二维纳米光子学材料研究获重要突破

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第一篇:二维纳米光子学材料研究获重要突破

二维纳米光子学材料研究获重要突破

近日,中科院上海光机所研究员王俊与张龙、赵全忠以及上海光机所中科院外国专家特聘研究员Werner Blau等人合作,首次报道了二维层状MoS2纳米材料在近红外波段的优异超快饱和吸收性能。相关研究成果日前发表于《美国化学学会—纳米》。

据介绍,过渡金属硫化物二维纳米材料,如MoS2、MoSe2、MoTe2、WS2等受到了学界的高度重视,许多独特的光电性质在该材料由体材料降解到二维单分子层后体现出来,该类材料已成为新一代高性能纳米光电器件国际前沿研究的核心材料之一。然而,针对这类宽禁带直接带隙半导体二维纳米片的超快非线性光学性质及相应光子器件的研究还鲜有报道。

上述研究小组利用液相剥离技术成功制备出高品质MoS2纳米片分散液。透射电子显微镜、可见—红外吸收光谱、拉曼光谱、原子力显微镜研究表明,分散液中存在大量高品质MoS2纳米片层。超快非线性光学实验证实MoS2纳米片对100fs、800nm近红外激光脉冲具有比石墨烯更加优异的饱和吸收响应。

业内专家表示,这些结果预示着以MoS2为代表的过渡金属硫化物二维纳米半导体材料在超短脉冲锁模器、激光防护光限幅器以及光开关等光子学器件开发方面的巨大潜力。(来源:中国科学报)

石墨烯电池,利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。

1发明历程

不久前,美国俄亥俄州的Nanotek仪器公司利用锂电池在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出一种新的电池。这种新的电池可把数小时的充电时间压缩至短短不到一分钟。分析人士认为,未来一分钟快充石墨烯电池实现产业化后,将带来电池产业的变革,从而也促使新能源汽车产业的革新。

目前,作为导电性、机械性能都很优异的材料,素来有“黑金子”之称的石墨烯目前在中国市场上的价格近十倍于黄金,超过2000元/克。新型石墨烯电池实验阶段的成功,无疑将成为电池产业的一个新的发展点。电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛,而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的阶段,石墨烯储能设备的研制成功后,若能批量生产,则将为电池产业乃至电动车产业带来新的变革。

2石墨烯电池利用环境热量自行充电的试验

这是一个有趣的创意,用于制作电池。水溶液中离子的热运动是巨大的,室温下达每秒几百米。但很少有人研究这一过程,也没有人研究它可能产生电流。进行这一研究的徐子涵(Zihan Xu)是香港理工大学(Hong Kong Polytechnic University)的,他和几个同伴不仅研究这个过程,而且似乎也掌握了。

石墨烯电池在饱和氯化铜溶液中,时间(小时、天数)和产生电压的关系。这些人已经制成电路,其中包含LED,用电线连接到带状石墨烯。他们只是把石墨烯放在氯化铜(copper chloride)溶液中,进行观察。果然,LED灯亮了。实际上,他们需要6个石墨烯电路,形成串联,这样就可产生所需的2V,使LED灯发亮。

徐子涵和同事说,这里发生情况就是这样。铜离子具有双重正电荷,穿过溶液的速度约每秒300米,这是因为溶液在室温下的热能量。当离子猛烈撞入石墨烯带时,碰撞会产生足够的能量,使不在原位的电子离开石墨烯。这些电子有两种选择:可以离开石墨烯带,和铜离子结合,也可以穿过石墨烯,进入电路。

原来,流动的电子在石墨烯中更快,超过它穿过溶液的速度,所以电子自然会选择路径,穿过电路。正是这一点点亮了LED灯“释放的电子更倾向于穿过石墨烯表面,而不是进入电解液。我们的设备就是这样产生电压的,”徐子涵说。

因此,这个装置产生的能量来自周围环境的热量。这些人说,他们可以提高电流,只需加热溶液,也可用超声波加快铜离子。他们甚至声称,只依靠周围热量,就可以使他们的石墨烯电池持续运行20天。但是,还有一个重要的问号。另一个假设是某种化学反应产生电流,就像普通的电池。

然而,徐子涵和同事说,他们排除了这一点,因为进行了几组控制实验。然而,这些是在一些补充材料中介绍的,他们似乎并没有放在arXiv网站上。他们需要公开这些,要赶在别人做出严肃声明之前。从表面价值来看,这看起来是一项非常重要的成果。其他人也在石墨烯中产生过电流,但只是让水流过它,所以这并不真的使人吃惊,移动的离子也可以产生这样的效果。这预示着清洁的绿色电池,只依靠环境热量驱动。徐子涵和同事说:“这代表着一个巨大的突破,研究的是自驱动技术”。

我们希望他们是正确的。但至少在目前,人们还仍然无法下结论。3石墨烯市场 小电容带来大市场

由于其独有的特性,石墨烯被称为“神奇材料”,科学家甚至预言其将“彻底改变21世纪”。曼彻斯特大学副校长Colin Bailey教授称:“石墨烯有可能彻底改变数量庞大的各种应用,从智能手机和超高速宽带到药物输送和计算机芯片。”

最近美国加州大学洛杉矶分校的研究人员就开发出一种以石墨烯为基础的微型超级电容器,该电容器不仅外形小巧,而且充电速度为普通电池的1000倍,可以在数秒内为手机甚至汽车充电,同时可用于制造体积较小的器件。

石墨烯电池

微型石墨烯超级电容技术突破可以说是给电池带来了革命性发展。目前主要制造微型电容器的方法是平板印刷技术,需要投入大量的人力和成本,阻碍了产品的商业应用。而现在只需要常见的DVD刻录机,甚至是在家里,利用廉价材料30分钟就可以在一个光盘上制造100多个微型石墨烯超级电容。

