 第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的"加工"来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术，也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即使发展下去，从理论上讲终将会达到限度，这是因为，如果把电路的线幅逐渐变小，将使构成电路的绝缘膜变得极薄，这样将破坏绝缘效果。此外，还有发
热和晃动等问题。为了解决这些问题，研究人员正在研究新型的纳米技术。 第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来，生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。DNA分子计算机、细胞生物计算机的开发，成为纳米生物技术的重要内容。 三纳米技术的发展史，起源和发展方向（2-9） 四我国的纳米发展史 1.“中国实验室国家认可委员会”是负责实验室和检查机构认可及相关工作的认可机构，为规范纳米产品市场、推动制定相关纳米材料及产品的标准，“国家纳米科学中心”和“中国实验室国家认可委员会”会商多次，联合成立“纳米技术专门委员会”，挂靠在“国家纳米科学中心”。 2. 中国政府透过中国科学院主导众多纳米科技研发计划，多数强调半导体制造技术和发展以纳米科技为基础的电子元件，另一是利用纳米材料保存考古文物。 已成功发展出的产品包括新式冷气机，其特点为利用创新的纳米材质。另估计约有两百家企业积极从事纳米科技产品的商业化。 五纳米材料的四大效应(2-59) 六纳米材料的制备方法（2-112） 按制备原理分为：物理和化学 按生成介质分为：固液气
纳米材料综述要点
纳米材料综述 一、基本定义 1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着 纳米科学技术的正式诞生。 1、纳米 纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符 号为 nm。 2、纳米技术 纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行 精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和 相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技 术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出 具有特定功能的产品。 纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段： 第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。 第二阶段 (1990年～1994年人们关注的热点是设计纳米复合材料： ?纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合， ?纳米微粒与常规块体复合(0-3复合， ?纳米复合薄膜(0-2复合。 第三阶段(从1994年至今纳米组装体系研究。它的基本内涵是以纳米颗粒 以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。 3、纳米材料 材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米 材料。纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。
图1 纳米颗粒材料SEM图 二、纳米材料的基本性质 由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳米材料中位错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作用，从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成
纳米技术的应用与前景
纳米技术的应用与前景 纳米技术作为一种高新科技，我认为其本质不亚于当年的电子与半导体科技，有着我们未所发掘到潜能与实用价值，在这个世代，各种技术的发展迅速，随着纳米技术的进一步发展，可以作为一种催化剂，促使各行各业的迅猛发展。 纳米技术是近年来出现的一门高新技术。“纳米”主要是指在纳米（一种长度计量单位，等于1/1000,000,000米）尺度附近的物质，其表现出来的特殊性能用于不同领域而称之为“纳米技术”，其具体定义见词条“纳米科技”。 纳米技术目前已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲，包括如下领域： 1、纳米技术在新材料中的应用 2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用 3、纳米技术在制造业中的应用 4、纳米技术在生物、医药学中的应用 5、纳米技术在化学、环境监测中的应用 6、纳米技术在能源、交通等领域的应用 尽管从理论到实践是一个相当困难的过程，但纳米技术已经证明，可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体，使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式，如IBM 公司的标志图案、比例为百亿分之一的世界地图、或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微吉他。