纳米科学技术概论论文

第一篇：纳米科学技术概论论文

《纳米科技概论》公选课

课程考查论文

学院名称环境与土木工程学院 专业名称地质工程 学生姓名张鼎

学生学号201403100512 选课序号

2016年4月17日

纳米科技的应用

纳米，这是一个十亿分之一米的尺寸单位的物质而已。是人类首次用单个原子、分子自由排列物质的科学技术。它包括纳米生物学、纳米材料学、纳米电子学、纳米机械学、纳米化学以及纳米医学、纳米信息学等学科，已被称为二十一世纪的前沿科学，它蕴藏着超乎人们想象的巨大商机。

纳米科技是尖端科技，却早就存在身旁。举例来说，荷叶表面的细致结构和粗糙度大小都在纳米尺度的范围内，所以不易吸附污泥灰尘。这种荷叶表面纳米化结构，自我清洁的物理现象，就被称作荷叶效应。

微小性的持续探究以使得新的工具诞生，如原子力显微镜和扫描隧道显微镜等。结合如电子束微影之类的精确程序，这些设备将使我们可以精密地运作并生成纳米结构。纳米材质，不论是由上至下制成,或由下至上制成,难度在于宏观上要达到高效稳定的质量，都不只是进一步的微小化而已。物体内电子的能量量子化也开始对材质的性质有影响，称为量子尺度效应，描述物质内电子在尺度剧减后的物理性质。这一效应不是因为尺度由巨观变成微观而产生的，但它确实在纳米尺度时占了很重要的地位。物质在纳米尺度时，会和它们在巨观时有很大的不同，例如：不透明的物质会变成透明的(铜)、惰性的物质变成可以当催化剂(铂)、稳定的物质变得易燃(铝)、固体在室温下变成了液体(金)、绝缘体变成了导体(硅)。

纳米科技的神奇来自于其在纳米尺度下所拥有的量子和表面现象，并因此可能可以有许多重要的应用和制造许多有趣的材质。

它不是可望不可及的技术，它可以结合中国现有的国情利用纳米功能开发出许多与老百姓生活息息相关的纳米功能产品。什么是纳米功能应用产品呢？就是利用纳米材料采取不同的制备方法，使纳米材料变成有特异物理功能的特征，用这种物质研制成的产品，具有纳米技术的四大效应的特征。利用这四大效应的某些特异性，可改变某些物质的原有特性或结构。如纳米功能水杯、纳米功能卡、纳米功能酒等，这些产品可通过纳米功能的四大特征实现了改变水分子团的结构，激活人体细胞；改变了酒中甲醇酒精的分子团结构等复杂机理，从而产生了令人难以置信的止疼、养生、排毒、健体，抗感冒、抗疲倦。真正的纳米功能水，就是这样产生的，是以上述特点为科学基础的。

纳米技术它究竟能给人们带来什么变化呢？我们不去探讨尖端的纳米技术，仅以最朴实、通俗的案例讲述一下纳米技术已给人们或将给人们带来的实惠，这些纳米技术的应用，是真真切切的，与当今老百姓生活息息相关的产品。仅举几个纳米技术运用的例子：

一、纳米“导弹”：纳米级的“导弹”具靶向作用，可自动攻击癌细胞，并可“消灭”癌细胞。事实上，纳米技术可对癌症，产生较好的疗效，已经有成功的报道案例。近期又有报道，纳米技术可抗病毒性感冒。其实，何止有抗感冒之效用，还有更多的新发现。如北京宇天能纳米技术有限公司发明的TN863纳米母粒研制的纳米功能水杯，经10－30分钟处理后的自来水，具多种有趣的现象。如饮用处理过的自来水后，一些人反映不易感冒了，精神旺盛了，睡眠好多了，小孩不厌食了，老人四肢有力了，这只是因为纳米的四大效应改变了水的分子团结构，并且使水产生了大于普通水60％－84.7％的活性能量，可称为富含营养，能养生保健、理疗的活性水。由于是纳米功能所致，因此称为纳米功能水。实现纳米技术应用产业化，这是需要我们共同努力的事。

二、纳米功能汤锅、餐具：纳米功能的生命之光能量可迅速使廉价的白菜汤改变本质结构及特性。这种纳米功能白菜汤可使人们享受到比“人参汤”更好的效果，同样有迅速的抗疲倦、排毒、养生、久服延年益寿之功效。其实，古时的李时珍在《本草纲目》中为水专门著有一篇“水部”之论，明确指出“水疗”法。

三、纳米功能饮水机：它的特征是用自来水替代矿泉水。人们再也不为买水票操心。远离搬运及灌装水桶的烦恼，今后，只需轻松打开一下家里的自来水龙头，仅十几分钟，自来水就已改变了水分子团结构，使大分子团水变成了小分子团结构的养生功能之水，喝了这种水，一般人都会迅速感觉消除疲劳，并对一些病症有意想不到的排毒祛病的神奇效应，称之为将长寿村的水搬回家，人人可实现长寿的追求愿望。不过有的人会不高兴，那就是一些生产感冒制药厂的厂家或销售商，因为到那时得感冒的人可能会减少80％，当全民普及饮用纳米功能水后，预计感冒药将减少50％以上。感冒药市场因此大大减少。建议经常吃感冒药的人，可尝试天天喝纳米功能自来水，肯定会有改变，如果您远离了感冒，请不要忘记“纳米”比大米要高级一些。

四、纳米功能省油器：一只小小的纳米功能棒放入油箱三年不管它，它会自动地为您效劳，不停地将汽油裂变为优质节能油，节油可达7％－20％，不同于现在的一些节油办法，需一天或几天加一次添加剂，即麻烦又耽误时间。因此，纳米省油器让人变懒惰一些，让汽车变“勤劳”一些。

五、纳米功能酒：一瓶几元一瓶的二锅头酒，被迅速地无声无响的变成了犹如几十元、几百元一瓶的柔和、甘醇的美酒，而且相对而言，因为酒精被分解，使人喝了不易醉、不上头，有护肝之功效，还有益肾等特殊的保健作用。

六、纳米自洁表面处理和涂料:如果将透明、疏油、疏水的纳米材料颗粒组合在大楼表面或瓷砖、玻璃上，大楼就不会被空气中的油污弄脏，瓷砖和玻璃也因不会沾上水蒸气而永远透明。任何粘在表面上的物质，经阳光的照射，都会在纳米涂料的催化作用下，变成可以蒸发的气体或者容易被擦掉的物质，建筑物不再总是脏乎乎的，家庭里的卫浴设备也不必每天清洗了。将这种纳米颗粒放到织物纤维中去，做成的衣服不会沾上灰尘，省去不少洗衣服的麻烦。氧化物纳米颗粒最大的本领是在电场作用下或在光的照射下迅速改变颜色。平常人们戴的变色镜的变色速度较慢，用纳米材料做成的变色镜就不一样了，变色速度很快，用它做士兵的防护激光镜是再好不过了。