石墨烯应用三大领域

随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于目前已有的研究成果,最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。在今年的消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目,成为未来移动设备显示屏的发展趋势。柔性显示未来市场广阔,作为基础材料的石墨烯前景也被看好。有数据显示2013年全球对手机触摸屏的需求量大概在9.65亿片。到2015年,平板电脑对大尺寸触摸屏的需求也将达到2.3亿片,这为石墨烯的应用提供了广阔的市场。韩国三星公司的研究人员也已制造出由多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏,相信大规模商用指日可待。

另一方面,新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。之前美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米图层的柔性光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外,石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。

由于高导电性、高强度、超轻薄等特性,石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。前不久美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器,就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。

石墨烯在各国发展现状

正是看到了石墨烯的应用前景,许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心,尝试使用石墨烯商业化,进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”,设立专项研发计划,未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI),力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。

中国在石墨烯研究上也具有独特的优势,从生产角度看,作为石墨烯生产原料的石墨,在我国储能丰富,价格低廉。另外,批量化生产和大尺寸生产是阻碍石墨烯大规模商用的最主要因素。而我国最新的研究成果已成功突破这两大难题,制造成本已从5000元/克降至3元/克,解决了这种材料的量产难题。利用化学气相沉积法成功制造出了国内首片15英寸的单层石墨烯,并成功地将石墨烯透明电极应用于电阻触摸屏上,制备出了7英寸石墨烯触摸屏。

图为中科院重庆绿色智能技术研究院的研究人员在展示单层石墨烯产品的超强透光性和柔性。

随着研究的不断深入,技术难题的接连攻克,应用范围也在不断拓宽,相信石墨烯器件时代已为期不远,现在也可以期待一下这一“21世纪的神奇材料”会带来怎样的惊喜。【转】

第二篇:二维纳米薄膜材料概述

二维纳米材料概述

-----纳米薄膜概述

班级:材料科学与工程103班

姓名:卢忠

学号:201011601322

摘要 纳米科学技术是二十世纪八十年代末期诞生并快速崛起的新科技,而其二维纳米结构——纳米薄膜在材料应用以及前景上都占据着重要的地位。纳米薄膜材料是一种新型的薄膜材料,由于其特殊的结构和性能,它在功能材料和结构材料领域都具有良好的发展前景。本论文着重介绍纳米薄膜的制备方法、特性以及研究前景。纳米薄膜材料性能较传统的薄膜材料有更加明显的优势,特别是纳米磁性多层膜、颗粒膜作为一种新型的复合材料将是今后的研究方向。

关键词:纳米;薄膜材料

目录

一.薄膜材料定义............................................................(1)二.纳米薄膜的分类..........................................................(1)三.纳米薄膜的制备方法......................................................(2)四.纳米薄膜特性............................................................(4)五.应用及前景..............................................................(6)参考文献

一.薄膜材料定义:纳米薄膜是指尺寸在纳米量级的晶粒构成的薄膜或将纳米晶粒薄膜镶嵌于某种薄膜中构成的复合膜,以及层厚在纳米量级的单层或多层薄膜,通常也称作纳米颗粒薄膜和纳米多层薄膜。

二.纳米薄膜的分类

1.纳米薄膜,按用途分为两大类:纳米功能薄膜和纳米结构薄膜。

纳米功能薄膜:主要是利用纳米粒子所具有的光、电、磁方面的特性,通过复合使新材料具有基体所不具备的特殊功能。

纳米结构薄膜:主要是通过纳米粒子复合,提高材料在机械方面的性能。

2.按膜的功能分

纳米磁性薄膜 纳米光学薄膜 纳米气敏膜 纳滤膜、纳米润滑膜 纳米多孔膜

LB(Langmuir Buldgett)膜

SA(分子自组装)膜 3.按膜层结构分类

单层膜

如热喷涂法的表面膜等

双层膜

如在真空气相沉积的反射膜上再镀一层 多层膜

指双层以上的膜系

4.按膜层材料分

金属膜,如Au、Ag等 合金膜,如Cr-Fe、Pb-Cu等 氧化物薄膜 非氧化物无机膜 有机化合物膜

三.纳米薄膜的制备方法

纳米材料的合成与制备一直是纳米科学领域内一个重要的研究课题,新材料制备工艺过程的研究与控制对纳米材料的微观结构和性能具有重要的影响。最早是采用金属蒸发凝聚-原位冷压成型法制备纳米晶体,相继又发展了各种物理、化学方法,如机械球磨法、非晶晶化法、水热法、溶胶-凝胶法等。

1.化学法:指在镀膜技术中,有化学反应参与,通过物质间的化学反应实现薄膜的生长。

(1)化学还原法

(2)化学气相沉积法(CVD):包括常压、低压、等离子体辅助气相沉积等。该方法通过在高温、等离子或激光辅助等条件下控制反应气压、气流速率、基片材料温度等条件,从而控制纳米微粒薄膜的成核生长过程;或者通过薄膜后处理,控制非晶薄膜的晶化过程,从而获得纳米结构的薄膜。用CVD法制备薄膜材料是通过使原料气体以不同的能量使其产生各种法学反应,产物在基片上生长、沉积成固体薄膜。

(3)高温分解法

(4)溶胶-凝胶法:这种方法是20世纪60年代作为一种制备玻璃、陶瓷等无机材料的合成工艺而开发的。溶胶–凝胶法可以赋予基体多种特殊性能,其中包括机械、化学保护、光学、电磁和催化等。溶胶–凝胶法制备薄膜,首先必须制得稳定的溶胶,按其溶胶的方法,将溶胶–凝胶工艺分为有机途径和无机途径,两者各有优缺点。与其他制备薄膜的方法相比,溶胶–凝胶法工艺设备简单,温度低,易于大面积制备各种不同形状、材料的薄膜,用料省、成本较低。

(5)电浮法(6)阴极电镀法

2.物理法:指在薄膜沉积过程中,不涉及化学反应,薄膜的生长基本是物理过程。

物理气相沉积(PVD)是一类常规的薄膜制备手段,它包括蒸镀、电子束蒸镀、溅射等。主要通过两种途径制膜:

(1)在非晶薄膜晶化过程中控制纳米结构的形成。

(2)在薄膜的成核过程中控制纳米结构的形成。物理气相沉积主要包括以下三点:

①气相物质的产生。在蒸发镀膜方法中,用加热源使其蒸发;而在溅射镀膜中,则用具有一定能量的粒子轰击靶材。

② 气相物质的输送。由于有气体存在时会与气相物质发生碰撞,因此气相物质的输送往往在真空中进行。

③ 气相物质的沉积。气相物质在基片上的沉积是一个凝聚过程。根据凝聚条件的不同,可以形成单晶膜、多晶膜或者非晶态膜。

3.分子组装方法

(1)LB膜技术

LB膜技术就是先将双亲分子在水面上形成有序的紧密单分子薄膜,再利用端基的亲水、疏水作用将单层膜转移到固体基片上。由于基片与分子之间的吸附作用,单分子层级成绩在固体基片上。这样基片反复的进出水面就可以形成多层膜。LB膜随着转移方式的不同可得到X型、Y型和Z型。LB膜的制备是将悬浮在气/液界面的单分子膜转移到基片表面。最常用的方法是垂直拉提法、水平拉提法、亚相降低法、扩散吸附法和接触法。

(2)分子自组装技术

分子自组装(SA)薄膜技术是一种在平衡条件下通过建的相互作用,自发结缔形成性能稳定的、结构完整的薄膜的方法。SA成膜技术主要包括基于化学吸附的自组装成膜技术,和基于物理吸附的离子自组装膜技术。

①基于化学吸附的SA技术

其基本方法是:将表面修饰有某种物质的基片浸入待组装分子的溶液中,待组装分子一端的反应基于基片表面发生自动连续的化学反应,在基片表面形成化学键连接的二维有序单层膜;如果单层膜表面也有具有某种反应活性的基团,则又可以和别的物质反应,如此重复就构建成同质或异质的多成膜。SA技术形成的多层膜有如下主要特征:①.原位自发形成;②.热力学性质稳定;③.物理基片形状如何,其表面均可形成均匀一致的覆盖层;④.高密度堆积和低缺氧浓度;⑤.分子有序排列;⑥.可人为设计分子结构和表面结构来获得预期的物理和化学性质;⑦.有机合成和制膜有很大的灵活性。

②基于物理吸附的SA膜技术

基于物理吸附的SA膜技术又叫做离子自组装技术,其原理是将表面带负电荷的基片浸入阳离子聚电解质溶液中,由于静电吸引,阳离子聚电解质聚集到基片表面,使基片表面带正电,然后将基片再浸入阴离子聚电解质溶液中,如此重复进行,就会形成多层聚电解质自组装膜。

这种建立在静电互相作用原理基础上的自组装技术,是一种新型的制备聚合物纳

米复合膜的方法。它的特点是:①对沉积过程或膜结构进行分子级控制;②.利用连续沉积的方法,可实现层间分子对称或非对称二维或三维超晶格结构,从而实现膜的光、电、磁、非线性光学性能的功能化;③.可形成仿真生物膜;④.层与层之间膜的稳定性极好;⑤.与基于化学吸附法制备有机复合膜相比,具有较好的重复性。

四.纳米薄膜特性

1.纳米薄膜的力学性能:纳米薄膜的性能强烈依赖于晶粒(颗粒)尺寸、膜的厚度、表面粗糙度及多层膜的结构,这也就是日前纳米薄膜研究的主要内容。

硬度:纳米多层膜的硬度与材料系统的组分、各组分的相对含量、薄膜的调制波长有着密切的关系。

机械性能较好的薄膜材料一般由硬质相〔如陶瓷材料)和韧性相(如全属材料)共同构成。因此如果不考虑纳米效应的影响和硬质相含量较高时,则薄膜材料的硬度较高,并且与相同材料组成的近似混合的薄膜相比,硬度均有所提高。

韧性:多层膜结构可以提高材料的韧性,其增韧机制主要是裂纹尖端钝化、裂纹分支、层片拔出以及沿界面的界面开裂等,在纳米多层膜中也存在类似的增韧机制。

影响韧性的因素主要有组分材料的相对含量及调制波长。在金属/陶瓷组成的多层膜中,可以把金属作为韧性相,陶瓷为脆性相,实验中发现在TiC/Fe、Ti/Al、TiC/W多层膜系中,当金属含量较低时,韧性基本上随金属相含量的增加而上升,但是在上升到一定程度时反而下降。

耐磨性:研究发现合理搭配材料可以获得较好的耐磨性。从结构上看,多层膜的晶粒小,原子排列的晶格存在缺陷的可能性增多,晶粒内的晶格点阵畸变和晶格缺陷的增多,使晶粒内部的位错滑移阻碍增加;此外,多层膜相界面结构也非常复杂,由于不同材料位错能的差异,也会导致薄膜材料的耐磨性的不同。

2.光学性能

(1)蓝移和宽化

用胶体化学法制备TiO2/SnO2超颗粒及其复合LB膜具有特殊的紫外-可见光吸收光谱。TiO2/SnO2超颗粒具有量子尺寸效应使吸收光谱蓝移。TiO2/SnO2-硬脂酸复合LB膜具有良好的抗紫外线性能和光学透过性。

(2)光学线性与非线性

光学线性效应是指介质在光波场作用下,当光强较弱时,介质的电极化强度与光波电场的一次方成正比的现象。一般说来,多层膜的每层膜厚度与激子玻尔半径(aB)相近

或小于aB时,在光的照射下,吸收谱上会出现激子吸收峰,这种现象也属于光学效应。半导体InCaAlAs和InCaAs构成的多层膜,通过控制InCaAs膜的厚度,可以很容易地观察到激子吸收峰。

光学非线性是在强光场的作用下,介质的电极化强度中就会出现与外加电磁场的二次、三次乃至高次方成比例的项。对于纳米材料,小尺寸效应、宏观量子尺寸效应、量子限域和激子是引起光学非线性的主要原因。