纳米材料的应用有着诱人的技术潜力，它的应用范围包括从制造工业、航天工业到医学领域等。美国全国科学基金会曾发表声明说：“当我们进入21世纪时，纳米技术将对世界人民的健康、财富和安全产生重大的影响，至少如同20世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”科学家们预计，纳米技术在新世纪中的应用前景广阔，已经涵盖了材料、测量、机械、电子、光学、化学、生物等众多领域，信息技术与纳米技术的关系已密不可分。 从纳米科技发展的历史来看，人们早在1861年建立所谓肢体化学时即开始了对纳米肢体的研究。但真正对纳米进行独立的研究，则是1959年，这一年，著名美国物理学家、诺贝尔奖金获得者德·费曼在美国物理学年会上作了一次报告。他在报告中认为，能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器，而这较小的机器又可制作更小的机器，这样一步步达到分子程度。费曼还幻想在原子和分子水平上操纵和控制物质。 在70年代末，美国MIT（麻省理工大学）的W.R.Cannon等人发明了激光气相法合成数十纳米尺寸的硅基陶瓷粉末。80年代初，德国物理学家H.Gleiter等人用气体冷凝发制备了具有清洁表面的纳米颗粒，并在超真空条件下原位压制了多晶纳米固体。现在看来，这些研究都属于纳米材料的初步探索。 科学家预言，尺寸为分子般大小、厚度只有一根头发丝的几百万分之一的纳米机械装置将在今后数年内投入使用。学术实验室和工业实验室的研究人员在开发分子马达、自组装材料等纳米机械部件方面取得了飞速进展。纳米机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何工作、如何寻找所需原材料的微型电脑。这种手指完全可以由碳纳米管制成，碳纳米管是1991年发现的一种类似头发的碳分子，其强度是钢的100倍，直径只有头发的五万分之一。美国康奈尔大学的研究人员利用有机物和无机物组件开发出一个分子大小的马达，一些人称之为纳米技术领域的“T型发动机”。 纳米科技中具有主导或牵头作用的是纳米电子学，因为它是微电子学发展的下一代。纳米电子学是来自电子工业，是纳米技术发展的一个主要动力。纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理
《神奇的纳米技术》阅读训练题及答案
精品文档 神奇的纳米技术有一位脑垂瘤病人走进一间漂亮的病房，躺到一张舒适安逸的床上。医生病人头上套上一个按照病人尺寸用速凝塑料制成的头罩，接着将一针试剂注入病人体内，然后吩咐：“所有人退出房间，手术开始。”此时，屋里只剩下病人，病房里既听不到以前医生的吩咐声，也看不到控制台上的信号灯闪烁。此时病人意识清醒，可并不感到疼痛，只不过有点紧张。当然，这是难免的，因为手术部位是人体最重要的器官----大脑，确切地说是脑垂体。半小时以后，手术已经完毕，医生把病人领到“术后病房”。病人外表无任何异常，可是手术的效果却很好，病根被彻底切除，而且是在细胞水平上被除掉的。这就是神奇的纳米医学技术。也许你心里会纳闷，医生们是如何完成这“不流血的外科技术”的呢？其实，这个手术最关键的过程就是医生给病人注射的那一针。注射器里装的既不是麻醉药，也不是其他任何药剂，而是一个小到肉眼看不到的微型机器人----纳米机器人。这种纳米机器人能根据医生的需要，通过体液，进入人体内部，对指定部位进行修复、抢救等，从而使人体的病情能够立即好转。这一次手术，纳米机器人就是顺着病人的血液，直入大脑脑垂体部位，对发生病变的脑垂体细胞进行大清除，把病变细胞杀掉。很快，病变的细胞全都不见了。无需流血，没有疼痛，病人休息一段时间后很快就可以痊愈。那么，什么是纳米机器人？什么又叫“纳米”呢？纳米机器人是在纳米尺寸上制造的微型机器人。所谓纳米，它只是一种长度计量单位。我们知道，一毫米等于千分之一米，一微米等于百万分之一米，而一纳米则等于十亿分之一米。如此微小的单位，人类的肉眼是看不见的，甚至在光学显微镜、电子显微镜下都不能看见它！拿小小的纳米机器人与人相比，就像拿一个人与地球相比一样，悬殊实在太大。但是，也正是纳米机器人微小的个子和精确的控制能力，才使得它能自如地进入人体内部，对人体进行手术。纳米技术指的是在0.1纳米到几百纳米的尺度范围内对原子、分子进行观察、操纵和加工的技术。有了纳米技术，人类制造任何一件物品的最原始材料只有一种----原子。通过排列原子制造出机器人、电视、房子……不只是外科手术，总有一天，你会发现，你的生活和周围的世界会与一个被称为“纳米”的名词紧紧联系在一起：当你早晨醒来时，由纳米传感器和纳米变色材料组成的纱窗会根据你的需要自动送入新鲜的空气，自动调节室内的亮度；你不小心把纳米陶瓷材料制成的杯子掉在地上，杯子却像有弹性一样蹦了起来；又重又厚的电视已经不存在了，它们是直接印到墙壁上的由神奇的纳米发光材料制造的电视；你所居住的地球周围的太空被无数的纳米卫星包围着，因为一次卫星发射可以将数百万颗微小的卫星送入太空…… 1、本文的说明对象是______________说明顺序是____________2.从第2段来看，运用纳米机器人做脑手术的情形与传统手术的情形相比，不同之处表现在这种新型手术的优点是 3. 末段列举了许多属于未来的事物，其作用是4、本文所运用的说明方法主要有哪几种？举例说明。5、机器人除可以运用在治病之外，你认为它还有什么用途，请写出两种。《神奇的纳米技术》答案：1、纳米技术逻辑顺序2、病房里既听不到医生以闪的吩咐声，也看不到控制台上的信号灯闪烁不流血，无痛苦，效果好3、表明纳米技术将改变人类现在的生活和周围的环境4、举例子，如“又重又厚的电视已经不存在了，它们是直接印到墙壁上的由神奇的纳米发光材料制造的电视”；下定义，如“纳米技术指的是在0.1纳米到几百纳米的尺度范围内对原子、分子进行观察、操纵和加工的技术。” .
