等離子納米技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：等離子納米技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：金屬納米材料；激光燒蝕法；銀等離子體

1 激光燒蝕法制備銀納米粒

常規(guī)制備納米粒子的方法主要包括：化學(xué)還原方法、電化學(xué)還原法、光還原法、金屬蒸汽沉積法、磁控濺射法、微波還原法和激光燒蝕法等等。下面針對(duì)激光燒蝕法制備銀納米粒子進(jìn)行簡單介紹：這種方法是通過具有高功率密度的激光器對(duì)固體靶材表面進(jìn)行照射，產(chǎn)生高溫高壓等離子體，根據(jù)等離子體的特性可知，其內(nèi)部具有大量的電子、原子、離子、團(tuán)簇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

通過改變溫度，壓強(qiáng)和其他制備環(huán)境，可以控制等離子體形成的各種離子團(tuán)簇，形成具有納米尺寸的粒子。與傳統(tǒng)方法相比，該方法可以獲得更高純度的納米級(jí)別的溶膠，同時(shí)還能夠在表面形成具有納米級(jí)別的燒蝕坑的靶的形狀。該方法的優(yōu)勢在于其對(duì)制備環(huán)境要求較低，制備的銀納米粒子均勻性好，一般以球狀形式存在。

2 銀納米粒子的特性分析

對(duì)于制備后的銀納米顆粒的特性研究只要是通過光譜法進(jìn)行特性分析的，通常采用以下幾種光譜分析的方法：（1）紫外-可見吸收光譜法；（2）X射線衍射法；（3）電子顯微鏡。

由于金屬納米粒子對(duì)各個(gè)波段的光具有不同的吸收的特點(diǎn)，通常對(duì)其進(jìn)行特性的物理或者化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行定量分析，判斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。不同的金屬納米粒子由于表面的形狀的不同，導(dǎo)致其表面等離子體共振吸收峰所對(duì)應(yīng)的形態(tài)不同，另外由于尺寸上的差異其吸收峰的半高寬也不同，這樣我們可以通過吸收峰的三大特性-位置、半高寬和峰值強(qiáng)度表征納米粒子的情況。若吸收峰當(dāng)前的位置發(fā)生紅移，證明納米粒子顆粒變大，若其半高寬變寬，證明粒子尺寸分布越來越廣泛，若峰值強(qiáng)度變大，表明粒子數(shù)濃度增大。對(duì)于金屬納米粒子Au和Ag納米顆粒及其外層納米可層的光學(xué)特性的研究，紫外可見光吸收光譜法成為了研究其最簡單、方便的方法之一。該方法充分利用了金屬納米粒子在紫外可見光波段具有吸收帶的特性，該特性是金屬顆粒表面等離子體共振激發(fā)導(dǎo)致的。

銀納米粒子的光學(xué)性質(zhì)，當(dāng)入射波長遠(yuǎn)大于金屬粒子的大小時(shí)候，在外部電場的作用下，其內(nèi)部的粒子內(nèi)的電子云產(chǎn)生振蕩，若電場頻率與內(nèi)部電子云頻率一致會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，該現(xiàn)象統(tǒng)稱為表面等立體共振（SPR）。

銀納米粒子由于它的尺寸效應(yīng)，使得其表面積能夠盡可能的與微生物的表面進(jìn)行接觸的概率增加，相較于傳統(tǒng)銀系抗菌材料相比，其抗菌特性十分顯著。

銀納米粒子也具有催化性質(zhì)，主要是由于在半導(dǎo)體粒子表面沉積的過量貴金屬成為光生電子和空穴的復(fù)合中心，而不再是光生電子的捕獲陷阱。

3 金屬納米粒子催化，磁性，生物學(xué)等方面的應(yīng)用

由于納米金屬顆粒具有的表面面積大、小尺寸、量子尺寸和宏觀隧道效應(yīng)等特殊的性質(zhì)，使其在催化、磁、生物醫(yī)學(xué)等方面獲得了常規(guī)材料無法具備的特殊的優(yōu)異性質(zhì)。

催化應(yīng)用方面：由于納米粒子的尺寸小，表面接觸面積大，表面的鍵態(tài)和電子態(tài)與粒子內(nèi)部不同，表面原子配位不足等導(dǎo)致表面的活性位置增多，吸附能力強(qiáng)，這樣的特性使得他具備了催化劑的最基本的條件。

磁性應(yīng)用方面：實(shí)驗(yàn)研究表明，納米磁性顆粒具有無毒無害、容易奮力的特性，同時(shí)由于尺寸和形狀的差異，金屬納米粒子具有著不同的磁學(xué)特性，納米級(jí)別的磁性材料相較于常規(guī)材料磁性會(huì)高出很多倍，在磁性材料方面應(yīng)用前景廣闊。

生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用：在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的治療方面，由于納米化的藥物的特殊形態(tài)，使得他把病變組織與藥物的接觸面積大大增加，這樣可以大大增加藥效。同時(shí)納米化的藥物可以通過人體中的最小的末梢毛細(xì)血管，血腦屏障，使得藥物具有很強(qiáng)的靶向性，能夠最大限度的對(duì)疾病進(jìn)行定點(diǎn)治療。

4 結(jié)束語

文章通過探討激光燒蝕銀等離子體特性分析，介紹了激光法制備銀等離子體納米粒子的方法，通過對(duì)生成的銀鈉納米粒子進(jìn)行分析，進(jìn)一步深化了銀納米粒子的應(yīng)用前景。通過對(duì)金屬納米粒子催化，磁性，生物學(xué)等方面的應(yīng)用的介紹，使人們對(duì)于激光燒蝕銀等離子技術(shù)的應(yīng)用有了基本的宏觀認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1]張志餛，崔作林.納米技術(shù)與納米材料[M].北京：國防工業(yè)出版社，2000，10-30.

[2]張立德，牟季美. 納米材料和納米結(jié)構(gòu)[M].北京：科學(xué)出版社，2001：2-5，51-88.

第2篇：等離子納米技術(shù)范文

三氟化氮有毒，屬于低毒物質(zhì)。

三氟化氮在常溫下是一種無色、無臭、性質(zhì)穩(wěn)定的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑。三氟化氮在微電子工業(yè)中作為一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，在離子蝕刻時(shí)裂解為活性氟離子，這些氟離子對(duì)硅和鎢化合物，高純?nèi)哂袃?yōu)異的蝕刻速率和選擇性（對(duì)氧化硅和硅），它在蝕刻時(shí)，在蝕刻物表面不留任何殘留物，是非常良好的清洗劑，同時(shí)在芯片制造、高能激光器方面得到了大量的運(yùn)用。

三氟化氮的用途：

三氟化氮主要用途是用作氟化氫－氟化氣高能化學(xué)激光器的氟源。三氟化氮是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體，對(duì)硅和氮化硅蝕刻，采用三氟化氮比四氟化碳和四氟化碳與氧氣的混合氣體有更高的蝕刻速率和選擇性，而且對(duì)表面無污染，尤其是在厚度小于1.5微米的集成電路材料的蝕刻中，三氟化氮具有非常優(yōu)異的蝕刻速率和選擇性，在被蝕刻物表面不留任何殘留物，同時(shí)也是非常良好的清洗劑。隨著納米技術(shù)的發(fā)展和電子工業(yè)大規(guī)模的發(fā)展技術(shù)，它的需求量將日益增加。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第3篇：等離子納米技術(shù)范文

人類生存的世界，是一個(gè)物質(zhì)的世界.過去，人們只知道物質(zhì)有三態(tài)，即氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài).20世紀(jì)中期，科學(xué)家確認(rèn)物質(zhì)有第四態(tài)，即等離子體態(tài)（Plasma），另外，科學(xué)巨匠愛因斯坦在70多年前預(yù)言的一種新物態(tài)，后來在l995年，被美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院和美國科羅拉多大學(xué)的科學(xué)家組成的聯(lián)合研究小組，研究創(chuàng)造出物質(zhì)的第五態(tài)，叫做“玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)”，2004年1月29日，還是這個(gè)研究小組又宣布，他們創(chuàng)造出了物質(zhì)的第六種形態(tài)：費(fèi)米子凝聚態(tài)（Fermionic Condensate），神奇的凝聚態(tài)物質(zhì)如圖1所示.

除此之外，還有一種物質(zhì)有八態(tài)的說法：第四態(tài)還是等離子態(tài)、物質(zhì)第五態(tài)：超密態(tài)、物質(zhì)第六態(tài)：輻射場態(tài)、物質(zhì)第七態(tài)：反物質(zhì)和有“物質(zhì)第八態(tài)之謎”稱號(hào)的：暗物質(zhì).