3.电磁学特性

(1)磁学特性

磁性材料在吸波材料中最具特色和发展潜力,高磁导率金属材料一般具有高电导率,高频下易产生大涡流,对电磁波强反射而难以被吸收。采用薄膜多层化设计,用绝缘介质层将高磁导率金属层间隔形成纳米多层膜复合结构,可能获得高频下的高磁导率和大磁损耗。某文献研究报道了C0923zr7Ndn,薄膜材料的高频磁谱特性,该材料具有高的磁损耗,有可能成为GHz频段抗EMI材料,难以应用于高于2 GHz频段。华中科技大学邓联文吲等人研究一种能用于微波吸收的高磁损耗型纳米多层膜材料,并获得了高于2GHz频段的高磁导率。

(2)电学特性

有人在Au/Al2O3de 颗粒膜上观察到电阻反常现象,随着纳米金颗粒含量的增加,电阻不但不减小,反而急剧增加。实验证明,材料的导电性与材料颗粒的临界尺寸有关。当材料颗粒小于临界尺寸时,它可能失去原来的电学性。

(3)气敏特性

采用PECVD方法制备的SnO2超微粒颗粒薄膜比表面积大,存在不饱和配位键,表面存在很多活性中心,容易吸附多种气体而在表面进行反应,是很好的制备传感器的功能膜材料。

五.应用及前景

1.应用(1)金属的耐蚀薄膜:非晶态合金膜是一种无晶界的,高度均匀的单相体系,且不存在一般金属或合金所具有的晶体缺陷,因此,它不存在晶体间腐蚀和化学偏析,具有极强的防腐蚀性能。

如化学沉积制备非晶态的Ni-P合金。由于它没有晶态Ni-P合金所具有的两相组织,无法构成微电池。其镀层可使金属材料原来敏感的点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀和氢脆等易腐蚀性都得到改善。

(2)多功能薄膜—SnO2由于:SnO2具有良好的吸附性、较低的电阻温度系数及化学稳定性,因此容易沉积在诸如玻璃、陶瓷材料、氧化物材料及其他种类的衬底材料上。SnO2薄膜的主要用途有:薄膜电阻器、透明电极、气敏传感器、太阳能电池、热反射镜、光电子器件、电热转化等。

2.前景

纳米薄膜在很多领域内都有着广阔而先进的应用前景,利用它独有的物理化学性质及特性,设计出新型纳米结构性器件和纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破,而功能性的薄膜材料一直是目前研究的热点。

利用纳米薄膜吸收光谱的蓝移和红移特性,人们已经制造出了各种各样的紫外吸收薄膜和红外反射薄膜,并且在日常的生产和生活中获得了广泛的应用;在一些硬度高的耐磨涂层或薄膜中添入纳米相,可进一步提高纳米薄膜的硬度和耐磨性能,并保持较高的韧性;利用纳米粒子涂料形成的涂层具有良好的吸收能力,可对重型设备起到隐身作用,纳米氧化钛、氧化铬、氧化铁等具有导体性质的粒子,有很好的静电屏蔽作用;美国科学家将PAH、PSS沉积到多空聚丙烯膜上,二氧化碳和氮气的选择透过性表明固体二甲基硅烷沉积多层膜后有较高的选择性。

在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的要求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越。新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。正想美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很有可能给各个领域带来一场革命”。在纳米科技的竞争中,我国起步并不算晚,这是我国赶上世界经济发展的又一个不可多得的机遇。

参考文献

[1] 崔传文

姜明

纳米薄膜材料的制备技术及其应用研究 [2] 徐扬海 纳米薄膜材料

[3] 王鹏飞 周剑平巫建功 王永明 ZnO基稀磁半导体纳米薄膜材料的研究进展 [4] 贾嘉 溅射法制备纳米薄膜材料及进展

第三篇:§2 几种重要的环保纳米材料

§2 几种重要的环保纳米材料

2.1 纳米TiO2

2.1.1 在治理有机污染物方面的应用

纳米TiO2光催化剂能有效地降解有机污染物,其机理就是通过催化剂表面产生的强氧化性的自由基致使有机物氧化分解.最终使之矿化。因这种氧化作用无选择性,且有较高的分解效率,所以环境中的多种有机污染物均可被氧化分解而消除。

2.1.1.1 卤代有机化合物

卤代有机化合物包括卤代脂肪烃、卤代芳香烃和卤代脂肪酸等。这类物质在美国和欧共体公布的环境优先污染物黑名单中占有相当大的比例。由于其种类繁多、应用广泛、对人类和其他生物毒性较强、对自然环境污染严重,因而研究其催化降解条件、机理及治理方法均具有重要的现实意义。Willie和Prudent等人分别用普通TiO2粉末进行了卤代脂肪烃、卤代有机酸和卤代芳烃的光催化降解实验研究,并详尽探讨了光催化降解机理。1992年,李田等人对饮用水中9种卤代有机物进行了光催化降解的实际和模拟研究,并得到了9种卤代有机物的光催化降解半衰期,结果表明饮用水中多种有机物被同时去除,水质得以全面改善。2.1.1.2 染料

农药分为除草剂和杀虫剂,大都是有机磷、有机氯及含氮化合物。它们在大气、土壤和水体中停留时间长,危害范围广,且难以降解,故其在自然界的环境化学行为深受人们的关注。1999年,郑巍等人研究了由CMC—Na附载普通TiO2光催化降解农药的过程,降解率达50%以上,降解速率符合一级动力学方程,并探讨了以自然光为光源催化降解咪呀胺的可行性。1996年,陈士夫等人以四异丙醇钛为原料,用S—R法制备的TiO2,胶体,经烧结后生成的粉末附载于玻璃纤维.对有机磷农药进行了光催化降解研究。结果表明,浓度较低的有机磷农药在375W中压汞灯照射下短时间内被完全分解为磷酸根,效果显著。光催化分解农药的优点是它不会产生毒性更高的中间产物,这是其他方法所无法相比的。2.1.1.4 表面活性剂