纳米材料考试试题3
判断和填空 1由纳米薄膜的特殊性质，可分为两类：a、含有那么颗粒与原子团簇——基质薄膜。b、纳米尺寸厚度的薄膜，其厚度接近于电子自由程和Debye长度，可以利用其显著的量子特性和统计特性组装成新型功能器件。 2、.增强相为纳米颗粒、纳米晶须、纳米晶片、纳米纤维的复合材料称为纳米复合材料；纳米复合材料包括金属基、陶瓷基和高分子基纳米复合材料；复合方式有：晶内型、晶间型、晶内-晶间混合型、纳米-纳米型等 3、宏观量子隧道效应微粒具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。微粒的磁化强度,量子相干器 件中的磁通量等，具有隧道效应、称为宏观的量子隧道效应。 4、纳米微粒反常现象原因：小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应及量子隧道效应。 举例：金属体为导体，但纳米金属微粒在低温由于量子尺寸效应会呈现电绝缘性。化学惰性的金属铂制成纳米微粒（铂黑）后却成为活性极好的催化剂。 5、非晶纳米微粒的晶化温度低于常规粉体。 6、超顺磁性纳米微粒尺寸小到一定临界值进入超顺磁状态，例如a-Fe Fe3O4和a-Fe2O3 粒径分别为5nm 16nm和20nm时变成顺磁体这时磁化率X不再服从居里-外斯定律。 7、超顺磁状态的起源:在小尺寸下，当各向异性能减小到与热运动能可相比拟时，磁化方向就不再固定一个易磁化方向，易磁化方向作无规律的变化，结果导致超顺磁性的出现。不同种类的纳米微粒显现的超顺的临界尺寸是不同的。 8纳米微粒尺寸高于超顺磁临界尺寸时通常呈现高的矫顽力Hc 10矫顽力的起源两种解释一致转动模式和球链反转磁化模式。 11.居里温度Tc为物质磁性的重要参数与交换积分成正比，并与原子构型和间距有关。对于薄膜随着铁磁薄膜厚度的减小，居里温度下降。对于纳米微粒，由于小尺寸效应而导致纳米粒子的本征和内禀的磁性变化，因此具有较低的居里温度。 12，大块金属具有不不同颜色的光泽，表明对可见光各种颜色的反射和吸收能力不同。当尺寸减小到纳米级时各种金属纳米微粒几乎都呈黑色，它们对可见光的反射率极低。反射率：Pt为1%,Au小于10%。对可见光低反射率、强吸收率导致粒子变黑。 13、当纳米微粒的尺寸小到一定值时可在一定波长的光激发下发光。 14、物理法制备纳米粒子：粉碎法和构筑法。前者以大块固体为原料，将块状物质粉碎、细化，从而得到不同粒径范围的纳米粒子；构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成超微粒子。 15、物料的基本粉碎方式：压碎、剪碎、冲击破碎和磨碎。 16、非晶纳米微粒的晶化温度低于常规粉体 17.原位复合法主要有：共晶定向凝固法、直接氧化法和反应合成法 18、纳米增强相和金属基体之间的界面类型三种：不反应不溶解；不反应但相互；相互反应生成界面反应物。界面结合方式有四种：机械结合；浸润与溶解结合；化学反应结合；混合结合。界面的溶解和析出是影响界面稳定性的物理因素，而界面反应是影响界面的化学因素。 19、使纳米增强相遇金属基体之间具有最佳界面结合状态的措施：应该使纳米增强相与金属基体之间具有良好的润湿后，互相间应发生一定程度的溶解；保持适当的界面结合力，提高复合材料的强韧性；并产生适当的界面反应，而界面反应产物层应质地均匀，无脆性异物，不能成为内部缺陷（裂纹源），界面反应可以控制等。措施：增强相表面改性（如涂覆）;基体合金化（改性）。 20、原位复合法关键：在陶瓷基体中均匀加入可生成纳米第二相的元素或化合物，控制其反应生成条件，使其在陶瓷基体致密化过程中，在原位同时生长处纳米颗粒、晶须和纤维等，形成陶瓷基纳米复合材料。也可以利用陶瓷液相烧结时某些晶相生长成高长径比的习性，控制烧结工艺。也可以使基体中生长高长径比晶体，形成陶瓷基复合材料。优点：有利于制作形状复杂的结构件，成本低，同时还能有效地避免人体与晶须等地直接接触，减轻环境污染。 21、陶瓷基纳米复合材料的基体主要有：氧化铝、碳化硅、氮化硅和玻璃陶瓷。与纳米级第二相的界面粘结形式：机械粘结和化学粘结 22、纳米材料的三种结构缺陷：点缺陷（空位、空位对、空位团、溶质原子、杂质原子等）、线缺陷（位错、刃型位错、螺型位错、混合型位错等）、面缺陷（层错、相界、晶界、三叉晶界、