七、纳米高强度材料：如果把金属纳米材料颗粒粉体制成块状金属材料，它会变得十分结实，强度比一般金属高十几倍，同时又可以像橡胶一样富于弹性。人们幻想在下一个世纪，总有一天会制造出如此神奇性质的纳米钢材和纳米铝材。用这种材料制造汽车、飞机或轮船，会使它们的重量减少到1/10。到那时，一辆摩托车的重量会变成只有20～30千克。人们日常生活中最常用的陶瓷材料具有硬而脆的特点。硬是指它可以当做刀具用来切削金属，脆是指它经不住冲击。陶瓷的另一个长处是耐高温，在10000℃的高温下也不变形。用纳米陶瓷粉制成的陶瓷已经表现出一定的塑性。这个问题一旦被彻底解决，会在汽车发动机上大显身手，彻底甩掉发动机的冷却系统，使发动机工作在更高的温度下，汽车将跑得更快、飞机会飞得更高。

八、纳米单电子元器件：把自由运动的电子囚禁在一个小的纳米颗粒内，或者在一根非常细的短金属线内，线的宽度只有几个纳米，就会发生十分奇妙的事情。由于颗粒内的电子运动受到限制，原来可以在费米动量以下连续具有任意动量的电子状态，变成只能具有某一动量值，也就是电子动量或能量被量子化了。自由电子能量量子化的最直接结果表现为，在金属颗粒的两端加上电压，当电压合适时，金属颗粒导电；而电压不合适时，金属颗粒不导电。这样一来，原来在宏观世界内奉为经典的欧姆定律在纳米世界就不再成立了。还有一种奇怪的现象，当金属纳米颗粒从外电路得到一个额外的电子时，金属颗粒具有了负电性，它的库仑力足以排斥下一个电子从外电路进入金属颗粒内，这就切断了电流的连续性，这使人们联想到是否可以发明用一个电子来控制的电子器件，所谓单电子器件。单电子器件的尺寸很小，一旦实现，把它们集成起来做成电脑芯片，电脑的容量和计算速度将提高上百万倍。

上述几项纳米技术，一旦开发应用，毫不夸张地说可以为亿万人民带来真正的实惠，具有数

十、百亿元的市场价值。

为了纳米科学研究及其成果的应用，首先要能按照人们的意愿在纳米尺度上对材料进行自由地剪裁和安排，这一技术被称为纳米加工技术。实际上，一方面纳米加工技术是纳米材料应用的重要基础，另一方面纳米加工技术中也包含了许多人们尚未认识清楚的纳米科学问题。比如说，在一个粗细为几纳米的孔或线里，原子的扩散就与宏观世界里的扩散大不一样。一般而言，原子运动的自由程为几个微米。在这个长度上，原子发生碰撞、进行热扩散的作用可忽略不计。可是在纳米孔或线内，原子的扩散主要是靠与孔壁的碰撞来完成的。再举一个例子，一般认为物体之间相互运动时的摩擦力主要来源于物体表面的不平整性，即物体表面越光滑，它们之间的摩擦力越小。在纳米世界里，材料表面很小，相互之间距离很近，以至于两块材料表面上的原子会发生化学键合而产生对相互运动的阻力。因此，在纳米世界内，所有的加工技术都必须在原子尺寸的层面上考虑。

目前，全球纳米技术的收益已达500多亿美元，预计未来5－10年内将达到1440万亿美元。有人预言，最富有的人将再也不是比尔·盖茨，而是拥有纳米技术的人。

纳米技术究竟能给人什么呢？给人梦想、给人健康、给人长寿。“纳米长寿、千寿之神”甜蜜的微笑只是献给热爱它的人，只要善待纳米科技，并善良地拥抱纳米技术，你将获得快乐与幸福，也将获得长寿，也可能获得巨大的财富。

纳米技术能使人长寿几百岁吗？答案是：能！当然，那只是尖端纳米技术的任务。比如，人老了，换一个18岁小伙子的纳米材料做的心脏、肾等，或者纳米细胞活能代谢机，5年一个周期，衰老细胞被清除掉，诞生十八、十九岁的充满生机的新生细胞。使人能如此活上200岁、300以上，这些并不是神话，随着纳米技术的研发运用，迟早有这么一天。

第二篇：科学技术概论论文

科学技术概论论文

一． 对科学技术的理解：

科学技术是指自然科学技术和社会科学技术的总和,这里的生产力是指由物质生产力、精神生产力和人类自身生产力综合构成的社会一般生产力。是先进生产力的集中体现和主要标志，它已渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动当代生产力发展的最活跃的因素。

科学技术的起源可以说是与人类的进化同步进行的，各种原始工具尤其是石器的出现，火的使用与保存，最终把人与动物作了彻底的划分。人类经过了漫长的旧石器时代、新石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽机时代、内燃机与电气化时代、原子能时代而进入到现在的科学技术时代；人类社会亦从与之相对应的原始社会、奴隶社会、封建社会进入到当今的资本主义与社会主义共存的多极化社会。显然，人类社会的发展与科学技术的进步是密不可分的，科学技术已成为社会生产力的一个基本要素。

“科学技术是第一生产力"，其最本质的含义是” 科技在推动生产力发展方面起着越来越重要的作用；科技已成为提高劳动生产力和整个经济增长的源泉；整个生产力的提高依靠科技的发展；科技转化为直接生产力的速度加快。科技发展日新月异，科技在社会发展中起着举足轻重的作用，尤其是对社会的教育，经济，文化„..起着至关重要的促进和推动作用，越来越成为教育，经济和文化前进中不可或缺的重要推动力。反之，教育，经济和文化的发展迫切需要科技的革新，同时促进科技的不断更新和变革。

二。科学技术与社会的关系:(1)本世纪以来，现代科学技术的各个领域发生了革命性变化，取得了巨大成就。科学技术是第一生产力，并且成了推动经济发展和社会进步的强大动力，成了国际竞争力和综合国力的决定性因素。现代科学技术的新成果，被广泛应用于国民经济和人们社会生活的各个方面，改变了社会生产方式、生活方式、思维方式，每个人时时处处都感受到了科学技术的巨大威力及带来的恩惠。很难想象，我们社会离开了科学技术将会是什么样子！

（2）18世纪60年代以来，人类先后经历了三次工业革命。第一次工业革命把人类带入了“蒸汽时代”，使真正意义上的近代工业迅速兴起，改变了社会阶级结构、政治关系、国际关系，也改变了人们的生活方式、思想观念和价值取向，加快了城市化的进程，把资本主义取代封建主义的进步性充分体现在历史发展的趋势中；第二次工业革命把人类带入了“电气时代”，使资本主义的政治、经济模式日渐成熟，资本主义世界体系最终形成。第三次工业革命把人类带入了“知识经济时代”，由于前所未有的广度和深度，所以极大地促进了人类社会经济结构和社会生活结构的变化，促进了国际经济格局的调整。历史事实充分证明了科学技术是第一生产力。因而我国也提出了科教兴国战略，以适应新历史时期的挑战与机遇.三。科学技术的发展：

科技推动发展，而生产力则是推动着科学技术发展的重要手段，不同的时期，世界的科技技术总是在不断变化，让我们来透过历史，看一下科学技术的起源看一看它的变迁。（1）、古代科学技术形成生产力的源流及世界首次生产力高潮