表面活性剂在工农业和人们生活中有着广泛的应用,已对水环境造成严重污染。由于其影响废水的生化处理.且进入人体后能加快肝脏合成胆固醇的速度,所以如何去除水体中的表面活性剂已引起人们的重视。目前去除水体中表面活性剂的主要方法有泡沫分离法、絮凝分离法和吸附法等,但这些方法对低浓度表面活性剂废水的处理效果不能令人满意。而采用纳米TiO2光催化分解表面活性剂的研究已为人们所关注,并对一些表面活性剂光解处理取得了较好的效果。2.1.1.5 其他有机化合物

对于酚类、多环芳烃、杂环及含氮化合物的光催化降解,也进行过相关的研究。Oliveira等人对苯酚的光催化机理进行了深入地研究,并提出了光催化氧化模式。2000年,王晓平等人曾用自制的纳米TiO2粉末对苯酚进行了光解研究,效果较为显著。对于多环芳烃及杂环芳烃等因其结构比较复杂,产物种类多,对其光解机理还不很清楚,有待于进一步研究。2.1.2 在环境净化方面的应用

纳米TiO2粒子在紫外光照射下产生载流子(电子、空穴对),空穴能分解周围的水产生活性羟基自由基-OH,电子能使空气中的氧还原成活性氧离子,因而显示出极强的氧化能力。油污、细菌、恶臭分子等被吸附在纳米TiO2,粒子的表面而分解成CO2和H20等无害物质。因此纳米TiO2在环境净化方面有着广泛的应用。日本在这一领域的开发研究起步较早,东京大学的藤岛昭教授等人在1993年就提出了将TiO2光催化剂应用于环境净化的建议,外加20世纪90年代日本实施了净化空气的恶臭管理法,当时在日本掀起了大气净化、除臭、防污、抗菌、防霉和开发无机抗菌剂的所谓“光净化革命”的热潮,TiO2光催化剂的应用开发研究受到广泛的重视。此后一些环境净化产品相继问世,如在空气净化方面:室内用产品有抗菌瓷砖、抗菌卫生陶瓷、除臭照明灯具、防污除臭日光灯、除臭杀菌空气清净器、除臭板、除臭纸和布等;室外用产品有NO除去板、防污顶棚、防污隧道照明装置。水质净化方面的产品有泄漏油处理用的油分离玻璃珠、地下水及下水道污水处理用的有机氯化物催化剂以及防水生生物附着用的玻璃纤维布等。近年来,我国也开始将纳米TiO2光催化剂应用于环境净化方面的研究,有些产品已经面世.相信几年后我国将在这一领域取得显著成就。2.2 纳米级稀土钙钛矿复合氧化物 2.2.1 治理大气污染

随着人们生活水平的提高,交通工具越来越发达,汽车拥有量越来越多,汽车所排放的尾气已成为污染大气环境的主要来源之一。汽车尾气的治理已成为各国政府亟待解决的难题。实验研究发现,纳米级稀士钙钛矿型复合氧化物AB03对汽车尾气所排放的CO、NO和HC具有良好的催化转化作用。把它作为活性组份负载于蜂窝状堇青石载体上制成的汽车尾气催化剂三元催化效果较好,价格便宜,可以替代昂贵的贵金属催化剂。近年来,很多稀土钙钛矿型复合氧化物已经投放市场应用于汽车尾气的治理。2.2.2 纳米级SrFeO3-X ——可治理有害废水

稀土钙钛矿型复合氧化物ABO3作为催化剂一般用于有害气体的治理,但用于有机污染物的催化降解的报道较少。2000年,天津大学的王俊珍等人采用柠檬酸络合紫外灯照射成溶胶,然后真空干燥和培烧制备了颗粒在2O~3Onm的SrFeO3-x,用其对染料废水进行催化降解。实验发现,纳米级SrFeO3-x 悬浮体系可使各种不同水溶性染料溶液降解脱色。染料的脱色并非催化吸附所致,而是发生了催化降解。

2.3 天然纳米材料膨润土

环境保护是当今生态环境首要课题。天然纳米材料——膨润土在环境保护中应用在国外已相当广泛。膨润土可作为有害物质吸附剂,浑浊水的澄清剂,放射性废料和有毒物料的密封剂,被污染水的防水剂、污水处理剂、洗涤助剂等,但我国开发研究应用的较少。2.3.1 在废料处理方面的应用

2.3.1.1 用天然钠基膨润土做垃圾填埋场的防渗层

国外用膨润土毯(板)、粉做垃圾填埋场防渗层的很多,尤其是德国、韩国、日本,美国用的更多,我国也已开始使用。因膨润土具有高度的水密实性和自我修补、复原功能,在理论上是接近完美的防渗材料。2002年,世界足球杯的赛场就在一个特大的垃圾填埋场上建成,其上下四周全部用膨润土毯做防渗层。而韩国16年前所建的填埋场所用防渗材料与我国以前建的填埋场一样,防渗材料的耐久性差,有的严重污染地下水。要修复这些防渗层,杜绝渗漏,需花原造价5倍的代价。

2.3.1.2 用膨润土进行核废料处理和消毒防护

国内外都有将核电站等放射性废料用膨润土稠浆包裹后装入容器深埋地下的做法,效果较好;国外用膨润土制备毒剂防护的消毒急救包,有广泛的用途。2.3.2 在废水、废油处理中的应用

2.3.2.1 膨润土在处理煤气洗涤废水中的应用

用膨润土处理印染废水、蠖气洗涤废水、味精厂等废水、废物,去除率达99.5%。有的在处理废水后再把回收物做成饲料添加剂。

2.3.2.2 用膨润土作动物垫圈料,处理废水、臭气,膨润土能使动物粪便容易分散、清理。国内大城市的需求量也有所提高,由于圈养动物场和屠宰场、水产加工场产生的污水、臭气对环境有害,可在这些场所撒膨润土,回收高效肥料,有一举两得之功效。