纳米材料及其应用前景
纳米材料及其应用前景 摘要:21世纪，纳米技术、纳米材料在科技领域将扮演重要角色。纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术之一。本文简要地概述了纳米材料的基本特性以及其在力学、磁学、电学、热学等方面的主要应用，并简单展望了纳米材料的应用前景。 关键词：纳米材料；功能；应用； 一、纳米材料的基本特性 所谓纳米材料是指材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料。由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增 殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳米材料中位错滑移和 增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具材料已有50 多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其力学强度一直 难以有大的提高。应用纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、 强度、硬度大幅提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位。 使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油 钻探等恶劣环境下使用。 2、热学性质 纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用 变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面 有其广泛的应用前景。例如Cr-Cr2O3颗粒膜对太阳光有强烈的吸收作 用，从而有效地将太阳光能转换为热能。 3、电学性质 由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。利用纳米粒子的 隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点，有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体 器件。2001年用碳纳米管制成的纳米晶体管，表现出很好的晶体三极管 放大特性。并根据低温下碳纳米管的三极管放大特性，成功研制出了室 温下的单电子晶体管。随着单电子晶体管研究的深入进展，已经成功研 制出由碳纳米管组成的逻辑电路。
纳米技术知识材料
纳米技术知识材料 一、纳米（nano meter,nm）： 一种长度单位，一纳米等于十亿分之一米，千分之一微米。大约是三、四个原子的宽度。 二、纳米科学技术（nanotechnology）： 纳米科学技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技。 三、纳米材料（nano material）与纳米粒子（nano particle）： 纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在1～100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。 四、几种典型的纳米材料： a) 纳米颗粒型材料： 应用时直接使用纳米颗粒的形态称为纳米颗粒材料。被称为第四代催化剂的超微颗粒催化剂，利用甚高的比表面与活性可以显著得提高催化效率，例如，以微径小于微米的镍和钢-锌合金的超微颗粒为主要成分制成的催化剂可使有机物氯化的效率达到传统镍催化剂的10倍；超细的铁微粒作为催化剂可以在低温将二氧化碳分解为碳和水，超细铁粉可在苯气相热分解中起成核作用，从而生成碳纤维。 录音带、录像带和磁盘等都是采用磁性粒子作为磁记录介质。随着社会的信息化，要求信息储存量大、信息处理速度高，推动着磁记录密度日益提高，促使磁记录用的磁性颗粒尺寸趋于超微化。目前用金属磁粉（20）纳米左右的超微磁性颗粒）制成的金属磁带、磁盘，国外已经商品化，其记录密度可达4’106～4’107位/厘米（107～108位/英寸），即每厘米可记录4百万至4千万的信息单元，与普通磁带相比，它具有高密度、低噪音和高信噪比等优点。