1、最初的科学劳动：人们在制造工具的过程中，不断地寻求劳动工具与劳动对象的客观规律，这种劳动过程中寻求规律的思考是脑力劳动，也是科学劳动的开端。认识事物、寻求事物发展变化规律，这是由个别到一般，由局部到整体，由实践到理论，由现实到规律的思考过程，正是这个过程推动了人类社会进步。

2、人类的“第一发明”：人类早期社会是靠群体力量进行狩猎活动来维持生存的社会。

3、第一次技术革命：弓箭的推广，导致人们产生利用弓弦绕钻杆来打孔的想法，使往复运动变成回转运动，从而发明了钻具。人增加了生产手段，发明了“制陶”技术。从此，人类的生产与生活方式发生根本变革。“钻木取火”是人类最早的一项技术革命。

4、金属时代：以金属农具为代表的整套农业技术的推广应用，形成了人类史上“第一次浪潮”，成为人类社会发展的第一个转折点。

（2）、世界第二次科技发展——产业革命

人类对客观世界认识出现飞跃，是科学革命；人类改造客观世界。技术的飞跃，就是技术革命。而科学、技术革命又引起全社会整个物质生产体系的变革，即产业革命。

1、四大发明是催生剂

2、文艺复兴运动是产业革命的先导

3、人类进入“科学实验时代”

4、第二次科技中心的转移发生在17世纪到1830年，世界科学技术中心由意大利转移到到英国，发生了历史上前所未有的科学革命、技术革命和产业革命，形成世界第二次生产力高潮。

5、蒸汽机改变了世界： 英国纺织工业的机械化，带动所有工业部门的机械化。工作机的技术革命，大机器的运转，需要超人力的驱动力。动力机成为机械前进最大障碍，研制动力机成为人们普遍关心的大事。

（3）世界第三次科技发展——化工技术革命

世界第三次科技发展，也是第三次科学技术中心的转移，发生在19世纪中叶到20世纪初的英国与德国之间，这次转移使德国成为世界科技与经济的中心。是什么原因使德国发展起来的呢？

（4）、世界第四次科技发展——电力技术革命

世界第四次生产力高潮，也是第四次科学技术中心的转移，大致发生在中国清朝光绪到中华民国这段时间，即世界兴起电力技术革命的1879年到1930年。这个时期，世界科学技术中心由欧洲转移到美国，美国实现了工业化，成为世界第一经济强国。

1.从抓机械技术创新开始。

2.电力技术革命使美国后来居上。电力革命起源于欧洲，完成在美国。1866年，维·西门子发明电机，1876年贝尔发明了电话，1879年爱迪生发明电灯，这三大发明照亮了人类实现电气化的道路。1882年，爱迪生建成世界第一个发电厂，发电能力为900马力，供7200个灯泡使用，完成了电力工业技术革命。尔后，爱迪生的助手制成了交流发动机和变压器。美国于1886年建成最早的交流发电厂并提供使用。电力技术的成功，使美、欧、日纷纷把电力建设作为国家承建工程的重点，世界范围内兴起了电气化热潮，使人类迎来了“电气化世纪”。

3.大规模生产方式，使工业进入历史新阶段。美国机械工业取得领先地位，重要原因之一是实现了元部件的标准化、系列化生产。

4.产业技术革命带来了经济繁荣。首先，美国完成和完善了欧洲的钢铁、化工和电力“三大技术”。1889年，美国的一流技术使钢铁产量超过欧洲，达到400多万吨，占世界第一位，美国的石油化工技术，除化肥工业以外，全部夺得冠军，成为“石油化工技术王国”。其次，美国完成和发展了汽车、飞机和无线电技术这“三大发明”。（5）、信息高速发展期

上世纪下叶，世界进入一个综合创新的高技术时代。随着电脑、信息技术的普及，世界的科技发展进入了新的科技发展时期，将世界发展带入了高速的轨道。未来，我们的科技可能会超出我们的想象，让我们一起期待

四.科学技术对人类社会的影响:(1)科学技术对人类社会的正面影响

1，促进了社会生产力的迅速发展和提高经济发展。

人类由于使用了科技，改变了传统的生产方式，使生产工艺趋于现代化，提高了生产的自动化水平，它低污染、低消耗、低能耗，技术含量高，不仅节省了大量人力、物力，降低了生产的成本，提高了产品的质量。科学技术为一个社会的发展注入了活力，使其经济文化的发展摆脱了衰退和危机，继续保持繁荣。2，促进了人们生活方式的改善。

首先，提高了人们的物质和精神文化生活水平。科技产品使用的社会化成为现代社会生活的一道风景线，人们的衣食住行无不与科技密切相关，科技产品已逐渐应用到社会生活的方方面面，成为现代人类日常生活不可缺少的重要组成部分。例如：现代飞机、汽车、轮船等交通工具，大大提高了运行的速度，使人们不仅旅途舒适，而且节约了许多宝贵的时间；电视、音响、电冰箱、洗衣机、空调等高科技家用电器的使用，满足了生活的需要。

其次，提高了人类的身体健康水平。人类基因工程的业已完成，使得科学家对于人类的遗传基因人类借助生物遗传工程、基因工程等高科技技术生产的药品，可以治疗许多常规疗法不能治疗的疑难疾病甚至过去被认为无法治疗的不治之症；治愈疾病，提高人们的身体健康。

再次，极大地开阔了人类的视野和对物质世界的认识水平。科技是人类对自然规律认识的成果，同时也是人类创造性思维的最高成就。例如，大型射电天文望远镜的研制成功，可以使人们看到几十亿光年乃至更遥远的太空，从而为探索人类所不知的太空的奥秘提供了方便。

3、推动社会全面进步。现代科学技术广泛渗透到社会的各个领域，有力地促进着社会的全面进步和迅速发展。将科学技术与社会紧密结合起来，解决社会发展中的种种问题，促进社会的科学化，这是当代社会的发展趋势，也是人类的奋斗目标。

在现代科学技术基础上出现的人口科学、现代医学、遗传科学、生理科学、心理科学等，能够帮助人类把握人口增长的规律，协调人口与经济、环境、自然资源等方面的相互关系，确立人口发展 战略，科学地控制人口增长，实行优生优育，提高人口素质，有效而合理地开发人力资源，使人口与社会进步很好地协调起来。

现代科学技术的应用，还能改善人类的衣、食、住、行、身体健康、精神面貌、道德修养等方面的状况，形成科学的生活方式，有效地增强人民的体质，提高社会成员的品德素质，使之成为全面发展的新人。

(2)科学对社会的负面影响 1.“白色垃圾”大量产生。

先进的科技研制出了方便人民生活的塑料，随着生活节奏的加快和生活水平的提高，塑料的用量与日俱增。目前，废塑料在垃圾中占的比例越来越大，大大增加了垃圾处理的难度和费用。“白色污染”已成为当前危害我国社会环境的一大公害，严重阻碍了我国经济和环境的可持续发展。