2.3.2.3 用膨润土处理、吸附废油

用膨润土处理快餐的煎炸废油、油污十分有效。膨润土是很好的吸附剂,用膨润土吸附电力行业绝缘油在国外很盛行;海上油船泄漏的油浮在海面上,国外是在其上撒吸附剂后结块清除。2.3.2.4 用膨润土做洗涤用品

用膨润土洗涤羊毛等在古罗马、古埃及公元前3000年已开始,现代洗涤剂掺入一定量的膨润土,可增加其洗洁力度。2.3.3 在废气处理中的应用 2.3.3.1 用膨润土处理有害气体

国外用膨润土制成汽车排气管、过滤器,主要是充分利用膨润土的吸附性。2.3.3.2 用膨润土制作卷烟复合过滤剂

用膨润土代替活性炭可降低卷烟中含有的焦油、自由基、尼古丁等对人体的危害。

2.3.4 膨润土在软水剂、澄清剂中的应用

2.3.4.1 在水库上游撒膨润土可使水库不洁物质絮凝沉入库底经生物净化加以处理,同时也可使水库漏水得到根治。因为膨润土能修复库底裂缝。2.3.4.2 膨润土可使果汁、糖汁澄清。2.3.4.3 膨润土可使硬水软化。

2.3.5 膨润土做防渗材料可抵御海水对淡水、土地的盐化 2.4 聚氨酯材料 2.4.1 绿色溶剂型胶粘剂

绿色溶剂即无毒或可以生物分解的溶剂(如丙酮、双戊烯、乳酸乙酯、乙醇等)。美国Morton公司开发的以聚醚多元醇为基础的HAS系列胶粘剂即为以乙醇为主溶剂的混合溶剂型(绿色溶剂)胶粘剂。2.4.2 可降解型聚氨酯

聚氨酯性质稳定,不能在自然环境中较快降解,从而造成环境污染,因此研究开发可降解聚氨酯势在必行。纤维素、木质素是可再生资源,具有完全生物降解性,故可以用于合成可降解聚氨酯。以木质素为原料制备聚氨酯,关键在于提高木质素与异氰酸酯之间的反应程度,而提高木质素在聚氨酯中的反应活性,主要在如何提高醇羟基的数量.用甲醛或环氧丙烷等对木质素进行改性,用改性木质素合成聚氨酯可以制得性能良好的聚氨酯,同时也降低了聚氨酯的生产成本。有研究表明:直接用树皮作为羟基组分可以制得刚性很强的聚氨酯泡沫,并且省 去了复杂的提取工艺,此外,也可使用合成聚酯多元醇制备可降解聚氨酯。2.5 银系抗菌剂

银系抗菌剂主要用于陶瓷、搪瓷面釉中,烧成后使其保持抗菌性能,既可以喷涂到日用陶瓷,建筑卫生陶瓷釉面上,又可以用膜液镀于陶瓷、玻璃制品。银系抗菌剂的抗菌机理目前有两种理论:其一足微量的银离子进入菌体内部,破坏了微生物细胞的呼吸系统,引起酸的破坏(或氨基酸等的变形、损坏);其二是由于银离子的催化作用,将氧气或水中的溶解氧变成了活性氧,这种活性氧具有抗菌作用。

第四篇:材料表面纳米化研究现状

金属材料表面纳米化研究现状

摘要:金属材料的表面纳米化处理是近几年表面强化方法研究的热点之一。这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合,在工业应用上具有广阔的应用前景。通过对表面纳米化的基本原理、制备方法、结构特征和功能特性的综述 ,提出要实现这种新技术的工业应用需要解决的问题,如影响因素,表面纳米化形成动力学等。

关键词:表面纳米化;金属材料;研究现状

1、介绍

表面工程是21世纪工业发展的关键技术之一,它是先进制造技术的重要组成部分,同时又可为先进制造技术的发展提供技术支撑。表面工程,是经表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态等,以获得所需要表面性能的系统工程。表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料性能的表面功能薄层,赋予零件耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等性能。这层表面材料与部件的整体材料相比,厚度薄、面积小,但却承担着工作部件的主要功能[1-3]。

从19世纪80年代表面工程的诞生到现在,经历了三个发展阶段,第一代表面工程是指传统的单一表面工程技术,包括热喷涂、电刷镀、、激光熔覆、PVD(物理气相沉积)技术、CVD(化学气相沉积)技术以及激光束、离子束、电子束三束表面改性等[4-5]。第二代表面工程又称复合表面工程,是指将两种或多种传统的表面技术复合应用,起到“1+l>2”的协同效果[6]。例如,热喷涂与激光(或电子束)重熔的复合,热喷涂与电刷镀的复合,化学热处理与电镀的复合,多层薄膜技术的复合等。第三代表面工程即纳米表面工程,是指纳米材料和纳米技术有机地与传统表面工程的结合与应用。

纳米表面工程是以纳米材料和其他低维非平衡材料为基础,通过特定的加工技术或手段,对固体表面进行强化、改性、超精细加工或赋予表面新功能的系统工程。简言之,纳米表面工程就是将纳米材料和纳米技术与表面工程交叉、复合、综合并开发应用[7-9]。

在服役环境下,金属材料的失效多始于表面,因此只要在材料上制备出一定厚度的纳米结构表层,即实现表面纳米化,就可以通过表面组织和性能的优化提高材料的整体性能和服役行为。与其它纳米材料制备方法相比,表面纳米化技术