部编版四年级下册语文试题-7 纳米技术就在我们身边(含答案)(2020春季)
类文阅读-7 纳米技术就在我们身边 人丁兴旺的纳米家族 施鹤群 纳米材料虽然是材料世界的“小不点”，但它却是现代材料世界里的重要一员。 纳米材料是一个大家族，成员众多，有各种各样的类型。按照材质，可分为金属纳米材料、无机纳米材料、有机纳米材料等;按照用途，可分为功能納米材料和结构纳米材料;按照特殊性能，又可分为纳米润滑剂、纳米光电材料、纳米半透膜等; 按材质形态，则可分为纳米粉末，纳米纤维，纳米膜、纳米块体等. 纳米粉末又称超微粉、超细粉，指粒度在 10nm 以下的粉 末或颗粒，它被开发时间最长，技术最为成熟，是生产其他纳 米材料的基础。另外，它被应用领域也最广，在催化，粉末冶金，燃料、磁记录，涂料、传热，雷达波隐形、光吸收，光电 转换，气敏传感等方面有巨大的应用前景。 随着纳米材料研究的不断深入，纳米材料家族的成员将会更多，纳米材料家会更加人丁兴旺。 1.写出文中词语的近义词 重要---（）众多---（） 研究---（）领域---（） 2.第一段描述了纳米材料的特点是：和
。 3.根据文章内容判断对错。对的打“√”，错的打“×”。 （1）按照用途，可分为纳米润滑剂、纳米光电材料。（）（2）纳米粉末是纳米材料的种类之一。（） （3）纳米粉末比纳米膜应用的领域广。（） （4）第二自然段介绍了纳米材料的分类。（） 4.人丁兴旺的意思是： 。用它造个句子： 5.为什么说纳米材料是人丁兴旺的大家族？ 【参考答案】 1.重大繁多探究范围 2.小重要 3. ×√√√。 4.通常指某一家里成员众多。这个大家庭五世同堂，人丁兴旺。 5.纳米材料成员众多，有各种各样的类型，而且随着纳米材料研究的不断深入，纳米材料家族的成员将会更多。
纳米材料复习题
1.纳米科技的基本含义和主要研究范畴是什么？ 纳米科技是指在纳米尺寸（一般为1~100nm，但对于很小的原子和很大的分子的物质往往会突破这个下限和上限）上研究物质的特性和相互作用，同时利用这些特性在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工的多学科交叉的科学和技术。 主要研究范畴：纳米物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米医学、纳米加工、纳米器件等。 2.从狭义和广义两个角度解释纳米材料的基本概念。 在纳米材料发展初期，纳米材料是指纳米颗粒和由它们构成的纳米薄膜和固体。 现在，广义的讲，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸范围（1~100nm）或由它们作为基本单元构成的宏观材料。 3.什么是团簇？ 原子团簇是指几个至几百个原子的聚集体（粒径小于或等于1nm）。 4.什么是C60？ C60分子是由20个六边形环和12个五边形环组成的球形32面体，其中五边形环只与六边形环相邻，而不相互连接；32面体共有60个顶角，每个顶角由一个碳原子占据，这种32面体也可看成是由20面体经截顶后形成的，故又称截顶20面体。 5.什么是碳纳米管？ 理想碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。 6.碳纳米管的基本特性有哪些？ ①力学特性。碳纳米管的侧面是由六边形碳环组成的，但在管身弯曲和管端口封顶的半球帽形部位则含有一些五边形和七边形的碳环结构。因为构成这些不同碳环结构的C-C共价键是自然界中最稳定的化学键，所以碳纳米管应该具有非常好的力学性能，其强度接近于C-C 键的强度。 ②电学特性。碳纳米管由于管内流动的电子受到量子限域所致，电子在碳纳米管中通常只能在同一层石墨片中沿着碳纳米管的轴向运动，沿径向的运动将受到很大限制。 ③光学性能。碳纳米管的光学性质主要有光学偏振性、光学相关性、发光性能好、对红外辐射的敏感性等。 7.给出纳米微粒的准确定义？ 纳米微粒又称纳米颗粒，或者纳米尘埃，纳米尘末，指纳米量级的微观颗粒。它被定义为至少在一个维度上小于100纳米的颗粒。 