2、空气污染以及噪音污染严重。

现代科学技术致使人类工业和交通的无限扩展，烟尘、工业气体、汽车尾气的排放已经超过了自然自我净化的界限，大气污染日益严重。空气质量直接影响人体的新陈代谢和体温调节等，长期处于噪音中，会使人的大脑皮层维持亢奋状态，失去自我调节功能，条件反射异常，更严重的会使人精神错乱。

3、科学技术对人类社会伦理道德的冲击。

现代科学技术的发展，带来了一系列关于人类社会伦理道德的问题和隐患。“试管婴儿”这项技术的成功，是人类在生命科学上迈出的重要一步。克隆技术的成功再次将生物技术推向人类生命伦理的极限，一旦将克隆技术应用于人类自身，改变人类以往的繁衍模式，必将引起诸多灾难性的伦理问题。

4、科学技术让我们的个人信息不再安全。

电脑及网络等新的通讯方式的出现，将我们带入信息时代，与信息资源共享相伴而生的是信息的安全问题。四通八达的信息网很容易就可以致使我们的个人隐私泄露。

总之，科技并不是单向地决定着社会，它同样也受社会的影响，我们要正确认识科技同社会的关系，要使科技和社会同时进步。只有对科学技术有了清楚的认识，我们才能更好的在经济和社会发展中做到有所为、有所不为。因此，要在保护环境的基础上发展经济，要合理开发、利用环境，充分、有效地使用能源，树立科学发展观，努力建立人与人之间、人与自然之间的和谐关系。

五。学习科学技术发展概论的意义：

当今世界，各国综合国力的竞争，实质上就是现代科学技术的竞争“科教兴国”已被定为我国现代化建设的基本战略，这是关系到中华民族存亡兴败的重大决策；科教兴国的意义不仅在于必须以科学进步带动技术的发展从而提高我国的经济实力和国防能力，还在于从根本上提高我国的国民科学文化素质，只有这样我们才能牢牢地站稳脚跟，自立于世界民族之林。增强全民的现代科学意识，是培养造就高素质人才群体的基础条件。培养人才，最重要的手段之一是加强现代科学技术的普及宣传，广泛传播科技知识，提高人们的高科技意识和科学文化水平。新的时期即将到来，科学技术又经历着新的变革，人们正在迎接未来的机遇和挑战。在新的时期，知识经济的大发展将是世界潮流，科学技术将比以往任何历史时期发挥更加巨大的作用。

科学与人文本来就是相辅相成的，没有人文的科学是跛脚的，没有科学的人文是盲目的；科学作为一种文化现象，一开始就有着深厚的人文基础。创新能力与开拓精神更多地来源于自然科学和社会人文科学的碰撞与交流。在21世纪多元价值并存、多元文化碰撞的时代中，科学技术教育的精神与人文精神渗透于专业教育之中，为学生建立价值定位，把握科技为“人”的本真属性，使当代大学生成长为新时代有科学理性与远见的知识分子。

因此，作为当代大学生，不仅应当具有某一个专门领域的知识和技能，他们还要具有根据经济结构变化而改变工作类型的能力和熟悉生产经营活动所需的多方面知识。关键是通过各种渠道，使不同科学之间发生联系，在相融、共处和合作中相得益彰。我们要整合传统与现实、历史与未来、人文与科学、理论与经验、个人与社会之间的关系，使我们获得全面、系统的知识和技能。

在生活中应该从根本处做起，即从人自身做起——科技革命和人自身的革命。我们应该在学好掌握科学技术的同时，趋利避害，扬长避短，正确认知科学技术，利用科学技术去完成一些对社会对国家有利的使命，这样才能为社会作出更多的贡献，而不是为人社会造成更深的伤害。通过掌握和科学应用技术来回报社会，回报祖国，利用它来造福人类。

第三篇：科学技术概论论文

科学技术对人类的影响

众所周知科学是一把双刃剑，人类在享用着科学所带来的众多方便时，也越来越了解了科学所带来的消极的影响。如今，现代科技极大地方便了我们的生活，影响和改变着我们的生活方式和思维方式。人类作为追求新事物和尝试新生活的主体，与生俱来的求知欲和好奇心使得人们对生活中的科技发展愈加关注。科技也在不断影响着人们的未来发展状态。

从人类发展历程来看，人类所经历的三次科学技术革命，每一次都是生产力发生巨大的飞跃：

第一次科技革命：以纺织技术的改进为开端，以蒸汽动力技术达到实用为标志，形成了一个以机器技术为主导技术的技术体系。使得人类社会面貌发生了根本变化，从传统的农业革命向近代工业社会跃进，极大地提高了社会生产力。第二次科技革命：以电气化技术为主导技术，推动了工业的电气化进程，使社会生产力又有了一次新的飞跃。第三次科技革命和产业革命以原子能、电子计算机和空间技术极其产业为标志。

第三次科技革命：在第三次科技革命的推动下，二战后出现了一个人类历史上罕见的生产大发展时期。

科学技术对人类的影响是多方面的：

1.对经济的影响：随着科学技术的发展，信息技术使信息传递更快、更便捷，促进了全球经济协调机制的形成。当前国际分工的资源基础不断削弱，技术基础大大增强，科技进步的水平成为国际分工的主要依据。对经济全球化起巨大推动作用，科学技术已经成为现代经济增长的重要因素。2.对生活的影响：促进了人们生活方式的改善。提高了人们的物质和精神文化生活水平。科技产品使用的社会化成为现代社会生活的一道风景线，人们的衣食住行无不与科技密切相关，科技产品已逐渐应用到社会生活的方方面面，成为现代人类日常生活不可缺少的重要组成部分。例如：现代飞机、汽车、轮船等交通工具，大大提高了运行的速度，使人们不仅旅途舒适而且节约了许多宝贵的时间；电视、音响、电冰箱、洗衣机、空调等高科技家用电器的使用，满足了生活的需要。

3.对身体健康的影响：提高了人类的身体健康水平。人类基因工程的业已完成，使得科学家对于人类的遗传基因人类借助生物遗传工程、基因工程等高科技技术生产的药品，可以治疗许多常规疗法不能治疗的疑难疾病甚至过去被认为无法治疗的不治之症；治愈疾病，提高人们的身体健康。

4.对人类认知的影响：极大地开阔了人类的视野和对物质世界的认识水平。正如伟大导师恩格斯指出：日益发展的工业使一切传统的关系革命化，而这种革命化，又促使头脑革命化。科技是人类对自然规律认识的成果，同时也是人类创造性思维的最高成就。例如，大型射电天文望远镜的研制成 功，可以使人们看到几十亿光年乃至更遥远的太空，从而为探索人类所不知的太空的奥秘提供了方便。5.对人们精神生活的影响：一位西方哲人曾说过这样一句话:“正是科学给予我们对一个永恒世界的信念。对于科学，我们可以用阿基米德的话来说，给我一个支点，我就能推动宇宙。在变动不居的宇宙中，科学思想确立了支撑点，确立了不可动摇的支柱。”这位哲人的话睿智地说明，科学不但作为一种物质文明影响着生产力的发展，它还作为一种精神文明影响着人们思想意识的发展。当科学技术作为一种精神文明影响着人们思想意识的时候，它也向我们展示了一种精神力量。对于这种精神力量的需要，就构成了科学技术的精神价值。科学技术的精神价值独立于、有时甚至高于科学技术知识的物质生产力价值，它可以直接介入和作用于人的精神生活,也可以通过其生产力价值的实现，改变人的物质生活，进而影响和改变人的精神生活。所以，我们不但应当从生产力的角度认识和关注科学技术，还应当从精神价值的角度去关注和认识科学技术。