2物質(zhì)新態(tài)引發(fā)社會(huì)變遷

首先，我們來看等離子態(tài)，他是1879年英國物理學(xué)家克魯克斯在研究陰極射線時(shí)，發(fā)現(xiàn)了具有獨(dú)特性質(zhì)的等離子體，從而發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的第四態(tài).

現(xiàn)在等離子態(tài)在日常生活中已經(jīng)有了廣泛的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用：閃電作為一種自然現(xiàn)象，其實(shí)是由于空氣放電形成了等離子體的緣故.在地球上，等離子態(tài)的物質(zhì)并不多見，但在整個(gè)宇宙中恰好相反.由于高溫或強(qiáng)烈的輻射，物質(zhì)極易電離，宇宙空間中的許多彌漫星云以及某些恒星大氣，都處于等離子態(tài).作為恒星的太陽，其實(shí)就是一個(gè)高溫的等離子火球.太陽的強(qiáng)烈輻射，使高空大氣層呈等離子態(tài).這一層大氣由等離子體組成，稱為電離層.遠(yuǎn)距離無線電通訊就是依靠電離層反射電磁波，傳遞信息.五光十色的霓虹燈就是氖或氬的等離子體在發(fā)光.把各種不同的惰性氣體分別充入不同的燈管，通電時(shí)可以發(fā)出各種不同顏色的光.等離子態(tài)的研究，對(duì)于人工控制熱核反應(yīng)，磁流體發(fā)電等尖端科學(xué)技術(shù)具有十分重要的意義.

其次，美國的聯(lián)合研究小組1995年研究創(chuàng)造出“玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)”后，負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的三位科學(xué)家獲得了2001年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).2004年他們研究創(chuàng)造出物質(zhì)的第六種形態(tài)：費(fèi)米子凝聚態(tài)后，國際物理學(xué)界認(rèn)為，這一成果為人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界打開了又一扇大門，具有重大的理論和實(shí)踐意義，將成為年度重大科技成果之一.

這項(xiàng)成果有助于下一代超導(dǎo)體的誕生.而下一代超導(dǎo)體技術(shù)可在電能輸送、超導(dǎo)磁懸浮列車、超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、地球物理勘探、生物磁學(xué)、高能物理研究等眾多領(lǐng)域和學(xué)科中大顯身手.

再看超密態(tài)物質(zhì)：在通常狀況下，鐵的密度是每立方厘米7.9克，為普通巖石密度的的兩倍多.鉑的密度是每立方厘米21.5克，約為鐵的密度的2.8倍，其密度在地球上可謂大矣.然而，在宇宙中有些天體的密度卻大得驚人.如白矮星，按地球引力計(jì)算，其中心密度為每立方厘米一百噸左右；根據(jù)地球引力計(jì)算，中子星的密度每立方厘米達(dá)十億噸左右，相當(dāng)于，一粒小桃核那么小的中子星物質(zhì)，需要十萬艘萬噸級(jí)巨輪才能拖動(dòng)它.了解了其密度如此之大的原因是電子全部被壓進(jìn)原子內(nèi)層或者被壓進(jìn)原子核，并且認(rèn)識(shí)到宇宙中已發(fā)現(xiàn)的中子星就有300多顆，如果航天技術(shù)及其他技術(shù)都發(fā)展到了相當(dāng)?shù)某潭?，能夠把中子星上的超密態(tài)物質(zhì)取回到地球上來為人類所用，那將是一個(gè)什么樣的概念呢？

第4篇：等離子納米技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：模具制造領(lǐng)域、表面工程技術(shù)

根據(jù)相關(guān)的資料統(tǒng)計(jì)顯示，我國家電上的生產(chǎn)使用模具占有家電生產(chǎn)的三分之二左右，機(jī)電行業(yè)生產(chǎn)中的模具使用率高達(dá)75%，很多產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中都離不開模具的使用，這樣的發(fā)展情況下對(duì)于模具生產(chǎn)以及制造等提出非常高的制造要求，怎樣將模具的質(zhì)量進(jìn)行提升已經(jīng)成為模具生產(chǎn)發(fā)展的重要問題之一?，F(xiàn)在從表面的工程技術(shù)中進(jìn)行探索，使用化學(xué)處理方式進(jìn)行熱處理與熱噴技術(shù)，不斷創(chuàng)新表面工程技術(shù)的整體效率，增強(qiáng)模具的使用壽命。

一、模具制造工程技術(shù)

1.表面化學(xué)熱處理技術(shù)

對(duì)于很多的模具制造來講，經(jīng)常使用普通的熱處理技術(shù)，其中涉及的元素主要包含滲碳、滲氮、碳氮共滲等。通過對(duì)其表面化熱處理之后呈現(xiàn)的表面比普通加入之后的鋼件表面更加的堅(jiān)硬與耐磨，同時(shí)使用壽命加長，使用過程中具有非常好的韌性與強(qiáng)度。在建設(shè)模具的過程中需要熟練使用這種技術(shù)，并且滲碳是其中非常常見的一種強(qiáng)化技術(shù)，并且滲透工藝在模具生產(chǎn)過程中適合各種模具的生產(chǎn)，經(jīng)常采用低碳鋼或是低碳合金鋼等塑料模。這些材質(zhì)的模具在生產(chǎn)中具有超強(qiáng)的滲透性，并且滲透速度非?？?，層次比較深，不管是在成本投入方面還是在生產(chǎn)模具的硬度控制方面都非常方便。建設(shè)塑料模具期間，將其進(jìn)行滲碳之后，在表面會(huì)形成含有碳質(zhì)量達(dá)到0.8%-1.0%的滲透表層，經(jīng)過淬火之后會(huì)逐漸強(qiáng)化，再將其進(jìn)行回火處理之后可以有效的提升表層的腔面硬度以及使用耐磨性，提高抗疲勞性，延長模具使用的壽命【1】。當(dāng)然在進(jìn)行滲碳期間需要考慮到表面的晶粒，若是過于粗大，會(huì)影響到滲透層的強(qiáng)化，導(dǎo)致模具在使用期間出現(xiàn)脫落現(xiàn)象發(fā)生。不同的模具材質(zhì)在進(jìn)行滲氮之后出現(xiàn)的效果是不同的，所以在進(jìn)行模具表面生產(chǎn)期間需要綜合考慮，選擇適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行化學(xué)熱處理技術(shù)應(yīng)用。

2.表面熱噴涂技術(shù)

模具生產(chǎn)過程中使用的熱噴技術(shù)主要是利用相關(guān)的熱源對(duì)其進(jìn)行加熱，例如火焰或是電弧等，在加熱過程中將金屬粉末或是非金屬性質(zhì)的一些材料進(jìn)行融化或是出于半融化狀態(tài)中，利用加熱源本身發(fā)出的熱流進(jìn)行霧化，保證融化之后的液滴在固定的速度進(jìn)入表面處理，詳細(xì)掌握其中發(fā)生的化學(xué)變化或是物理變化，建設(shè)成提前設(shè)置的模型【2】。因?yàn)檫@種火焰類型的噴射技術(shù)在成本上價(jià)格比較低，并且實(shí)際操作非常簡單，在模具生產(chǎn)行業(yè)中應(yīng)用的非常廣泛，特別是近幾年對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更新之后更是大大的推動(dòng)了生產(chǎn)的效率與使用，在很多方面進(jìn)行了完善，就目前的資料顯示，這種技術(shù)在市面上的應(yīng)用已經(jīng)高達(dá)78%左右，相比較之前應(yīng)用提升非常明顯。創(chuàng)新之后的技術(shù)在很多層面上已經(jīng)逐漸開始投入，并且創(chuàng)造了非常多的效益。尤其是其超音速火焰噴涂技術(shù)，使用效果非常明顯，獲得了很高的評(píng)價(jià)與肯定。當(dāng)然，等離子噴涂技術(shù)也在一定程度上進(jìn)行了創(chuàng)新與優(yōu)化，并且能夠很好的滿足設(shè)備對(duì)于表面覆蓋層的需要。因?yàn)槟＞弑砻娴纳a(chǎn)非常復(fù)雜，形狀豐富，并且在使用期過后很難進(jìn)行修復(fù)或是再次使用，這樣的形態(tài)下對(duì)于噴射涂面不能進(jìn)行直接的檢查，這樣的狀態(tài)為噴涂技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化帶來很多的困難。針對(duì)這一問題，相關(guān)的專家通過實(shí)驗(yàn)對(duì)等離子的噴涂進(jìn)行詳細(xì)的分析與檢驗(yàn)之后，得出一種適當(dāng)?shù)男迯?fù)方式，將實(shí)驗(yàn)中的器具表層進(jìn)行檢查之后發(fā)現(xiàn)，其中的縫隙密度很低，相關(guān)的化學(xué)組織比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)入x子涂層與使用模具之間的結(jié)合度非常高，可以很好的滿足模具修復(fù)的需要，加大模具使用的壽命，在生產(chǎn)使用中能夠創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