8.量子尺寸效应？ 金属费米能级附近电子能级在高温或宏观尺寸情况下一般是连续的，但当粒子尺寸下降到某一纳米值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象，以及纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级而使能隙变宽的现象均称为量子尺寸效应。 9.小尺寸效应？ 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透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏；非晶态纳米微粒的表面层附近原子密度减小，声、光、电磁、热力学等物性均会发生变化，这就是所谓的纳米粒子的小尺寸效应，又称体积效应。 10.表面效应？ 表面效应又称界面效应，它是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径减小而急剧增大后所引起的性质上的变化。 11.制备纳米粒子的整体思路有哪两种？
纳米材料与技术期末考试知识点总结及参考答案
1.纳米科技的含义、意义。 含义：纳米科技的核心思想是构造纳米尺度的材料或结构，发掘其不同凡响的特性并对此予以研究，以致最终能很好地被人们所应用。将这种思想和相关方引入到各个领域，便形成形形色色的各类纳米科技研发领域，主要包括：纳米体系物理学；纳米体系化学；纳米材料学；纳米材料学；纳米生物学；纳米机械学；纳米加工制造学；纳米表征测量学；纳米医学等。 意义：纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。它是在0.10至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。 当空间尺度足够小的时候，以分子或者更小的单位排列的时候，就会发现很多比现实世界更为奇异的事情。这是因为运用纳米技术之后，分子或者原子等粒子的结构会发生很大的改变，当然也就会产生更多的原来不具备的特性。 比如说运用纳米技术之后，衣服脏了只需要用清水洗一下就干净了，比如玻璃杯摔不坏，当然这是普通的日常生活的应用。 对于高端的技术来讲，纳米技术更为重要。纳米技术在超导的应用方面，集成电路的发展方面都具有重要的地位。例如后者，大家都知道CPU是一种超大规模的集成电路，现在很普遍的P4技术是运用0.09微米的工艺来书写的；当然CPU的集成度还需要提高，运算速度还需要提高等等，这就要求在电路已经达到极限的情况下更注意电路的宽度的提高了。未来CPU的发展还需要依靠纳米技术来改进和提高了。 纳米技术是一种新型技术，它是建立在微观的技术基础之上的，所以需要投入的资金和技术都是非常大的，但是一旦达到工业生产之后它所创造的产值往往是异常丰富的。 2.纳米材料的分类、定义、制备路径。 分类： 定义：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由它们作为基本单元构成的材料。 制备路径： （1）从上到下把大的尺度减小到纳米尺寸：破碎球磨蚀刻光刻煅烧喷雾法 （2）从下到上把分子尺寸累积成纳米尺寸：蒸发凝结气相沉积共沉淀法 3.几个效应。 （1）量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象；纳米半导体的最高被占据分子轨道(HOMO)和最低未被占据分子轨道能级(LUMO)由准连续变为离散能级，同时能隙变宽的现象，称为量子尺寸效应。 （2）小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。 （3）表面效应：微粒的表面积增大和所包含的表面原子数增多现象，称为表面效应。（4）宏观量子隧道效应：电子具有粒子性又具有波动性，因此存在隧道效应。近年来，人们发现一些宏观物理量，如微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量等亦显示出隧道效
四年级下册语文试题-7.纳米技术就在我们身边同步练习人教部编版(含答案)