以上只是科学技术对人类影响的其中的一部分，实际上科学对人类的影响是方方面面的。当然科学为人类提供方便的同时也带了许多不良的后果。

一、环境污染。随着科学技术的迅猛发展，现代工业生产的急剧增长，环境污染日益显出全球性，对整个人类的生存构成了威胁，温室效应、臭氧层空洞、酸雨、核放射污染是具体的一些环境问题。

二、生态危机。由于人类不合理的活动，特别是利用科学技术向自然无限索取的活动，在全球规模或局部区域导致生态过程即生态系统的结构和功能的损害和瓦解，从而危害人类的利益，威胁人类生存和发展的现象，森林毁坏、物种灭绝加快、土地荒漠化是具体的一些生态问题。

三、战争和恐怖活动及犯罪活动。战争中，交战双方利用最先进的科学技术制造各种武器，人类之间互相残杀。而从第二次世界大战我们已经可以看出,随着科技的发展,现在的战争所造成的破坏与损失以远远不是以前可比.人身安全越来越没保障，现在平均每天都有数以万计的犯罪行为发生，而其犯罪手段大多都与时下的新科技相关，如短信诈骗、电话诈骗，网上诈骗等。

四、资源短缺。长期以来，人类有一种错误的看法，认为地球上的资源是取之不尽，用之不竭的，但随者科学技术和生产力的发展，人类已经面临自然资源短缺的局面，如矿产资源匮乏、能源危机、水资源精湛等。

五、人口和健康问题。人口问题好似工业文明所带来的恶果之一，它又为成为环境污染、资源枯竭、粮食紧张等全球问题的重要根源。其中人口膨胀、人口老龄化、粮食危机等问题日益严重。各种新兴病菌不断出现，很多病菌的杀伤力已经远远超过以前的病菌的破坏力。.这是由于医药科技的迅速发展加快了病毒的变种，以至于科技的发展速度已经跟不上病毒的变种速度，或许有一天人类会灭亡于某一场大的瘟疫。

科学技术是中性的工具，它本身无所谓善恶，即它是价值中立的。每一门科学技术的发展，促进社会发展的同时，都要伴随大量弊端的出现，大到可能危害人类生存安全的核武器、环境污染、能源枯竭等，小到我们日常应用的网络，都如同一把双刃剑。科技进步在给人类带来巨大财富的同时，也打开了装有各种灾难和祸患的“ 潘多拉魔盒”，像火一样，既具有照亮自我的功能，也具有毁坏自我的力量，它给我们带来光明的恩赐，也给我们带来破坏的威胁。科技所带来的后果的好坏依赖于使用科技的人，好人可用它为善，坏人则可用它为恶。因此，科学造成科技与环境、能源等方面的矛盾的内因决非科学技术本身，恰恰是人类自己有不可推卸的责任，如果人类能对其加以好好的利用，定会给我们带来巨大的福音，但要是使用不当，就会给我们带来巨大的灾难和痛苦，所以我们应该辩证地看待科学技术的社会作用，在认识自然和改造自然的不断实践中，充分利用科学技术的积极作用，设法限制和克服科学技术带来的消极作用。我们要全面把握科学技术的两重性，正确认识科学技术的社会作用，要多去研究科技发展带来的弊端，同时各国政府间应该加强合作，成立专门机构立法并监督实施来规范科技成果的应用，减少科技发展带来的负面作用。坚持以人的全面发展为本质和核心，以科学发展观为指导，走可持续发展道路，解决好科技发展与人类、环境关系问题，创造出一个相对和谐的人类生存环境，使科技发展能更好地服务人类、造福人类。

第四篇：科学技术概论

题目：谈谈你对第一次产业技术革命的认识。你对学习该课程有何体会、教学上有何建议？

工业革命，又称产业革命或技术革命，指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。是以机器生产逐步取代手工劳动，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命，后来又扩充到其他行业。

17世纪中期的英国资产阶级革命，推翻了英国的封建专制制度，建立了资产阶级和土地贵族联盟为基础的君主立宪制度，从而成为世界上第一个确立资产阶级政治统治的国家。资产阶级利用国家政权加速推行发展资本主义的政策和措施，促进了工业革命各种前提条件的迅速形成。

资产阶级通过大规模地对外掠夺以及在国内实行的国债制度和消费税政策，积累了巨额财富，为工业革命提供了所必须的货币资金；大规模的圈地运动，为工业革命提供了大量的“自由”劳动力和广阔的国内市场。

工场手工业的蓬勃发展，培养了大批富有实践经验的熟练工人，为机器的发明和应用创造了条件；自然科学的发展及其成就，特别是牛顿的力学和数学，为机器的产生奠定了科学理论基础。

蓬勃发展的工场手工业，积累了丰富的生产技术知识，增加了产量，但仍然无法满足不断扩大的市场需求。于是，一场生产手段的革命呼之欲出。

工业革命是资本主义发展史上的一个重要阶段，对人类历史的发展产生了广泛而深刻的影响。

1、工业革命作为一场技术革命，推动了社会生产力的飞速发展，人类进入了

蒸汽时代。

2、工业革命改变了社会经济结构。工业革命引起了生产方式和组织方式的变化，使用机器为主的工厂制取代了手工工场。

3、工业革命带来了城市化和人口向城市的转移。

4、工业革命给人们的日常生活和思想观念带来了巨大的变化。

5、但是，工业化和城市化也产生了新的社会问题。比如：贫富分化，城市人口膨胀，住房拥挤，环境污染等弊端。

6、工业革命同时引起社会结构的改变。从根本上说，后来出现的波澜壮阔的国际共产主义运动正是工业革命的直接产物。

7、生产力飞跃

8、出现了两大直接对立的阶级：工业资产阶级与工业无产阶级

学习了这门课程之后有利于提高文管类大学生的科学素质。从近代科技发展史、现代自然科学基本内容、高科技领域的状况以及科学技术与社会的相互影响四个方面，深入浅出地介绍了科学技术的基础知识以及包含在科技发展过程中的科学思想、科学精神、科学技术的社会功能。注重“以论带史、展望未来”，注意了文理之间的结合。