二、模具表面技術(shù)的發(fā)展前景

對(duì)于模具制造領(lǐng)域中的表面加強(qiáng)技術(shù)，融入稀土元素逐漸改善其中的表層組織，并且加強(qiáng)了物理與化學(xué)的使用性能。稀土元素能夠很好的提升滲透速度，并且還能將表層存在的微量雜質(zhì)進(jìn)行清除，充分穩(wěn)定與加強(qiáng)晶界在表面中的作用。與此同時(shí)，隨著模具生產(chǎn)質(zhì)量要求的不斷提升，將表面的控制與處理技術(shù)推行了創(chuàng)新的關(guān)口，很多技術(shù)已經(jīng)不能滿足模具生產(chǎn)的要求，需要利用不同的性質(zhì)逐漸進(jìn)行加強(qiáng)，經(jīng)過多方面的研究分析，將表面工程技術(shù)中的綜合與復(fù)合相互結(jié)合進(jìn)行生產(chǎn)，這樣能夠很好的提升表面控制技術(shù)的創(chuàng)新。并且在表面工程技術(shù)創(chuàng)新的過程中將Ni-Cu-P-MoS2這種物質(zhì)的鍍層融入到稀土元素中，可以很好的壓制MoS2中存在的一些氧化反應(yīng)，很好的加強(qiáng)表面鍍層存在的各種性能減退現(xiàn)象，提升模具的抗腐蝕現(xiàn)象，延長模具使用的壽命【3】。稀土元素還應(yīng)用在模具表面的加強(qiáng)技術(shù)中，例如噴漆、或是沉積等，在一定程度上提升了使用效果。所以，模具表面工程生產(chǎn)技術(shù)將會(huì)成為模具生產(chǎn)中的重要一項(xiàng)。

在對(duì)表面技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，采用納米技術(shù)將技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行創(chuàng)新，納米技術(shù)能夠加強(qiáng)模具表面的硬度以及耐磨性與防腐蝕性，將模具的使用壽命進(jìn)行延長。當(dāng)然，這種納米技術(shù)還屬于發(fā)展的初級(jí)階段，需要不斷的進(jìn)行研究與完善，才能更好的應(yīng)用到表面工程技術(shù)中。

結(jié)束語：

在生產(chǎn)生活中，離不開模具的生產(chǎn)與使用。其中模具生產(chǎn)中的表面工程技術(shù)在生產(chǎn)中非常重要，并且在促進(jìn)模具性能方面具有非常重要的作用，需要不斷進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化。重點(diǎn)將表面技術(shù)研究在推廣方面以及研究方面進(jìn)行逐漸的深入，在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上對(duì)技術(shù)與模具等加強(qiáng)合作形式，逐漸向產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)型，靠攏市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展形式進(jìn)行發(fā)展，逐漸將表面技術(shù)整體的使用性以及產(chǎn)業(yè)性進(jìn)行加強(qiáng)，達(dá)到更好的發(fā)展效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]. 第十五屆中國國際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)模具水平評(píng)述[J]. 模具工業(yè)，2014，12：1-14.

第5篇：等離子納米技術(shù)范文

摘要：在包裝工業(yè)日益完善的今天，仍然有一些食品包裝不夠完美，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，啤酒包裝就是其中的一種。長期以來， 玻璃瓶一直都是啤酒包裝的主要包裝材料，但是玻璃瓶啤酒包裝存在著很多不足，如易碎、瓶子過重、生產(chǎn)過程耗能高等，這就需要我們采用一種新的材料來制作啤酒瓶。目前，國際上正在興起聚酯啤酒瓶。綜述了聚酯啤酒瓶的發(fā)展歷程，發(fā)展瓶頸，提高聚酯啤酒瓶阻隔性的方法，聚酯啤酒瓶開發(fā)中存在的問題等，并對(duì)聚酯啤酒瓶的發(fā)展前景進(jìn)行了預(yù)測。

關(guān)鍵詞：聚酯啤酒瓶；PEN瓶；PET瓶；阻隔性

引言 啤酒中因含二氧化碳含量非常高，所以啤酒對(duì)于包裝材料有非常高的要求，尤其是在包裝器皿的耐氧化和屏障性方面，因?yàn)榭寡趸院投趸嫉暮恐苯佑绊懼【频馁|(zhì)量，所以啤酒對(duì)包裝器皿的耐氧化和屏障性要求非常高。長期以來，玻璃瓶一直是啤酒的主導(dǎo)包裝材料，玻璃瓶啤酒的包裝約占全部啤酒包裝的85%以上，玻璃啤酒瓶的年消費(fèi)量達(dá)5000億只左右，其中新瓶的消費(fèi)量約占22%左右[1],剩下的是回收瓶。但是玻璃瓶具有容易破碎、密度較大、質(zhì)量較重、生產(chǎn)過程消耗的能量較高、容易發(fā)生酒瓶爆炸等缺點(diǎn)，所以，近年來玻璃瓶在啤酒包裝中的主導(dǎo)地位被慢慢的動(dòng)搖。同時(shí)，聚酯塑料瓶具有外觀質(zhì)感優(yōu)美、商品裝潢方便、能很大程度上減少爆瓶的發(fā)生等優(yōu)點(diǎn)，能夠提高消費(fèi)者的購買欲望，所以說聚酯塑料瓶具有許多玻璃瓶所沒有的優(yōu)點(diǎn)。 因此,塑料啤酒瓶在很大程度上將成為未來啤酒酒包裝的主導(dǎo)產(chǎn)品，啤酒界人士和廣大消費(fèi)者都十分希望啤酒也能夠像軟飲料那樣實(shí)現(xiàn)塑料化包裝[2]。

1 聚酯啤酒瓶的發(fā)展

20世紀(jì)60年代，美國杜邦公司研發(fā)出了包裝用瓶級(jí)聚酯，成功制造出了第一代聚酯包裝瓶，并成功應(yīng)用到可口可樂的包裝中，這一事件具有里程碑式的重要意義。隨后，隨著聚酯包裝瓶的進(jìn)一步發(fā)展，極大的促進(jìn)了碳酸飲料、果汁、茶、礦泉水等的發(fā)展，漸漸的在塑料飲料行業(yè)一統(tǒng)天下。但是，聚酯瓶在啤酒包裝中的發(fā)展卻十分緩慢，甚至困難重重。究其原因是：啤酒的貨架期通常達(dá)到120日甚至6個(gè)月，由于啤酒對(duì)光和氧極端敏感，所以要求啤酒在銷售過程中氧的滲透性極低，一般氧的滲透性≤10-6g，此外還要求CO2 的損失率≤11%,但是這些要求都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了單純的聚酯塑料瓶的阻透性[3]；而且，很多啤酒廠對(duì)啤酒采用先罐裝后巴氏滅菌法消毒( 75℃ , 15min) , 要求瓶子能耐峰值溫度298℃,這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了聚酯瓶的玻璃化溫度；此外，啤酒瓶在回收使用的過程中，還有經(jīng)受5℃～80℃堿液清洗而不發(fā)生熱收縮，再加上聚酯瓶易劃傷、具有“殘香”等問題，不宜回收反復(fù)使用，這些因素都制約了聚酯瓶在啤酒包裝中的發(fā)展。目前企業(yè)所試用的聚酯啤酒瓶有兩種，即聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)瓶和聚萘二甲酸乙二酯(PEN)瓶。

2 提高聚酯啤酒瓶的阻隔性能的方法

制約聚酯啤酒瓶發(fā)展的最大因素就是阻隔性能較玻璃瓶低，為此必須設(shè)法提高聚酯啤酒瓶的阻隔性能。目前提高聚酯啤酒瓶阻隔性的方法主要有以下幾種：表面涂層法、共混或共聚、氧清除劑、多層復(fù)合、納米技術(shù)。

2.1 表面涂層技術(shù)

2.1.1 等離子體涂覆技術(shù)

聚酯啤酒瓶的涂覆方法有很多種，其中最具有市場潛力的是等離子體涂覆技術(shù)。

等離子體涂覆是一種干式處理工藝，處理深度為納米級(jí)，在改善材料界面物理性能的同時(shí)，又不會(huì)影響材料本身。目前的等離子體涂覆技術(shù)主要有以下幾種：