和表面纳米化材料有许多独特之处:①表面纳米化采用常规表面机械处理方法(或对其进行改进)即可实现,且对所有金属材料均具有普适性,在工业上应用不存在明显的技术障碍;②表面纳米化在明显提高材料表面和整体的力学性能及化学性能的同时,不损害材料的韧性,从而有效地解决了纳米材料强度升高与韧性明显下降之间的矛盾;③材料高性能纳米结构表层与基体之间的结构和性能均呈梯度变化,二者之间不存在明显的界面,因此在使用过程中不会因为温度和应力等的变化而发生剥层和分离等;④表面纳米化在材料表面产生的高体积分数界面为扩散提供了理想的通道,能大幅度地降低化学处理的温度和时间,解决了低温化学处理这一技术“瓶颈”,使得精密零部件的化学处理成为可能;⑤表面纳米化可以制各出表面为纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构,这种结构反映出材料通过塑性变形由粗晶逐渐演变成纳米晶的过程,据此可以探索出形变诱发的纳米化机理,并可以排除制备条件(包括方法和参数)和材料内部缺陷(如空隙、裂纹和污染等)的影响,在一块样品上研究宽尺寸范围内(从微米到纳米量级)的组织与性能的关系[11]。

2、表面纳米化的制备方法及基本原理

在金属材料表面获得纳米结构表层的主要途径有三种[12]:表面涂覆或沉积、表面自身纳米化、混合纳米化。如图 1 所示,以下分别作以介绍。

2.1表面面涂层或沉积

首先制备出具有纳米尺度的颗粒,再将这些颗粒固结在材料的表面,在材料上形成一个与基体化学成分相同(或不同)的纳米结构表层。这种材料的主要特征是:纳米结构表层内的晶粒大小比较均匀,表层与基体之间存在着明显的界面,材料的外形尺寸与处理前相比有所增加,图 1(a)。

3对表面纳米化的展望

近些年来,已经有文献报道了关于在不同金属表面上成功制备表面纳米层及对表面纳米层组织结构的研究,所研究的金属材料包括纯铁[7]、不锈钢[12](如:AISI304、316L、OCrl8NigTi等)、低碳钢(如:SM400、55400等)、低合金钢(如:16MnR等)、高锰钢[15]、中碳钢及中碳低合金钢(如:40Cr等)以及铝合金、工业纯钦等有色合金[16-18]。研究表明,材料表面纳米化后性能得到极大的提高,如强度、硬度、耐磨性以及防腐性能等。此外,材料表面纳米化后,氮化过程中氮化速率高,氮化温度明显降低等。

表面纳米化为将纳米技术与常规金属材料的结合提供了切实可行的途径,这种表面被赋予独特的结构和良好性能的新材料在工业上有着巨大开发应用潜力。它既着眼于目前的科学技术水平,又面向实际工程应用,因此有可能为利用纳米技术明显地提高传统工程金属材料的性能和使用寿命提供一条切实可行的途径。目前表面纳米化的研究还处于起步阶段,要想实现这种新技术的工业应用,需要解决以下问题:①加工工艺、参数及材料的组织、结构和性能对纳米化的影响;②表面纳米化的微观机制及形成动力学;③纳米结构表层的组织与性能的关系;④纳米结构表层的热稳定性与化学性能。

参考文献

[1]中国表面工程编辑部,徐滨士院士谈纳米表面工程 [J].中国表面工程 ,2002 ,(2): 47.[2]吕德隆.表面工程技术的发展与应用 [J].国外金属热处理 ,2002 ,(5): 132 15.[3]欧忠文,徐滨士,马世宁,等.纳米材料在表面工程中应用的研究进展[J ].中国表面工程 ,2000 ,(2): 529.[4]李 瑛,王福会,等.表面纳米化对金属材料电化学腐蚀行为的影响[J ].腐蚀与防护 ,2003 ,(1).[5]杨邦朝,陈金菊,韩丽坤,等.纳米技术在表面处理中的应用[J ].表面技术 ,2003 ,(3): 60 2 61.[6]张聪慧 ,刘研蕊 , 兰新哲 , 等.钛合金表面高能喷丸纳米化后的组织与性能[J ].热加工工艺 , 2006 ,(1): 528.[7] N.R.Tao, Z.B.Wang.An investigation of surface nanocrystallization mechanism in Fe induced by surface mechanical attrition treatment[J].Acta Materialia 50(2002)4603–4616

[8] W.L.Li, N.R.Tao and K.Lu.Fabrication of a gradient nano-micro-structured surface layer on bulk copper by means of a surface mechanical grinding treatment[J], Scripta Materialia 59(2008)546–549 [9] Chao Yuan, Ruidong Fu.Microstructure evolution and mechanical properties of nanocrystalline zirconium processed by surface circulation rolling treatment[J].Materials Science & Engineering A 565(2013)27–32 [10] K.Lu, J.Lu, J.Mater.Sci.Technol.15(1999)193–197.[11] N.R.Tao, Z.B.Wang, W.P.Tong, M.L.Sui, J.Lu, K.Lu, Acta Mater.50(2002)4603–4616.[12] L.Zhang, Y.Han, J.Lu, Nanotechnology 19(2008)165706.[13] G.Liu, S.C.Wang, X.F.Lou, J.Lu, K.Lu, Scr.Mater.44(2001)1791–1795.[14] G.Liu, J.Lu, K.Lu, Mater.Sci.Eng.A 286(2000)91–95.[15] W.L.Li, N.R.Tao, K.Lu, Scr.Mater.59(2008)546–549.[16] T.H.Fang, W.L.Li, N.R.Tao, K.Lu, Science 331(2011)1587–1590.[17] R.Z.Valiev, R.K.Islamgaliev, I.V.Alexandrov, Prog.Mater.Sci.45(2000)103–189.[18] K.Lu, J.Lu, Mater.Sci.Eng.A 375–377(2004)38–45.