以下是本人的一些建议，科学技术概论这门课程的教学不应该仅限于纸上谈兵。而应增加趣味性！以专题探究式教学为主，培养主体意识和创新能力

“教学过程”首先是学生的“学习过程”。“教”意味着更多地控制和支配，而“学”则意味着更多的主动与自由。因而，建立由多学科精英组成的教学团队，有效组织多学科交融的教学；教师在教学设计、课堂教学、社会实践活动及教学评估等环节中，都努力从“引导”的角度去唤起学生“学”的兴趣与动力。以科技前沿专题为主线，开设若干个专题供学生自由选择。教学中，通过师生互动，营造主动学习的环境与氛围，创设有利于学生达到理性思维彼岸的教学情境，引导学生进行探究式教学及相应的实践活动。通过学习专题的确定、调研问题的界定、学习方法的选择、社会实践活动的开展等环节，培养学生主体意识和创新能力，让学生学会科学研究方法，培育科学精神。只有通过探究活动，学生才能真正理解科学技术发展的历史和本质，并对科学技术的理解和科学技术探究的经历内化为科学素养。完善立体化教学资源建设，为学生搭建自学平台

充分运用现代教育技术和信息技术，建成了以文本教材、多媒体课件、网络课程、音视频资料库等丰富l的立体化教学资源；作为课堂教学的有益延伸，为学生自学提供信息资源与交流平台。以实践活动为拓展，实现科技教育与社会互动

为增强学生对学习内容的理解并得到来自实际的体验和感受，我们以科技文化活动为主要载体，在课程教学中安排了相应的社会实践活动。这些实践活动既拓展了课堂教学内容，又培养和锻炼了学生的实践能力，实现科技教育与社会的互动，收到良好效果。完善考试与评价方法，促进学生科学素养的提升

以作业成绩+课堂讨论成绩+调研报告成绩+笔试成绩汇总，作为对学生学习状况的综合评价。另外，对于在科技服务、科普教育活动中表现特别突出者，对于在科技制作、创新大赛中获奖者，分别予以相应的奖励加分。这种注重对学生学习过程以及综合素质与创新能力发展状况的考核方法，虽增加了考核与评价的难度，却为学生提供了有选择的自由发展的空间，受到学生的普遍欢迎，更有利于促进学生科学素养的全面提升。

第五篇：纳米论文

聚合物基-纳米二氧化硅复合材料的应用研究进展

班级12材料2班学号1232230042姓名王晓婷

摘要本文介绍了近年来国内外纳米SiO2聚合物复合材料的制备方法，讨论了制备方法的特点，阐述了聚合物纳米SiO2复合材料的研究进展, 并展望了聚合物纳米SiO2 的应用前景。

关键词纳米SiO2复合材料;聚合物;制备;应用 前言

纳米SiO2是目前应用最广泛的纳米材料之一,它特有的表面效应、量子尺寸效应和体积效应等,使其与有机聚合物复合而成的纳米二氧化硅复合材料, 既能发挥纳米SiO2自身的小尺寸效应、表面效应以及粒子的协同效应, 又兼有有机材料本身的优点, 使复合材料具有良好的机械、光、电和磁等功能特性, 引起了国内外研究者的广泛关注[

1，2]

。本文就纳米Si02一聚合物复合材料的制备方法、制备方法的特点和应用进行一次全面的综述。

2聚合物/ 纳米Si O2 复合材料的制备

2．1 共混法

共混法是制备聚合物／无机纳米复合材料最直接的方法，适用于各种形态的纳米粒子，但是由于纳米粒子存在很大的界面自由能，粒子极易自发团聚。要将无机纳米粒子直接分散于有机基质中制备聚合物纳米复合材料，必须通过化学预分散和物理机械分散打开纳米粒子团聚体，消除界面能差，才能实现均匀分散并与基体保持良好的亲和性。具体途径如下。

2．1．1 高分子溶液(或乳液)共混

首先将聚合物基体溶解于适当的溶剂中制成溶液(或乳液)，然后加入无机纳米粒子，利用超声波分散或其他方法将纳米粒子均匀分散在溶液(或乳液)中。

姜云鹏等利用PVA与纳米Si02表面的羟基形成的氢键实现了纳米si02对PVA的改性；张志华等用溶胶一凝胶反应制备纳米Si02颗粒，然后通过超声分散机将颗粒分散到聚氨酯树脂中制备出了聚氨酯／Si02纳米复合材料；以上各种方法都使不同材料的各方面性能得到了改善。

2．1．2熔融共混

将纳米无机粒子与聚合物基体在密炼机、双螺杆等混炼机上熔融共混。

郭卫红等[5]在密炼机上将PMMA和纳米Si02粒子熔融共混后，用双螺杆造粒制得纳米复[4][3]合材料。石璞[6]通过熔融共混法将纳米si02粒子均匀地分散于PP基体中制得复合材料，由于复合偶联剂的一端易与离子表面上大量的羟基发生化学反应形成稳定的氢键，另一端与聚丙烯相容性较好，使纳米粒子基本没有团聚，实现了增强、增韧的目的。张彦奇等[7]将纳米Si02经超声分散并经偶联剂处理后与LLDPE等组分预混、挤出、造粒，制备了线性低密度聚乙烯(LU)PE)／纳米Si02复合材料，所得薄膜雾度显著提高。

2.2在位分散聚合法

首先采用超声波分散、机械共混等方法在单体溶液中分散纳米粒子，或采用偶联剂对纳米粒子表面进行处理，然后单体在纳米粒子表面进行聚合，形成纳米粒子良好分散的纳米复合材料(in situ polymerization)。通过这种方法，无机粒子能够比较均一地分散于聚合物基体中。

欧玉春等[8]利用带有羟基的丙烯酸酯表面处理剂对Si02进行表面处理，应用本体法聚合制备si02／PMMA纳米复合材料，结果显示纳米Si02的加入可以提高聚甲基丙烯酸甲酯材料的机械性能、玻璃化温度及材料的耐水性。Jose-Luiz Luna—Xavier等[9]采用原位聚合法以阳离子偶氮化合物AIBA为引发剂，液相纳米Si02为核，聚甲基丙烯酸甲酯为壳合成了纳米Si02一聚甲基丙烯酸甲酯乳液聚合物。由于阳离子偶氮化合物AIBA为引发剂的使用增强了与纳米si02的相互作用，使效率大大提高。

2.3溶胶-凝胶法

溶胶一凝胶法(Sol-gel)是制备聚合物／无机纳米复合材料的一种重要方法。通过烷氧基金属有机化合物的水解、缩合，将细微的金属氧化物颗粒复合到有机聚合物中并得到良好分散，从而在温和条件下制备出具有特殊性能的聚合物／无机纳米复合材料。

2.4硅酸钠溶胶一凝胶法

溶胶一凝胶法在制备聚合物／纳米si02复合材料时显示出很多优势。但是，所用的无机组分的前驱物正硅酸烷基酯价格昂贵、有毒，因此为了降低制备成本，改善生产条件和减少环境污染，张启卫等[10]用硅酸钠为无机si02组分的前驱物，与PVAC或PMMA的THF溶胶混合，经溶胶一凝胶过程制备出聚合物／Si02杂化材料。结果表明，si02含量在一定范围时，由于发生了纳米级微区效应，有机一无机两相间相容性好，不产生相分离，材料透光率提高，热稳定性增强。