(1）鉆石型碳涂層（DLC）

DLC是由日本日精ASB、三菱商事、Youtec及日本Kirin啤酒公司聯(lián)合開發(fā)出的新型鉆石型碳處理工藝。該工藝使用高頻電流真空放電使離子碳和氫成為第四態(tài)“等離子體”，然后在瓶子內(nèi)表面凝固形成厚度為20～40nm的類似鉆石碳結(jié)構(gòu)精細(xì)涂層。使用DLC涂層的聚酯瓶大大提高了對(duì)氧氣的阻透性、對(duì)二氧化碳及對(duì)水的阻透性。[4]

(2) 無定形碳涂層

無定形碳處理技術(shù)（Actis）與DLC技術(shù)類似，是利用等離子化乙炔在瓶子內(nèi)壁凝聚，從而形成成一層高度氫化的非晶態(tài)碳的均勻固體膜，此固體模的厚度約為20—150nm。進(jìn)過Actis工藝處理過的PET瓶的阻氧性能提高了30倍，阻CO2 性能提高了7倍，此外提高了防乙醛的滲透性。此種瓶裝的啤酒在經(jīng)歷6個(gè)月左右的時(shí)間后，碳酸氣的損失率僅為5%左右。 [4-6]

(3)阻隔性硅膠涂層

阻隔性硅膠涂層是一種新型的用來提高阻透性而使用的硅處理PET技術(shù)。該阻隔性硅膠涂層技術(shù)是在高真空等離子狀態(tài)下，在瓶子的外部，利用SiOx，作物理蒸氣沉淀處理。此工藝處理的瓶子可提高阻透性2—4倍，而且不損害啤酒的口感和氣味。

此外還有另外一種阻隔性硅膠涂層技術(shù)。該技術(shù)是在PET瓶內(nèi)壁等離子涂覆一層厚度約為0.1～0.2μm的玻璃狀SiOx涂層，作為阻透涂層。此工藝處理的瓶子灌裝啤酒或果汁，貨架期可延長到5～11個(gè)月。

更為先進(jìn)的一種新的等離子體涂覆技術(shù)是利用氣體阻透材料在大氣壓下快速在PET 瓶的內(nèi)壁沉積, 從而形成一層薄薄的阻透層, 此工藝不用價(jià)格較貴的設(shè)備, 簡化了涂覆流程。經(jīng)過此技術(shù)處理過的聚酯瓶的隔氧性高出普通PET瓶的10倍左右。

2.1.2 環(huán)氧-胺涂層

環(huán)氧-胺涂層技術(shù)是把環(huán)氧-胺阻透涂料利用靜電噴槍涂覆的方法，涂覆在PET 瓶的外壁, 然后在紅外爐中固化, 形成一層光亮的具有耐劃傷性能的阻透層。利用此工藝制到的透明PET 啤酒瓶的氣體阻透性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通PET瓶，約為普通PET 瓶的12倍 [7]。

2.2 共混或共聚技術(shù)

共混或共聚是一種性能與成本折中的提高聚酯啤酒瓶阻隔性能的方法。共混或共聚是利用阻隔性能優(yōu)良的樹脂與PET進(jìn)行共混或共聚，從而提高聚酯瓶的阻隔性能。目前，用于共混或共聚的樹脂有LCP 、MXD6（PA）和PEN。MXD6具有優(yōu)良的阻隔性能，此外它和PET的加工條件相近，所以MXD6更易實(shí)現(xiàn)和PET的共混。但是它也存在一定的缺點(diǎn)：隨著MXD6含量的增加，瓶子的透明度會(huì)降低，影響外觀。LCP 的阻隔性比MXD6還要好，對(duì)O2阻隔性為PET的200倍，此外還具有不容易受濕度的影響的優(yōu)點(diǎn)。

2.3 氧清除劑技術(shù)

近年來興起了一種新型的主動(dòng)阻隔技術(shù)——氧清除劑技術(shù)。氧清除技術(shù)利用材料具有選擇性與氧反應(yīng)的的特點(diǎn)，從而達(dá)到定向清除O2的目的。例如，AmocoPolymers 公司生產(chǎn)的添加氧清除劑的Amosorb3000樹脂，Honeywell公司在PA6中添加3%左右的納米材料及氧清除劑制得的Aegis產(chǎn)品，就具有定向清除O2的的特性，從而提高聚酯瓶的阻隔性，能夠延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，目前，該種產(chǎn)品已經(jīng)在聚酯PET瓶中得到了應(yīng)用。

2.4 多層復(fù)合技術(shù)[2.5.9]

2.4.1 尼龍類樹脂作阻透層

由于MXD6尼龍的阻隔性要高出PET樹脂20倍左右，而且MXD6的加工溫度接近PET,所以目前，多采用MXD6尼龍類樹脂做PET的阻隔層。

目前，技術(shù)較成熟的尼龍類樹脂阻隔層材料主要有低聚苯撐二甲基二胺和復(fù)合阻透材料Imperm。7%～12% 的低聚苯撐二甲基二胺又叫三菱氣體化學(xué)尼龍MXD6做聚酯瓶的阻隔層能夠改變阻透層同內(nèi)側(cè)與外側(cè)的PET 層之間的間距，從而達(dá)到延長產(chǎn)品保質(zhì)期的目的。目前，12%MXD6 尼龍的0.33L 和0.5L多層瓶,其貨架期已經(jīng)可以延長到9個(gè)月。復(fù)合阻透材料Imperm是由Eastman 化學(xué)公司和美Nanocor公司合作開發(fā)一種新型材料，該材料的阻氧率高出普通PET的80倍左右，且具有較小的物化率。

2.4.2 EVOH 樹脂作阻透層

EVOH 樹脂作阻透層技術(shù)最早由美國ANC公司應(yīng)用在多層瓶中，成功的開發(fā)了一種0.33L的PET/EVOH/ PET三層高阻透性塑料瓶。該三層高阻透性塑料瓶早在1997年就已經(jīng)被商業(yè)化生產(chǎn)投入市場中。該瓶使的啤酒的貨架期大大提高，可達(dá)5個(gè)月。此后，美國Eval公司又相繼開發(fā)出了第二代和第三代EVOH產(chǎn)品，其中第二代兩個(gè)品種XEP-438 和XEP-439 的阻氣性要高出PET的80 倍左右, 且能和PET實(shí)現(xiàn)更好的粘合。第三代產(chǎn)品XEP-567 的阻氧性2 和阻二氧化碳性在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上又有了交大的提高，且在與PET 復(fù)合時(shí)不需要使用粘結(jié)層。

2.4.3 液晶高聚物L(fēng)CP 樹脂作阻透層

由于，LCP在成型過程中，其LCP排列的有序性及液晶在加工過程中的分子的高度取向形成類似迷宮的結(jié)構(gòu)，可以大大阻止氣體的滲透，所以液晶高聚物L(fēng)CP樹脂的阻氧性要高出PET200倍左右，通常被選做聚酯瓶的阻透層。例如，在PET瓶中加入約5%左右的LCP，可以大大降低氧的透氣率，甚至可降低80%。此外，LCP還具有能大大提高聚酯瓶的強(qiáng)度、剛性和耐熱性能特點(diǎn)，所以說液晶高聚物L(fēng)CP樹脂以一種很好的阻透層，在聚酯瓶中將有著廣闊的使用空間。

3 聚酯啤酒瓶應(yīng)用中現(xiàn)存的問題

聚酯啤酒瓶雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但是，就目前來說，聚酯啤酒瓶在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中仍存在一些問題需要我們來解決：

3.1 成本高。由于目前塑料啤酒瓶的成產(chǎn)工藝還不成熟，沒能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，造成了塑料啤酒瓶的單瓶成本較高，在1元左右，但是玻璃啤酒瓶的單瓶成本僅為0.5元左右，所以說，聚酯瓶酒瓶在價(jià)格上不占優(yōu)勢，這一因素在很大程度上制約了聚酯啤酒瓶的發(fā)展。

3.2 制瓶工藝復(fù)雜。目前阻隔性性較好的聚酯塑料瓶的制作工藝還很復(fù)雜，距離全面推廣使用還有很長一段路，需要我們?cè)诩夹g(shù)上加以完善和創(chuàng)新。此外，目前的阻隔性聚酯瓶有分層現(xiàn)象、涂層柔韌性欠佳、回收處理較復(fù)雜等缺點(diǎn)，這些問題有賴于技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新逐步解決。

3.3 阻隔性能欠佳。由于聚酯瓶的阻隔性不如玻璃瓶，再加上目前提高聚酯瓶阻隔性的技術(shù)工藝還不是很成熟，造成了聚酯啤酒瓶包裝的啤酒保質(zhì)期時(shí)間短，這也制約了聚酯瓶的發(fā)展，需要我們進(jìn)一步去克服。

4 結(jié)語

啤酒在我國的消費(fèi)量很大，具有很好的市場前景。在啤酒包裝的安全性問題引起人們愈來愈多的關(guān)注的同時(shí)，聚酯啤酒突出的安全性能將成為其最大的競爭優(yōu)勢。雖然聚酯啤酒瓶有很好的發(fā)展前景，但是，目前聚酯啤酒瓶的發(fā)展還很不完善，如阻隔性還有待進(jìn)一步提高，聚酯瓶的價(jià)格有待降低，力學(xué)性能有待進(jìn)一步提高等等，這都要引起科技工作者的重視，需要我們做進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 邱竟.我國未來啤酒包裝的發(fā)展趨勢:——從玻璃瓶到聚酯瓶[J]. 中國包裝工業(yè),2008, 05.