7.纳米技术就在我们身边 一、用“\”画去下列句子中加点字的错误读音。 1.冰箱里的钠米涂层具有杀菌．(jūn jǔn)的功能。 2.虽然癌症很可怕，但如果能尽早发现，死亡率．( shuài lǜ)会大大降低。 3.他虽然疾．(jíjī)病缠身，但始终没有放弃自己的理想。 4.中国的乒．( bīng pīng)乓球运动员为国家赢得了巨大的荣誉，乒兵球也被称为“国球”。 二、看拼音，写词语。 nàmǐbīng xiāng chúchòu shūcài （）（）（）（） yùfáng gāng tiěbìng zào yǐn xíng （）（）（）（） xìbāo jiàn kāng （）（） 三、选词填空。 1.纳米检测技术极其( )，可以被( )地运用于多个领域。 2.在沙漠中行走，水是( )品，所以你出发时( )带上足够的水。 3.这件事情明明是他( )的，他却推辞说自己( )。 四、读句子，按要求完成练习。
纳米技术的研究对象一般在1纳米到100钠纳米之间，不仅肉眼根本看不见，就是普通的光学显微镜也无能为力。 1.对于句中加点的“一般”，下列说法正确的有( )(多选) A.说明纳米技术的研究对象大多数在1纳米到100纳米之间。 B.说明纳米技术的研究对象全部都在1纳米到100纳米之间。 C.超出1纳米到10纳米范围的物质不属于纳米技术的研究对象。 D.纳米技术的研究对象有时也会超出1纳米到100纳米这个范围。 2.“普通的”一词不能删去，因为 。 3.从这两个加点词语中，我体会到本文的语言具有 的特点。 五，读句子，按要求完成练习。 1.纳米是非常非常小的长度单位，1纳米等于10亿分之一米。 句中作者通过列举说明。 2.如果把直径为1纳米的小球放到乒兵球上，相当于把乒兵球放在地球上，可见纳米有多么小。 句中作者用人们熟知的与做类比，让我们很容易就明白了。 六、阅读文段，完成练习。
纳米材料和纳米技术
纳米材料和纳米技术 纳米材料的使用古已有之。据研究认为中国古代字画之所以历经千年而不褪色，是因为所用的墨是由纳米级的碳黑组成。中国古代铜镜表面的防锈层也被证明是由纳米氧化锡颗粒构成的薄膜。只是当时的人们没有清楚的了解而已。纳米材料在近十几年的研究中，领域迅速拓宽，内涵不断扩展。目前，普遍接受的定义为基本单元的颗粒或晶粒尺寸至少在一维上小于100nm，且必须具有与常规材料截然不同的光、电、热、化学或力学性能的一类材料体系。纳米材料的奇异性是由于其构成基本单元的尺寸及其特殊的界面、表面结构所决定的。 纳米技术的灵感，来自于诺贝尔奖获得者Richard Feyneman于1959年所作的《在底部还有很大空间》的演讲。他以“由下而上的方法” 出发，提出从单个分子甚至原子开始进行组装，以达到设计要求。他说道，“至少依我看来，物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物品的可能性。”并预言，“当我们对细微尺寸的物体加以控制的话，将极大得扩充我们获得物性的范围。” 纳米技术是面向尺寸在1~100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及在应用中实现特有功能和智能作用的技术问题，发展纳米尺度的探测和操纵。它从思维方式的概念表明生产和科研的对象将向更小的尺寸、更深的层次发展，将从微米层次深入至纳米层次。纳米技术未来的目标是按照需要，操纵原子、分子构建纳米级的具有一定功能的器件或产品。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等，这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。扫描隧道显微镜(STM)在纳米科技中占有重要的地位，它贯穿到七个分支领域中，以其为分析和加工手段所做的工作占一半以上。 纳米材料的研究最初源于十九世纪六十年代对胶体微粒的研究，二十世纪六十年代后，研究人员开始有意识得通过对金属纳米微粒的制备和研究来探索纳米体系的奥秘。2001年初，中国科技大学朱清时院士的研究组首次直接拍摄到能够分辨出化学键的C60单分子图像[2]，这种单分子直接成像技术为解析分子内部结构提供了有效的手段，使科学家可以人工“切割”和重新“组装”化学键，为设计和制备单分子级的纳米器件奠定了基础。