纳米技术的发展对未来战争的影响

纳米技术作为20世纪90年代出现的一项崭新技术,它是指在0.1-100纳米尺度上(1纳米=10~(-9)米)研究与利用原子和分子结构、特征及相互作用的高技术。其最终目标是直接以原子和分子在纳米的尺度上制造具有特定功能的产品。纳米技术是多项现代科学相结合的产物。它包括纳米电子学、纳米物理学、纳米材料学、纳米生物学、纳米机械学,纳米制造学等,经过几年来的发展,纳米技术已取得一系列震惊世界的成果,并正处在重大突破的     

纳米材料技术及其军事应用

自从扫描隧道显微镜发明后,世界上便诞生了一门以0．1至100纳米这样尺度为研究对象的前沿学科,这就是“纳米科技”。作为以纳米这样的尺度对物质和生命进行研究和应用的科学技术,它以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界。研究纳米技术的最终目的是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品,纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。它是以许多现代先进科学技术为基础,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、微电子和扫描隧道微镜技术、核分析技术)结合的产物。纳米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。被认为是世纪之交出现的一项高科技。     

基于非局部理论的黏弹性基体中压电纳米梁热-机电振动特性

基于非局部Euler梁理论和Hamilton原理建立黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性分析模型。综合考虑非局部效应、压电效应、温度场、电场等复杂因素影响,推导出黏弹性基体中压电纳米梁振动特性分析的振动控制方程,并利用分布参数传递函数方法求解出一般边界条件下压电纳米梁的固有频率及相应振型。以锆钛酸铅压电陶瓷-4材料制成的某压电纳米梁为例,给出了四种典型边界条件下该压电纳米梁的前四阶固有频率,并系统分析了非局部效应、外部电压、温度载荷、黏弹性基体等因素对压电纳米梁热-机电振动特性的影响规律。分析结果表明:所建立的振动特性分析模型及其求解方法在分析黏弹性基体中压电纳米梁的热-机电振动特性问题中准确有效。     

Au／MOx／A1203催化剂催化CO低温氧化的研究

采用沉积沉淀法,将金负载在复合氧化物载体MOx／Al2O3上,制备得到了Au／MOx／Al2O3催化剂的活性要高于Au／Al2O3催化剂．Au／FeOx/Al2O3催化剂能够在低于223K的温度下实现CO完全催化氧化．TEM图像分析表明,纳米级高分散的金颗粒是金催化剂高活性的前提,但载体的选择,以及复合氧化物载体中过渡金属氧化物的选择,也会对金催化剂的活性产生明显的影响．     

SFPB处理的38CrSi钢表面纳米化层微观结构特征

采用超音速轰击技术（Supersonic Fine Particles Bombarding,SFPB）对调质态合金钢38CrSi进行表面纳米化处理,在材料表面制备了纳米结构表层;利用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等分析技术研究了表面纳米层的微观结构特征。结果表明：经SFPB处理后,材料表层发生了严重的塑性变形,表面形成了晶粒尺寸约为15nm的纳米结构层,微观应变约为0．19％;表面纳米层的厚度约为20μm（晶粒尺寸〈100nm）,纳米晶粒的尺寸随着距表面距离的增加而增大;在距表面40μm的范围内,高密度的位错墙和位错缠结将晶粒分为了尺寸为200～400nm的胞块结构,分析表明表面纳米化主要是位错运动的结果。     

化学气相沉积碳化硅超光滑抛光机理与表面粗糙度影响因素

为实现化学气相沉积碳化硅(CVD SiC)的超光滑抛光,采用纳米划痕试验研究了化学气相沉积碳化硅脆塑转变的临界载荷,根据单颗磨粒受力对其抛光机理进行了分析,并从材料特性、工艺参数以及抛光液pH值三个方面对其表面粗糙度影响因素进行了系统的试验研究.研究结果表明:化学气相沉积碳化硅的稳定抛光过程是磨粒对碳化硅表面的塑性域划痕过程;CVD SiC的晶粒不均匀与表面高点会降低晟终所能达到的表面质量;表面粗糙度在一定范围内随磨粒粒度增加呈近似线性增长,随抛光模硬度的增加而增长;抛光压强对表面粗糙度的影响规律与抛光模的变形行为相关,当抛光模处于弹性或弹塑性变形阶段时,表面粗糙度随抛光压强的增加呈小幅增长,而当抛光模包含塑性变形之后,表面粗糙度基本与抛光压强无关;此外,抛光速度和抛光液pH值对表面粗糙度的影响不大.研究结论为CVD SiC超光滑抛光的工艺参数优化选择提供了定量的试验依据.     

基于表面等离子吸收的变色纳米传感器

基于表面等离子吸收的变色纳米传感器的工作原理是当颗粒聚集时,纳米颗粒溶液变换颜色,尤其是有害物质含量很少时,溶液依旧能变换颜色。此技术可以形成易用、便携的野战装备,能够准确和迅速地识别毒素、病毒和病菌。     

利用镁金属化学还原法制备多孔Si/Si-O-C负极材料机理研究

以二乙烯基苯和聚硅氧烷为原料经先驱体转化法制备了Si-O-C材料,利用镁金属在惰性气氛保护下高温还原制备了多孔的Si/Si-O-C负极材料。Si/Si-O-C负极材料的首次放电与充电容量分别为547.2和450.7mAh?g-1,第二次放电与充电容量分别为487.4和422.9mAh?g-1,库伦效率分别为82.3%、86.8%,材料具有较好的循环性能。利用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDX)、元素分析和场发射扫描电镜(FE-SEM)分析了多孔Si/Si-O-C负极材料的组成、结构、形貌,从而研究利用镁金属化学还原法制备多孔Si/Si-O-C负极材料的机理。结果表明,镁金属在还原过程中生成MgO和Mg2SiO4等产物,经HCl洗涤后可形成多孔的Si/Si-O-C负极材料。Si/Si-O-C材料中的单质硅分布于多孔的Si-O-C相中,一定程度上可缓解Si在循环过程中产生的体积效应。利用镁金属还原Si-O-C材料制备多孔Si/Si-O-C材料是一种可行的制备方法。     

纳米SiO_2在润滑油中的高温摩擦学性能

采用多功能SRV试验机考察了纳米SiO2在菜籽油中的高温摩擦学性能,利用表面轮廓仪观察磨损表面形貌。结果表明,在恒定负荷试验中,纳米SiO2能明显改善菜籽油的高温减摩抗磨性能,在500℃时,摩擦因数仅为0.16,磨损量降低了80%以上。在连续加载的高温试验中,当试验温度为200℃时,纳米SiO2对菜籽油的减摩抗磨性能没有明显的改善;而当试验温度达到500℃时,纳米SiO2能明显地改善菜籽油的减摩抗磨性能,在大负荷(500N)的情况下更为突出。     

纳米硼酸镧的制备、表征及其在水介质中的摩擦学性能

采用化学沉淀法合成了硼酸镧纳米微粒,利用透射电镜、热分析仪、FT-IR光谱仪对其结构进行了表征,采用四球摩擦试验机考察了其在水介质中的摩擦学行为,并用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析了磨损表面形貌和主要元素的化学状态.结果表明,纳米硼酸镧作为水基润滑添加剂能显著提高水的抗磨减摩性能,添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,在摩擦副表面生成了含La2O3,B2O3,FeO和Fe2O3的复合润滑膜,有效地提高了水的抗磨减摩性能.