[2] 黃嘉.塑料啤酒瓶的開發(fā)、應(yīng)用進(jìn)展與前景[ J] . 化工新型材料, 2001, 29( 9) : 37- 40.

[3] 黃銳坤, 劉廷華.塑料啤酒瓶的發(fā)展概況[J].塑料,2004,33(1):70-71.

[4] 黃漢雄.高阻滲性PET 瓶的注拉吹成型[ J] . 塑料, 1993,22( 3) : 17- 20.

[5] 梁敏,鄒東恢.阻隔性包裝容器材料的研究與應(yīng)用[ J] . 遼寧化工, 2002, 31( 7) : 308- 310.

[6] 唐偉家.聚酯啤酒瓶和果汁瓶的性能改進(jìn)與市場[ J] . 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用, 2001, 13( 1) : 42- 45.

第6篇：等離子納米技術(shù)范文

探月工程領(lǐng)導(dǎo)小組高級(jí)顧問歐陽自遠(yuǎn)院士介紹，嫦娥三號(hào)著陸器上除了裝配有各種照相機(jī)外，還攜帶了近紫外月基天文望遠(yuǎn)鏡，將在國際上首次實(shí)現(xiàn)在月球上觀測恒星、星系和宇宙。由于月球沒有大氣層、電離層和磁層的干擾，近于真空狀態(tài)，沒有各種人為活動(dòng)和污染，也沒有全球性的磁場，因此這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡將“看”得更遠(yuǎn)更清晰，可能會(huì)有一些新發(fā)現(xiàn)。

他說，著陸器上還有一臺(tái)極紫外相機(jī)，是首次在月球上應(yīng)用，將對(duì)地球等離子體層的整體變化進(jìn)行監(jiān)測，反映地球的環(huán)境變化。

嫦娥三號(hào)月球車將在月球表面自主“行走”，進(jìn)行巡視探測。歐陽自遠(yuǎn)介紹說，在月球車上除了各種照相機(jī)、紅外光譜儀和粒子激發(fā)X射線譜儀外，還在車底安裝了雷達(dá)，將探測月球地表以下100至200米左右深度的地下結(jié)構(gòu)。

文/新京報(bào)

三位外國科學(xué)家獲中國納米獎(jiǎng)

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院邁克爾·格蘭澤爾教授、德國馬普高分子所卡洛斯·穆倫教授、美國加州大學(xué)伯克利分校奧馬爾·亞吉教授，日前在北京獲授中國國際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議獎(jiǎng)，以表彰他們分別在染料敏化太陽能電池、有機(jī)功能材料與碳材料、金屬有機(jī)骨架材料方面做出的開拓性貢獻(xiàn)。

2013年中國國際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議在北京開幕，來自全球40多個(gè)國家和地區(qū)的1000多名代表與會(huì)。中國科學(xué)院院長、國家納米科技指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會(huì)首席科學(xué)家白春禮院士擔(dān)綱本次大會(huì)主席，他在開幕式上向這3位獲獎(jiǎng)?wù)哳C發(fā)獎(jiǎng)牌，同時(shí)授予美國加州大學(xué)伯克利分校張翔教授、邁克爾·克羅米教授大會(huì)特邀報(bào)告獎(jiǎng)。

這5位獲獎(jiǎng)?wù)呔鶠槭澜缫涣鞯募{米技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜?，他們將在本次?huì)議上作大會(huì)特邀報(bào)告。此外，3天會(huì)期中，還將有176位科學(xué)家在10個(gè)分會(huì)場作邀請(qǐng)報(bào)告，300余位科學(xué)家作口頭報(bào)告，并有800余篇論文以墻報(bào)交流，另有近50家企業(yè)帶來最新實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)展示。

文/新華社

“蛟龍”號(hào)完成第三航段首次載人下潛

“蛟龍”號(hào)于9月4日，在位于西北太平洋中國大洋協(xié)會(huì)富鈷結(jié)殼勘探合同區(qū)采薇海山區(qū)，成功完成試驗(yàn)性應(yīng)用航次第三航段首次科學(xué)下潛。當(dāng)日最大下潛深度2722米，取得多種艷麗奇異的海底生物樣品。

據(jù)了解，此次下潛“蛟龍”號(hào)爬坡高度約830米，航行約2.5公里，進(jìn)行了近底觀察和測深側(cè)掃作業(yè)，并采集到豐富的巨型底棲生物、沉積物和海水樣品，包括近底水樣8升，富鈷結(jié)殼9塊，巖石1塊，珊瑚3只，海星3只（3種），海蛇尾1只，海百合1只，海綿1只。

文/新華社

在第二屆中國天津國際直升機(jī)博覽會(huì)上，我國首款大型民用直升機(jī)AC313進(jìn)行主題飛行表演，并展出直升機(jī)機(jī)艙段靜展，參觀者可近距離地領(lǐng)略我國首款大型民用直升機(jī)的風(fēng)采。

中航工業(yè)自主研制的AC313大型民用直升機(jī)于2010年3月18日，在江西景德鎮(zhèn)首飛，是世界上第一型取得海拔4500米地區(qū)A類型號(hào)合格證的民用直升機(jī)，飛行區(qū)域可覆蓋我國全疆域。

AC313直升機(jī)最大起飛重量為13.8噸，可搭載27名乘客或運(yùn)送15名傷員，最大航程為900公里，具有高安全性、可靠性和舒適性?？蓮V泛用于人員和貨物運(yùn)輸、搜索營救、搶險(xiǎn)救災(zāi)、城市和森林消防、反恐維穩(wěn)、近海石油和天然氣開采、定期乘客往返運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、旅游觀光、公務(wù)飛行等領(lǐng)域。

文/人民日?qǐng)?bào)

中美“人造太陽”實(shí)驗(yàn)獲成功

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院對(duì)外宣布，中國新一代“人造太陽”實(shí)驗(yàn)裝置EAST與美國通用原子能公司托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置DIII-D近日首次聯(lián)合實(shí)驗(yàn)并獲得成功，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了完全依靠自舉電流和非感應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流的托卡馬克高性能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的可行性。

此次實(shí)驗(yàn)的主要目的是利用DIII-D的離軸加熱與電流驅(qū)動(dòng)能力模擬EAST的實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)現(xiàn)高比壓、高自舉電流份額的完全非感應(yīng)電流高約束等離子體，并利用DIII-D全面先進(jìn)的物理診斷和分析工具進(jìn)一步加深對(duì)相關(guān)物理問題的理解，為EAST實(shí)現(xiàn)具有高參數(shù)的完全穩(wěn)態(tài)等離子體探索出一種先進(jìn)的運(yùn)行模式。

文/中國科學(xué)報(bào)

恒天然公布乳粉遭污染原因

繼恒天然受污染產(chǎn)品被確定不含肉毒桿菌，系“虛驚一場”后，恒天然宣布污染發(fā)生的主要原因是：有關(guān)方面決定將早先的濃縮乳清蛋白（WPC80）產(chǎn)品進(jìn)行重新加工，而非將其降級(jí)處理，并決定使用某項(xiàng)非常規(guī)的設(shè)備元件。

8月初，恒天然聯(lián)合客戶發(fā)起預(yù)防性召回之后，首席執(zhí)行官史畢根思要求開展調(diào)查。史畢根思表示，預(yù)防性召回并非由單一事件引發(fā)，而是一系列孤立事件以不可預(yù)知的順序相互作用的結(jié)果。