3聚合物/ 纳米Si O2 复合材料的研究进展

3.1 纳米SiO2/环氧树脂复合材料

Mascia等通过红外光谱和定性黏度分析得知,纳米SiO2 和环氧树脂随着环氧树脂的分子量增加、加入偶联剂、增加溶剂的极性以及提高反应温度都会使二者的相容性提高[11]。宁荣昌等用分散混合法研究了纳米SiO2有无表面处理及其含量对复合材料性能的影响, 采用透射电镜和正电子湮没技术(PALS)对纳米SiO2 的分布和自由体积的尺寸及浓度进行了表征[12]。结果表明, SiO2表面处理后, 复合材料性能得到提高, 使环氧树脂增强和增韧;且纳米SiO2含量为3 % 时,自由体积浓度最小, 纳米复合材料的性能最佳。刘竞超等通过原位分散聚合法制得了纳米SiO2/环氧树脂复合材料[13]。结果表明, 对复合材料力学性能的影响较大的是偶联剂, 在最优工艺条件下制得的复合材料冲击强度、拉伸强度比基体分别提高了124% 和30%;复合材料的Tg和耐热性也有所提高。

3.2 纳米SiO2/丙烯酸酯类复合材料

欧玉春等用原位聚合方法制备了分散相粒径介于130 nm 左右的PMMA/SiO2(聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅)复合材料[14]。结果表明, 经表面处理的SiO2在复合材料基体中分散均匀, 界面粘结好;SiO2粒子的填充使基体的Tg和损耗峰上升, 随着SiO2含量的增加, 对应试样的Tg和损耗峰值增大;随着SiO2含量的增加, 基体的拉伸强度、弹性模量表现为先下降后升高, 而基体的断裂伸长率表现为先升高后下降。武利民等通过原位聚合、高速剪切法分散共混和球磨法分散共混等3 种方法制备丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液, 以相同的方法制备丙烯酸酯/微米SiO2复合乳液[15]。结果表明, 共混法制得的纳米复合物的拉伸强度、断裂伸长率和玻璃化转变温度随纳米SiO2含量的增加先上升然后逐渐下降。涂层对紫外光的吸收和透过随纳米SiO2 含量的增加分别呈上升和下降趋势, 而微米SiO2复合丙烯酸酯乳液, 其涂层对紫外光的吸收和透过基本不受微米SiO2 的影响。

3.3 纳米SiO2/硅橡胶复合材料

王世敏等对纳米SiO2/二甲基硅氧烷复合材料的光学、力学性能进行了研究[16]。结果表明, 复合材料对波长λ＞390 nm 的可见光基本能透过, 透过率达80%, 硬度随纳米SiO2的增加呈上升趋势。Mackenzie 等制备的纳米SiO2/硅氧烷复合材料在非氧化气氛中加热到1 000 ℃以上, 分子发生重排, 形成块状微孔体;继续加热到1 400 ℃时,有机碳仍不分解, 且热膨胀系数很小[17]。由于聚硅氧烷的高柔顺性, 在溶胶－凝胶过程中不会因干燥而破裂, 该材料可以作为涂层改善基体(如聚合物、金属)表面的物理化学性质。潘伟等研究SiO2纳米粉对硅橡胶复合材料的导电机理、压阻及阻温效应的影响[18]。结果表明,随着SiO2纳米粉的增加, 压阻效应越来越显著,在一定压力范围内, 材料电阻随压力呈线性增加;同时, SiO2纳米粉的加入使复合材料的电阻随温度增加而增加。

3.4 纳米SiO2/聚碳酸酯材料

聚碳酸酯具有较好的透明性, 较高的硬度, 以及较强的蠕变性。为了进一步提高其应用价值, 王金平等以聚碳酸酯为基体, 采用溶胶－凝胶法技术在聚碳酸酯表面覆盖一层纳米SiO2无机涂层, 涂层与聚碳酸酯较好的结合, 使材料的耐磨性得到明显提高[19]。

3.5 纳米SiO2/聚酰亚胺复合材料 聚酰亚胺(PI)是一种广泛应用于航空、航天及微电子领域的功能材料, 它的优点是介电性良好,力学性能优良, 但其吸水性强和热膨胀性高的缺点限制了他的应用。而采用纳米SiO2改性后的PI 在这方面得到了很大改善。杨勇等的研究表明, 采用纳米SiO2改性后的PI 其热稳定性得到加强, 热膨胀系数得到降低[20]。曹峰等研究PI/SiO2复合材料的力学性能时发现, 随着SiO2含量的增加, 其杨氏模量、拉伸强度、断裂强度增加, 加入适量的插层剂, 有利于增加有机分子与无机物分子之间的相容性, 从而可制备强度和韧性更加优异的复合材料[21]。

3.6 纳米SiO2/聚烯烃类复合材料

张彦奇等采用熔融共混法制备了线性低密度聚乙烯(LLDPE)/纳米SiO2复合材料[22]。结果表明, 纳米SiO2使LLDPE 的拉伸弹性模量、冲击强度、拉伸强度提高, 且均在纳米SiO2用量为3 份左右时达到最大值;加入少量的纳米SiO2后, LLDPE 薄膜对长波红外线(7～11 μm)的吸收能力较纯LLDPE 膜有显著提高, 透光率略有下降, 但雾度提高。曲宁等利用纳米SiO2、马来酸酐接枝PE(PE-g-MAH)和PP 通过熔融共混制备了PP/纳米SiO2复合材料[23]。结果表明, 经表面处理、用量为4 %的纳米SiO2 与4 % 的PE-g-MAH 发生协同作用, 可以使PP/纳米SiO2复合材料的冲击强度提高40 %,拉伸强度提高10%, 耐热温度提高22℃。

3.7 纳米SiO2/尼龙复合材料

E.Reynaud 等研究了不同粒径和含量的纳米SiO2 与尼龙6 通过原位聚合得到的纳米复合材料的特性[24]。形貌分析出粒子的存在不影响复合材料的结晶相;粒子的加入明显增强了基体的弹性模量,且复合材料的性能受粒子尺寸和分散状况的影响。

3.8 纳米SiO2/聚醚酮类树脂复合材料

邵鑫等研究了纳米SiO2对聚醚砜酮(PPESUK)复合材料摩擦学性能的影响[25]。结果表明, 纳米SiO2不但可以提高PPESUK 的耐磨性, 而且还有较好的减摩作用, 其最佳用量为25%。靳奇峰等采用悬浮液共混法制备了纳米SiO2填充新型杂萘联苯聚醚酮(PPEK)复合材料[26]。当纳米SiO2用量为1 % 时, 复合材料的综合力学性能最佳。纳米SiO2的加入使得复合材料的摩擦性能比纯PPEK 有了明显提高, 当纳米SiO2用量为7 % 时,材料的摩擦磨损性能最好, 并且在大载荷下纳米SiO2 更能有效改善复合材料的摩擦磨损性能。