3月，美国佐治亚理工学院留美中国学者王中林教授的研究组利用高温固体气相法，在世界上首次合成了独特形态且无缺陷的半导体氧化物纳米带状结构[3]。这是继纳米管、纳米线之后纳米家族增加的新的成员。它有望解决纳米管在大规模生产时稳定性的问题，并在纳米物理研究和纳米器件应用上有重要的作用。6月，香港科技大学沈平教授的研究组在单根纯碳纳米碳管中观察到超导特性[4]。这一观察表明，当纳米碳管细到一定程度时，其材料性质将发生突变。从应用上来讲，纳米碳管超导性的发现，将有助解决电子在集成半导体器件中传输时的发热问题。 由上可见，在纳米基础研究领域，中国并不落后。自90年代初，科技部、国家自然科学基金委、中国科学院等单位就启动了有关纳米材料的攀登计划、国家重点基础研究项目等，投入数千万元资金支持纳米基础研究；中国的纳米科学家，在国际上取得了一系列令人瞩目的成果，相继在《Science》、《Nature》等权威杂志上发表了高水平的论文，使中国在纳米材料基础研究方面，尤其是纳米结构的控制合成方面，走在比较前沿的位置，继美、日、德之后，位居世界第四。
四川大学纳米材料与纳米技术期末提纲及问题
第一章纳米技术的基本概念 1 什么是纳米？什么是纳米技术？ 纳米=10^-9米，大约等于十个氢原子并列一直线的长度。纳米科学技术（Nano-ST）是20世纪80年代末期诞生并正在崛起的新科技，它的基本涵义是在纳米尺寸（0.1nm∽100nm）范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新物质。纳米科技是研究由尺寸0.1∽100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。纳米技术：是20世纪80年代末期兴起的新技术，其基本含意是在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操纵和安排原子、分子而获得新结构和新材料的技术。 2 按照材料维度分，纳米材料可以分成几维？ 三维空间中,至少有一维处于纳米尺度（介于1～100 nm之间）范围内的材料，都可归属于纳米材料范畴。按维数的不同，纳米材料可分类为： 零维— 一维—(直线运动) 二维—(平面运动) 三维—纳米晶体(纳米分子筛)度中的三维中自由活动 3 纳米技术涉及的研究领域有哪些？ 纳米材料、纳米器件和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。 4 纳米材料涉及哪些基本效应？产生的原因是什么？ 小尺寸效应：当微粒分割到达一定程度时，其性质将会发生根本性的变化。 量子效应：电子能级由准连续变为离散能级的现象。 界面效应：纳米材料由于大量的原子存在于晶界和局部的原子结构不同于大块晶体材料，使纳米材料的自由能增加，纳米材料处于不稳定状态。 表面效应：纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子或分子所占的比例非常大。 四个特点：尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大 5 为什么金属纳米粉呈现黑色？ 这是小尺寸效应的表现，当金属粒径小到光波波长以下，金属的反射率极低，故呈现黑色。 6 STM、AFM工作原理是什么？ STM扫描隧道显微镜就是根据量子力学中的隧道效应与原理，通过探测固体表面原子中的电子的隧道电流来分辨固体表面形貌的新型显微装置。 AFM原子力显微镜中，样品放置在扫描器上方，扫描器中的压电陶瓷管在外加电压的作用下，可以在X、Y和Z方向上独立运动。SPM探头中的激光器发出激光，照射在探针的尖端背面，经反射后，落在光斑位置检测器上。光斑位置检测器上下部分的光强差产生了上下部分的电压差，通过测量这个压差，就可以得到光斑位置的变化量。 7 纳米粉体为什么容易出现团聚现象？ 书P15第五段 8 请举例说明纳米技术的“自上而下”和“自下而上”方法。 “自上而下”是指通过微加工或固态技术，不断在尺寸上将人类创造的功能产品微型化；“针尖书写”是“自上而下”的主要技术之一。 “自下而上”最典型的例子是3维打印、基因药物。纳米科技研究的技术路线“自下而上”是指以原子、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