據(jù)了解，恒天然有關(guān)方面決定將早先的濃縮乳清蛋白產(chǎn)品進(jìn)行重新加工，而非將其降級(jí)處理，并決定使用某項(xiàng)非常規(guī)的設(shè)備元件。但恒天然的某兩個(gè)業(yè)務(wù)部門之間出現(xiàn)了一次偶發(fā)的信息共享疏漏，導(dǎo)致相關(guān)檢測有所延誤。 文/北京晚報(bào)

我國網(wǎng)速仍落后于全球平均水平

國家信息中心日前《沖出迷霧：中國信息社會(huì)測評(píng)報(bào)告2013》顯示，2012年中國信息社會(huì)指數(shù)（ISI）達(dá)到0.4391，比2010年提高了17%；盡管我國寬帶普及率大大提升，但網(wǎng)速仍明顯落后于全球平均水平。

報(bào)告認(rèn)為，信息社會(huì)是以信息活動(dòng)為基礎(chǔ)的新型社會(huì)形態(tài)和社會(huì)發(fā)展階段。報(bào)告根據(jù)信息社會(huì)的知識(shí)型經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)、數(shù)字化生活、服務(wù)型政府四個(gè)基本特征，構(gòu)建了測算信息社會(huì)水平的指標(biāo)體系。從全國31個(gè)省（市、自治區(qū)）的信息社會(huì)發(fā)展水平測算結(jié)果看，北京、上海、天津、浙江、廣東、江蘇、福建的信息社會(huì)指數(shù)在0.5以上，處于全國領(lǐng)先水平。報(bào)告同時(shí)指出，在“寬帶提速工程”推動(dòng)下，2012年我國固定寬帶普及率達(dá)到12.2%，但網(wǎng)速仍明顯落后于全球平均水平。

文/光明日?qǐng)?bào)

2013中關(guān)村論壇9月中旬召開

一年一度的中關(guān)村論壇年會(huì)將于9月12日-13日在北京國家會(huì)議中心召開。記者從中關(guān)村管委會(huì)獲悉，2013中關(guān)村論壇年會(huì)將以“科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)革命”為年度主題，將開展中外30歲以下創(chuàng)業(yè)新生代同場對(duì)話等六個(gè)平行分論壇，并2013年中關(guān)村指數(shù)。本屆論壇以全面提升中關(guān)村參與全球科技與產(chǎn)業(yè)資源配置能力，搶占產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的高端環(huán)節(jié)為目標(biāo)，將主題確定為“科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)革命”。

第7篇：等離子納米技術(shù)范文

微型化和智能化始終代表著現(xiàn)代工業(yè)和科技的主要發(fā)展方向。微電子、微機(jī)械、微光學(xué)等一連串“微工程”的興起和發(fā)展，將科學(xué)技術(shù)帶進(jìn)了一個(gè)全新世界。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，由光學(xué)與微電子、微機(jī)械、納米技術(shù)互相融合、滲透、交叉而形成的前沿學(xué)科―微納光學(xué)，因其獨(dú)特優(yōu)勢成為目前研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。

微納光學(xué)在基礎(chǔ)研究和設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面的進(jìn)步，變革了傳統(tǒng)光學(xué)與技術(shù)的發(fā)展路線，促進(jìn)了光學(xué)系統(tǒng)微型化、集成化的發(fā)展，在生命科學(xué)、生化、通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、新能源利用等領(lǐng)域都表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值和市場潛力。

電子科技大學(xué)物理電子學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師付永啟，多年從事微納光學(xué)研究，在微細(xì)加工、納米加工、衍射光學(xué)、微光學(xué)、表面等離子體光學(xué)及近場光學(xué)等領(lǐng)域取得了多項(xiàng)研究成果，始終參與和推動(dòng)著“微世界”中的無限精彩。

立足前沿，引領(lǐng)尖端研究

“微納光學(xué)”顧名思義分為微米光學(xué)（簡稱微光學(xué)）和納米光學(xué)兩部分，即微米和納米尺度上的光學(xué)研究?！备队绬⒃诮邮懿稍L時(shí)，首先談到了微納光學(xué)的研究情況。

據(jù)付永啟介紹，微光學(xué)是基于微細(xì)加工技術(shù)、研究微米尺度的微光學(xué)元器件設(shè)計(jì)、制作以及應(yīng)用的學(xué)科。而納米光學(xué)主要研究光的空間傳播范圍在納米尺度時(shí)的倏逝波特性，并通過基于近場光學(xué)結(jié)構(gòu)的納米探針來描述和控制的過程及應(yīng)用。

“在納米光學(xué)研究中，作用于近場的光學(xué)系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的衍射極限限制，能夠?qū){米光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間分辨率在納米量級(jí)的分析；同樣，通過基于亞波長光學(xué)結(jié)構(gòu)或器件，能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，不但可以實(shí)現(xiàn)微米范圍的成像，也可以實(shí)現(xiàn)高清晰度的相位合成、單分子探測以及局部區(qū)域光譜分析。”

正是這些獨(dú)特的優(yōu)勢，使微納光學(xué)自產(chǎn)生之日起，便始終處于研究者關(guān)注的中心，并愈發(fā)活躍。

雖然我國在微納光學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成果，但同國際相比，無論在基礎(chǔ)研究還是應(yīng)用轉(zhuǎn)化方面都存在一定差距，總的來看原創(chuàng)性技術(shù)太少，能夠轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的更少。

付永啟認(rèn)為，要使微納科學(xué)與技術(shù)為人類造福，必須從基礎(chǔ)研究做起，打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展需求，準(zhǔn)確把握市場方向，重點(diǎn)攻關(guān)，進(jìn)而帶動(dòng)全面發(fā)展。

而付永啟的研究成長過程，也恰巧暗合了微納光學(xué)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，以點(diǎn)帶面的發(fā)展路線。

世界微納光學(xué)蓬勃發(fā)展的1990年代，付永啟走進(jìn)了這一領(lǐng)域。

1994年，付永啟在中科院長春光機(jī)所研讀博士，“當(dāng)時(shí)是跟導(dǎo)師一起做國家航天‘921’項(xiàng)目中的一個(gè)子項(xiàng)目―‘動(dòng)態(tài)目標(biāo)發(fā)生器’的研究，我主要負(fù)責(zé)曲面光刻的研究。”那是他接觸到微光學(xué)并逐漸對(duì)微光學(xué)元器件的設(shè)計(jì)制作產(chǎn)生興趣的開始。

在博士后研究階段，付永啟又接著在衍射光學(xué)元件的設(shè)計(jì)制作方面開展了深入研究。隨后為了開闊視野、提升研究能力，付永啟于1998年赴新加坡南洋理工大學(xué)精密工程與納米技術(shù)中心作研究員，借助當(dāng)?shù)貎?yōu)越的軟硬件條件繼續(xù)深入開展微光學(xué)以及后期納米光學(xué)領(lǐng)域的研究工作。

在新加坡，通過與科研院所及工業(yè)界的合作，付永啟開展了多個(gè)橫向和縱向項(xiàng)目研究，接觸到了微電子、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、微納加工、納米計(jì)量、及生化分析等多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，先后完成了多項(xiàng)重大研究課題，并取得了許多創(chuàng)新性成果。

2001年，付永啟將目光專注到了一種新的微納光學(xué)元件一步加工制作方法―聚焦離子束制作技術(shù)上，經(jīng)過兩年的反復(fù)研究、實(shí)驗(yàn)，終于獲得成功并使技術(shù)逐漸成熟。

付永啟利用納米加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了微光學(xué)元件與光電子元/器件的集成一體化，即利用聚焦離子束技術(shù)直接一步將微光學(xué)元器件甚至納米光子元器件與光電子器件集成于一體，從而達(dá)到直接控制光束的目的。這一技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)的采用離散光學(xué)元件對(duì)激光束進(jìn)行準(zhǔn)直或聚焦的方法，不但減少了系統(tǒng)元件數(shù)，而且節(jié)省了空間，更容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輕量化和小型化，對(duì)微系統(tǒng)的開發(fā)具有重要意義。

同時(shí)，他還發(fā)現(xiàn)了兩種材料，它們?cè)诰劢闺x子束轟擊下具有材料自組織成型特性，該特性可直接用于微光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)成型。以該技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠制作出幾種特定的微光學(xué)元件，包括微正弦光柵、微閃耀光柵等。

此外，付永啟還利用聚焦離子束直接寫入法和輔助沉積法成功實(shí)現(xiàn)了微光學(xué)元件與光電子元/器件的集成一體化，為光學(xué)系統(tǒng)的小型化、微型化、平面化提供了制作技術(shù)保障。該集成一體化元/器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、生化、通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域，至今仍在應(yīng)用，還沒有其他方法能夠替代。