3.9纳米SiO2/聚苯硫醚(PPS)复合材料

张文栓等首先将纳米SiO2粒子与硅烷偶联剂KH-550 的乙醇溶液混合, 在40 ℃以下用超声波振荡60 min 后脱去溶剂, 烘干后与PPS 在高速搅拌机中混合均匀, 然后用双螺杆挤出机造粒制得PPS/纳米SiO2复合材料[27]。纳米SiO2粒子呈颗粒状均匀分布在PPS 基体中, 尺寸在10～40 nm 范围内。当纳米SiO2用量为3 % 时, PPS/纳米SiO2 复合材料的力学性能最佳, 拉伸强度、弯曲弹性模量和缺口冲击强度分别提高13.4%、7.4% 和27.3%。张而耕等用转化剂、分散剂和稳定剂制备了PPS/纳米SiO2水基涂料[28]。PPS/纳米SiO2复合涂层的耐冲蚀磨损性比普通涂层提高了约50 倍, 能够用于零部件的防冲蚀磨损。

3.10纳米SiO2/PMMA 复合材料

张启卫等利用溶胶-凝胶法制备了PMMA/纳米SiO2复合材料[29]。发现PMMA 与纳米SiO2两相间的相容性好, 材料透光率可达80 %, 并且热稳定性和Tg都比纯PMMA 有较大的提高。郭卫红等将经过表面处理的纳米SiO2分散于PMMA 单体中形成胶体, 原位聚合制备了PMMA/纳米SiO2复合材料[30]。结果表明, 复合材料的耐紫外线辐射能力提高1 倍以上, 冲击强度提高80 %。同时由于纳米粒子尺寸小于可见光波长, 复合材料具有高的光泽度和良好的透明度。

4总结与展望

聚合物/纳米SiO2复合材料具有优良的综合性能, 展现出诱人的应用前景。尽管近年来对其研究较多, 并取得了较大进展, 但是对它的研究还不够深入, 还有许多问题亟待研究和解决, 如纳米SiO2在聚合物基体中的均匀分散问题, 纳米复合材料的相界面结构, 纳米SiO2 对聚合物性能影响的机理等。相信随着制备技术的进一步完善及对材料的结构与性能关系的进一步了解, 人们将能按照需要来设计和生产高性能和多功能的聚合物/纳米SiO2复合材料。纳米Si02可以改性多种高分子材料，通常对聚合物的机械性能如拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率，以及热稳定性、动态力学行为、光学行为等都有较大影响。因此人们都在力求解决很多问题，诸如纳米Si02在聚合物基体中的均匀分散；纳米Si02复合材料中有机相和无机相的相界面结构；Si02粒径大小、几何形状等形态参数及添加量对复合材料性能的影响；纳米Si02对聚合物基体材料性能影响的机理等。随着研究的不断深入，纳米Si02一聚合物体系将在越来越多的领域发挥出它的重要作用。

参考文献

[1]Gabrielson L, Edirisinghe M J.On the dispersion offine ceramic powders in polymers.Journal of MaterialsScience Letters, 1996, 15(13): 1 105～1 107 [2]徐国财, 张立德.纳米复合材料.北京: 化学工业出版社, 2002.32～43

[3]姜云鹏,SiO2 改性聚苯硫醚力学性能的研究.高分子材料科学与工程，2002，18(5)：177 [4]张志华，吴广明，等．材料科学与工程学报，2003，21(4)：498

[5]郭卫红，李盾，等．纳米SiO2 增强增韧聚氯乙烯复合材料的研究.塑料工业，1998，26(5)：10 [6]石璞，晋刚，聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅杂化材料制备与性能.国塑料，2002，16(1)：3 [7]张彦奇，华幼卿．纳米SiO2 填充杂萘联苯聚醚酮复合材料的性能研究.应用化学，2003，20(2)：638 [8] 欧玉春，杨锋，聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅杂化材料制备与性能.分子学报，1997，2：199 [9]Jose-Luiz L X，Alain G，Elodie B L J Colloid and InterfacaSci，2002，250(1)：82 [10] 张启卫，章永化，聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅杂化材料制备与性能.料科学与工程，2002，20(3)：381 [11]Mascia Leno, Tang Tao.Curing and morphology ofepoxy resin-silica hybrids.Journal of MaterialsChemistry, 1998, 8(11): 2 417～2 421 [12]郑亚萍, 宁荣昌.纳米SiO2 环氧树脂复合材料性能研究.玻璃钢/复合材料, 2001(2): 34～36

[13]郑亚萍, 宁荣昌.纳米SiO2/环氧树脂复合材料性能研究.高分子材料科学与工程, 2002, 18(5): 148～154 [14]欧玉春, 杨锋, 庄严, 等.原位分散聚合聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅纳米复合材料研究.高分子学报, 1997(2): 199～205 [15]熊明娜, 武利民, 周树学, 等.丙烯酸酯/纳米SiO2 复合乳液的制备和表征.涂料工业, 2002(11): 1～3 [16]王世敏, 吴崇浩, 赵雷, 等.聚二甲基硅氧烷/SiO2杂化材料的制备与性能的研究.材料科学与工程学报,2003, 21(2): 205～207 [17]Mackenzie John D, Chung Y J, Hu Y.RubberyOrmosils and their Applications.Journal ofNon-Crystalline Solids, 1992, 147-148: 271～278 [18]潘伟, 翟普, 刘立志.SiO2 纳米粉对炭黑/硅橡胶复合材料的压阻、阻温特性的影响.材料研究学报,1997, 11(4): 397～401 [19]王金平, 俞志欣, 何捷, 等.用sol-gel 法在pc 上制备有机－无机复合耐磨涂层.功能材料, 1999, 30(3): 323～325 [20]杨勇, 朱子康, 漆宗能.溶胶－凝胶法制备可溶性聚酰亚胺/二氧化硅纳米复合材料的研究.功能材料,1999, 30(1): 78～81 [21]曹峰, 朱子康, 印杰, 等.新型光敏PI/SiO2 杂化材料的制备与性能研究.功能高分子学报, 2000, 13(3): 25～29 [22]张彦奇, 华幼卿.LLDPE/纳米SiO2 复合材料的力学性能和光学性能研究.高分子学报, 2003(5): 683～84 [23]Reynaud E, Jouen T, Gauthier C, et al.Nanofillersin polymeric matrix: a study on silica reinforcedPA6.Polymer, 2001, 42(21): 8 759～8 768 [24]邵鑫, 田军, 刘维民, 等.纳米SiO2 对聚醚砜酮复合材料摩擦学性能的影响.材料工程, 2002(2):38～39 [25]靳奇峰, 廖功雄, 蹇锡高, 等.纳米SiO2 填充杂萘联苯聚醚酮复合材料的性能研究.宇航材料工艺, 2005(2): 18～19 [26]张而耕, 王志文.PPS/SiO2 纳米复合涂层的制备和性能测试.机械工程材料, 2003, 27(5): 36～37 [27]张启卫, 章永化, 陈守明, 等.聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅杂化材料制备与性能.应用化学, 2002, 19(9): 874～875 [28]郭卫红, 唐颂超, 周达飞, 等.纳米SiO2 在MMA 单体中在原位分散聚合的研究.材料导报, 2000(10):71～72 [29]张毅, 马秀清, 李永超, 等.纳米SiO2 增强增韧不饱和聚酯树脂的研究.中国塑料, 2004, 18(2): 35～36 [30]周文英, 李海东, 牛国良, 等.纳米SiO2 改性不饱和聚酯树脂.纤维复合材料, 2003(14): 14～15