值得一提的是，聚焦離子束技術(shù)在微電子行業(yè)的廣泛應(yīng)用，大大提高了微電子工業(yè)上材料、工藝、器件分析及修補(bǔ)的精度和速度，目前已經(jīng)成為微電子技術(shù)領(lǐng)域必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時(shí)，由于它集材料刻蝕、沉積、注入、改性于一身，有望成為高真空環(huán)境下實(shí)現(xiàn)器件制造全過程的主要加工手段。

毅然回國，助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2007年，付永啟放棄國外優(yōu)越的待遇和生活，帶著累累碩果和先進(jìn)理念回國，受聘于電子科技大學(xué)物理電子學(xué)院。9年的國外工作和生活經(jīng)歷，使付永啟真正體會(huì)到“國家”二字的含義，而回國發(fā)展也正是其心之所向。

隨著科技的進(jìn)步和需求的轉(zhuǎn)變，目前國內(nèi)微納光學(xué)技術(shù)研究主要集中在基于特異性材料的微波天線、隱形技術(shù)、納米光刻等幾部分，研究趨勢也朝著更加實(shí)用性發(fā)展，包括軍用和民用。而在產(chǎn)業(yè)方面，付永啟認(rèn)為應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合能源和生命科學(xué)等熱門領(lǐng)域的需求，積極探索，主動(dòng)推進(jìn)，研發(fā)出具有代表性的產(chǎn)品，如高效率光伏電池、光熱療法治療癌癥、多通道微型生化傳感器等。

在學(xué)校和所在團(tuán)隊(duì)的支持下，付永啟在納光子結(jié)構(gòu)、元器件及其應(yīng)用方面取得多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助，目前主要在納光子結(jié)構(gòu)的精細(xì)聚焦及成像研究，包括基于納光子結(jié)構(gòu)的超分辨聚焦成像、負(fù)折射材料的制備及應(yīng)用、近場表征等方面開展進(jìn)一步的深入研究，并推進(jìn)其盡快走向應(yīng)用。

多年從事理工科學(xué)研究的付永啟，處處透著濃郁的人文氣息。他看重學(xué)生的做事態(tài)度勝過考試成績，鼓勵(lì)學(xué)生積極與其他學(xué)科的人員交流，在學(xué)科交叉中探尋思維方式的改變和新的研究切入點(diǎn)。

他認(rèn)為創(chuàng)新更加需要自由開放的教育環(huán)境和多維度的思維模式，有源之水才能長久，有本之木才會(huì)繁茂。

他喜歡歷史、地理、天文、攝影等偏重人文的內(nèi)容，注重精神層面的豐富與充實(shí)，并認(rèn)為這才是人做事的動(dòng)力和源泉。

第8篇：等離子納米技術(shù)范文

本文主要介紹了氧化鋯的基本性質(zhì)、氧化鋯超細(xì)粉體的一般制備方法。

關(guān)鍵詞：氧化錯(cuò)；高性能陶瓷；制備；應(yīng)用

鋯英石的主要成分是ZrSiO4，一般均采用各種火法冶金與濕化學(xué)法相結(jié)合的工藝。即先采用火法冶金工藝將ZrSiO4破壞，然后用濕化學(xué)法將鋯浸出，其中間產(chǎn)物一般為氯氧化鋯或氫氧化鋯，中間產(chǎn)物再經(jīng)煅燒可制得不同規(guī)格、用途的ZrO2產(chǎn)品。目前國內(nèi)外采用的工藝主要有堿熔法、石灰燒結(jié)法、直接氯化法、等離子體法、電熔法和氟硅酸鈉法等。用傳統(tǒng)工藝制備的ZrO2是ZrO2?8H：O化合物，是制備ZrO2超細(xì)粉和其他ZrO2制品的原料。隨著高性能陶瓷材料的發(fā)展和納米技術(shù)的興起，制備高純、超細(xì)ZrO2粉體的技術(shù)意義重大，研究其制備應(yīng)用技術(shù)已成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)。

1共沉淀法

化學(xué)共沉淀法”和以共沉淀為基礎(chǔ)的沉淀乳化法、微乳液沉淀反應(yīng)法的主要工藝路線是：以適當(dāng)?shù)膲A液如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、尿素等作沉淀劑(控制pH一8-9)，從ZrOCl2?8H20等鹽溶液中沉淀析出含水氧化鋯(氫氧化鋯凝膠)和氫氧化釔凝膠，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥、煅燒(600～900。C)等工序制得釔穩(wěn)定的氧化鋯粉體。其工藝流程為：

鋯鹽溶液+沉淀劑一中和沉淀一過濾一洗滌一(100—120℃)干燥一(700—900℃)煅燒—氧化鋯粉體。此法由于設(shè)備、工藝簡單，生產(chǎn)成本低廉，且易于獲得純度較高的納米級(jí)超細(xì)粉體，因而被廣泛采用。目前國內(nèi)大部分企業(yè)，如九江泛美亞、深圳南玻、上海友特、廣東宇田等，采用的都是這種方法。但是共沉淀法的主要缺點(diǎn)是沒有解決超細(xì)粉體的硬團(tuán)聚問題，粉體的分散性差，燒結(jié)活性低。

2水解沉淀法

水解沉淀法分為鋯鹽水解沉淀和鋯醇鹽水解沉淀2種方法。(I)鋯鹽水解沉淀法是長時(shí)間地沸騰鋯鹽溶液，使之水解生成的揮發(fā)性酸不斷蒸發(fā)除去，從而使水解反應(yīng)平衡不斷向右移動(dòng)，然后經(jīng)過濾、洗滌、干燥、煅燒等過程制得氧化鋯粉體。其工藝流程為：鋯鹽溶液_+(120。C沸騰48h)水解一過濾一洗滌一(100～120℃)干燥一(100—900℃)煅燒一氧化鋯粉體。此法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便。缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間較長(>48h)，能耗高，所得粉體存在團(tuán)聚現(xiàn)象。

(2)鋯醇鹽水解沉淀法是利用鋯醇鹽極易水解的特性，在適當(dāng)pH值的水溶液中進(jìn)行水解得到Zr(OH)2.然后經(jīng)過濾、干燥、粉碎、煅燒得到氧化鋯粉體。其工藝流程為：鋯醇鹽溶液一(調(diào)節(jié)pH值)水解沉淀一過濾一(100～1200c)干燥一粉碎一煅燒一粉體。該法的優(yōu)點(diǎn)是：①幾乎全為一次粒子，團(tuán)聚很少；②粒子的大小和形狀均一；③化學(xué)純度和相結(jié)構(gòu)的單一性好。缺點(diǎn)是原料制備工藝較為復(fù)雜，成本較高。

3水熱法

水熱法”是在高壓釜內(nèi)(溫度大于200。C，壓力約為10MPa)，在鋯鹽和釔鹽溶液中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑，直接反應(yīng)生成納米級(jí)氧化鋯顆粒，形成釔穩(wěn)定的氧化鋯固溶體。其工藝流程為：醇鹽溶液一水熱處理一干燥一粉體。優(yōu)點(diǎn)為粉料粒度極細(xì)，可達(dá)到納米級(jí)，粒度分布窄，省去了高溫煅燒工序，顆粒團(tuán)聚程度小。缺點(diǎn)為設(shè)備復(fù)雜、昂貴，反應(yīng)條件較苛刻，難于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

4溶膠一凝膠法

溶膠一凝膠法艘是廣泛采用的制備超細(xì)粉體的方法，是借助于膠體分散體系制粉的方法，首先是形成幾十納米以下的膠體顆粒的穩(wěn)定溶膠，再經(jīng)適當(dāng)處理形成包含大量水分的凝膠，最后經(jīng)干燥脫水、煅燒制得氧化鋯超細(xì)粉。其工藝流程為：鋯鹽溶液一水解縮聚一溶膠一陳化一濕凝膠一干燥一干凝膠—煅燒—粉體。

此法的優(yōu)點(diǎn)為：①粒度細(xì)微，為亞微米級(jí)或更細(xì)②粒度分布窄；③純度高，化學(xué)組成均勻，可達(dá)分子或原子尺度；④成溫度比傳統(tǒng)方法低400～500℃。缺點(diǎn)是：①原料成本高且對(duì)環(huán)境有污染；②處理過程時(shí)間較長；③膠粒及凝膠過濾、洗滌過程不易控制。

5微乳液法(反膠束法)

微乳液法是以多元油包水微乳液體系中的乳化液滴為微型反應(yīng)器，通過液滴內(nèi)反應(yīng)物的化學(xué)沉淀來制備納米粉體的方法。具體的制備步驟如下：按制粉要求比例配制一定濃度的鋯鹽與釔鹽水溶液，在恒溫?fù)u床中少量多次地將該溶液注入含表面活性劑的有機(jī)溶液中，直至有混濁現(xiàn)象出現(xiàn)。以同樣方法制得氨水的反膠團(tuán)溶液，然后把兩種反膠團(tuán)溶液在常溫下混合、攪拌、沉淀、分離、洗滌、干燥，高溫焙2～4 h，即得產(chǎn)品。利用該方法可得粉體分散性能好，粒度分布窄，但生產(chǎn)過程較復(fù)雜，成本也較高。

6其他方法

隨著研究的不斷深人，一些研究者探索了新的制備超細(xì)粉的思路。如高溫噴霧熱解法、噴霧感應(yīng)耦合等離子體法等［IOl，這些方法利用了先進(jìn)的儀器設(shè)備，生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)化學(xué)制粉工藝截然不同，是將分解、合成、干燥甚至煅燒過程合并在一起的高效方法。但是這些方法在如何進(jìn)一步提高傳熱效率，并在保證粒度的前提下，如何擴(kuò)大產(chǎn)量、降低成本尚需進(jìn)一步研究探索。從以上可以看出，制備高純、分散性好、粒度超細(xì)、粒度分布窄的氧化鋯粉體是總的發(fā)展趨勢。另外，廣泛的原料來源、簡單的操作條件也是氧化鋯粉體工業(yè)化大生產(chǎn)的必然要求。（作者單位：鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院）

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第9篇：等離子納米技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】航空工業(yè) 熱處理 表面處理 現(xiàn)狀和展望

在航空工業(yè)中，熱處理和表面處理對(duì)于零件加工和制造都具有重要的意義，直接影響到零件的使用壽命、理化性能、表面狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)等。在航空領(lǐng)域當(dāng)中，飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于各個(gè)零件的要求十分嚴(yán)格，因此，熱處理和表面處理的重要性就更為突出。近年來，在大量專家和技術(shù)人員的不斷努力下，熱處理和表面處理技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，為我國航空事業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

1航空工業(yè)熱處理

1.1熱處理的現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，近年來，我國航空熱處理的到了十分良好的發(fā)展，熱處理的廠房面積較過去相比增加了一倍，同時(shí)啟用了質(zhì)量控制和爐溫均勻性測量技術(shù)，加強(qiáng)了對(duì)熱處理質(zhì)量和水平的控制。過去使用的普通電爐現(xiàn)已進(jìn)行了全面的改造，通過對(duì)設(shè)備的整體維修、實(shí)行技術(shù)改革等措施，使得爐溫均勻性和設(shè)備智能化程度大大提高。

另一方面，很多先進(jìn)的熱處理技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。平均每年新增千臺(tái)左右的真空熱處理設(shè)備。氮基氣氛熱處理技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。氫探頭和氫分析儀平均每年新增5-10臺(tái)。在鋁合金熱處理中，已經(jīng)大面積采用了空氣循環(huán)電爐。在鋁合金淬火中有機(jī)淬火介質(zhì)得到了更為深入的應(yīng)用，有效的降低了畸變和環(huán)境污染現(xiàn)象[1]。機(jī)關(guān)、離子注入等高能束熱處理技術(shù)也已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到航空熱處理當(dāng)中。在對(duì)熱處理進(jìn)行工藝控制的時(shí)候，大量采用了計(jì)算機(jī)和智能儀表等先進(jìn)設(shè)備。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在被越來越多的應(yīng)用到航空熱處理車間，極大的提高了航空熱處理的現(xiàn)代化程度。

1.2熱處理的展望

從航空熱處理的現(xiàn)狀來看，未來熱處理的發(fā)展趨勢應(yīng)當(dāng)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面，分別為真空熱處理技術(shù)、特種可控氣氛熱處理技術(shù)、多功能復(fù)合化學(xué)熱處理技術(shù)、以及熱處理清潔生產(chǎn)技術(shù)。其中，真空熱處理技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向?yàn)檎婵占訅簹獯?、真空化學(xué)熱處理、真空功能熱處理、真空氣氛熱處理、真空熱處理生產(chǎn)線、以及柔性化技術(shù)等方面。同時(shí)，智能化和自動(dòng)化技術(shù)也將得到極大的提升。特種可控氣氛熱處理的主要發(fā)展方向?yàn)榫軡B碳和精密滲氮技術(shù)、氮基氣氛大型立式底裝料多用爐、鈦合金真空離子滲氮技術(shù)等。多功能復(fù)合化學(xué)熱處理技術(shù)的主要發(fā)展方向?yàn)樵谝慌_(tái)設(shè)備或一條生產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)優(yōu)化復(fù)合化學(xué)熱處理技術(shù)。而熱處理清潔生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向主要是增加熱處理清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用、淘汰一些相對(duì)落后的工藝和設(shè)備、同時(shí)加強(qiáng)對(duì)節(jié)能減排的重視和管理。

2航空工業(yè)表面處理

2.1表面處理的現(xiàn)狀

表面處理也是航空工業(yè)中一項(xiàng)必不可少的內(nèi)容。在制造飛機(jī)的時(shí)候，飛機(jī)上的各種零部件，例如機(jī)身骨架、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、起落架、甚至是一顆螺絲，都需要采用特定的材料進(jìn)行制作[2]。而無論選取何種材料，都會(huì)存在著一定的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，為了提高材料的高溫抗氧化性、抗微動(dòng)磨損性、耐磨性、耐蝕性等性能，就要對(duì)材料表面進(jìn)行處理，從而提高其安全性和穩(wěn)定性。

目前，在對(duì)航空材料進(jìn)行表面處理的時(shí)候，幾乎用到了所有可以采用的技術(shù)，例如電鍍技術(shù)、交流微弧氧化技術(shù)、表面氧化處理技術(shù)、離子注入技術(shù)、離子束增強(qiáng)沉積技術(shù)、涂層技術(shù)、激光淬火技術(shù)、激光熔覆技術(shù)、離子轟擊技術(shù)、等離子滲氮與噴丸處理技術(shù)、DLC膜技術(shù)、液相沉積技術(shù)、表面合金化技術(shù)等。針對(duì)不同的材料和零件所處位置的不同，這些表面處理技術(shù)都能夠取得不同的使用效果。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員會(huì)結(jié)合實(shí)際實(shí)際情況和具體要求，采取最為適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，或是幾種技術(shù)的組合應(yīng)用，從而使得飛機(jī)上的各個(gè)零部件都能夠保持堅(jiān)固和穩(wěn)定，為飛機(jī)的安全性做出了巨大的保障。

2.2表面處理的展望

在當(dāng)前的航空工業(yè)當(dāng)中，鈦合金是使用最為廣泛的航空金屬，具有重量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用機(jī)的制造[3]。隨著科技的發(fā)展，鈦金屬的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷的擴(kuò)大，鈦合金的應(yīng)用條件和應(yīng)用技術(shù)也在不斷的改變。因此，未來一定會(huì)出現(xiàn)具有超耐磨性、超塑性、超高強(qiáng)度、耐超高溫的多功能鈦合金材料。同時(shí)，航空工業(yè)表面處理技術(shù)也會(huì)隨之產(chǎn)生極大的變化，取得更大的發(fā)展和進(jìn)步。而針對(duì)鈦合金的表面處理技術(shù)也將會(huì)不斷完善，一些先進(jìn)的技術(shù)，例如激光技術(shù)、高頻電磁技術(shù)、等離子體技術(shù)、納米技術(shù)等將會(huì)逐漸進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合應(yīng)用，而一些新技術(shù)，例如雙層輝光離子滲金屬技術(shù)、加弧輝光離子滲金屬技術(shù)等，也將會(huì)得到更加深入的研究和發(fā)展。而隨著表面處理基礎(chǔ)的進(jìn)一步發(fā)展，未來也將會(huì)出現(xiàn)一些耐強(qiáng)摩擦、耐強(qiáng)腐蝕、剛?cè)徇m度的高性能材料。為航空事業(yè)的發(fā)展帶來更大的進(jìn)步。

3 結(jié)語

在航空工業(yè)當(dāng)中，熱處理和表面處理技術(shù)已經(jīng)受到了高度的重視和充分的發(fā)展。時(shí)至今日，這兩項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步十分可觀，取得了很多令人矚目的成就。但是，二者仍然具有很大的發(fā)展空間。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航空工業(yè)熱處理和表面處理必然會(huì)越來越成熟，越來越完善。這也會(huì)大大提高未來飛行器的安全性、穩(wěn)定性等各種性能，為我國航空事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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