第五篇:二维动画设计研究与应用毕业论文

毕业设计论文

二维动画设计研究与应用

教 学 系: 专 业: 年 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:

二维动画设计研究与应用

摘要

动画中的各种造型一般是根据剧本的要求进行造型设计的。如果说,电影故事 片的各种角色是导演根据剧本中的人物形象尽可能地选择最适合的演员来演绎的话,那么,动画中的角色形象则是导演根据剧本中的要求而随心所欲地设计出最符合剧本人物的角色的。动画角色是动画片的灵魂,观众对一个动画角色的价值判断不单纯停留在其外在的造型层面,还包括对角色性格内涵的认同。本文通过简单描述动画片的造型设计思路即注重通过细节来交代角色人物形象的设计。

这次设计的主要内容是以Flash软件作为平台,以男女人物间的浪漫爱情故事来渲染场景,在讲故事的过程中也刻画了手机。用一个浪漫的爱情故事来宣传手机,并体现了手机在我们现在生活中的作用。制作方法主要是通过补间画和遮罩等方式来实现的。取得的成果主要是浪漫手机这个动画短片。制作学习的过程让我对flash的专业知识更加全面的了解,对我自身素质提高起到了很大的作用。

关键词: 二维动画,角色设计

Research and application of two-dimensional animation

design

Abstract Animation in a variety of shapes are generally based on design requirements of the script's.If we say that feature films the director of various roles in the characters according to the script as much as possible to select the most suitable actor to the interpretation, then, the role of the animation image is directed in accordance with the requirements of the script and freedom to design the most Consistent with the role play characters.Animated cartoon character is the soul of the audience judge the value of an animated character is not simply stay in the level of its external shape, but also the recognition of the role of character meaning.This paper describes a simple design ideas that animated detail to explain the role of attention through the design of characters.The design of the main content is Flash software as a platform to romantic love between men and women the story to render the scene, the story also depicts the process of a mobile phone.With a romantic love story to promote mobile phones and mobile phone reflects the role we now live.Production methods through the tween painting and mask, etc.to achieve.The main results obtained in this animated short film is a romantic mobile phone.Making the learning process for me to flash a more comprehensive understanding of professional knowledge, improve the quality of my own played a significant role.Key words: two-dimensional animation, character design

前言

近年来建构主义学习理论在西方尤其是在美国有较大的发展,加上PowerPoint,Authorware、Flash、课件王的出现使多媒体教育应用与Internet网进一步融合,而网络又为“协商”、“辩论”、“会话”这类教学模式的应用提供了最理想的条件(可不受时空和地域的限制),这样就使建构主义学习环境更趋完善,建构主义学习理论也就日渐风行。就认知领域的教育目标而言,借助flash多媒体技术还可结合网络通信技术)实现的建构主义学习环境,确实非常有利于学生认知结构的形成与发展则已得到愈来愈多试验的证实。

随着计算机多媒体发展和普及,计算机辅助教育(CAI)已成为一种现代教学手段。它使传统的教学方式发生了深刻的变革。这种教学方式打破了时间和空间的限制,将教学内容与教学所涉及到的事物,通过声音、图像、动画等形式表现出来,Flash多媒体教学使学生通过事物形、色、声的不断变化和发展直接获取知识,感知世界,并且使许多抽象的概念形象化、具体化,更使教学有难有易,增加教学效果,提高教学效率,具体传统教学所不能比拟的优越性。

本文介绍Flash动画制作中最基础的知识以及在flash CS4软件环境下制作FLASH的应用方法,并通过制作FLASH动画向大家展示出FLASH动画的特色。

制作目的:综合运用在学校期间所学到的理论知识和技能,设计使用FLASH动画知识制作一个动画短片。此题目主要涉及FLASH动画制作方面的知识,另外对学生的想象力有一定的要求。通过此设计可使学生在事例分析、策划以及实际制作等方面得到综合训练和提高素质。第1章 综述

1.1 动画的简介

动画是使一幅图像“活”起来的过程。使用动画可以清楚的表现出一个事件的过程,或是展现一个活灵活现的画面。动画是一门通过在连续多格的胶片上拍摄一系列单个画面,从而产生动态视觉的技术和艺术,这种视觉是通过将胶片以一定的数率放映体现出来的。

动画的基本原理与电影、电视一样,都是视觉原理。医学已经证明,人类具有“视觉暂留”的特性,就是说人的眼睛看到一副画或一个物体后,在1/24秒内部会消失。利用这一原理,在一幅画还没有消失前播放出下一幅画,就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。

计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。

计算机动画分为二维动画和三维动画。

二维动画是平面上的画面。纸张、照片或计算机屏幕显示,无论画面的立体感多强,终究是二维空间上模拟真实三维空间效果。

三维动是画中的景物有正面、侧面和反面,调整三维空间的视点,能够看到不同的内容。

二维与三维动画的区别主要在采用不同的方法获得动画中的景物运动效果。而三维画面,画中景物有正面,也有侧面和反面,调整三维空间的视点,能够看到不同的内容。

计算机动画的应用领域主要是:动画片制作;广告、电影特技;教学演示;训练模拟;作战演习;产品模拟试验;电子游戏等。第2章

技术支持——flash Flash是由Macromedia公司研发的,采用了流媒体技术的、基于矢量图的优秀的Web图像、动画设计工具。它可以广泛应用于网络中的多种领域,出色的效果,轻巧的任何编程基础体积加上便捷的操作,几乎可以没有基础,就可以制作出以往需要有很强的专业知识才能达到的效果,通过简单友好的创作环境,制作出精美绚丽的Flash动画,Flash的流行程度有目共睹,可谓是一个梦幻工厂。

Flash动画受网络资源的制约一般比较短小,利用Flash制作的动画是矢量的,无论把它放大多少倍都不会失真。

Flash动画具有交互性优势,可以更好地满足所有用户的需要。它可以让欣赏者的动作成为动画的一部分。用户可以通过点击、选择等动作,决定动画的运行过程和结果,这一点是传统动画所无法比拟的。

Flash动画可以放在网上供人欣赏和下载,由于使用的是矢量图技术,具有文件小、传输速度快、播放采用流式技术的特点.Flash动画有崭新的视觉效果,比传统的动画更加简易与灵巧。不可否认,它已经成为一种新时代的艺术表现形式。

Flash动画制作的成本非常低,在制作时间上也会大大减少。

Flash动画在制作完成后,可以把生成的文件设置成带保护的格式,这样维护了设计者的版权利益。

Flash的应用领域有:制作Flash动画;制作Flash游戏;制作Flash电子贺卡;制作Flash教学课件;制作Flash广告条;制作Flash网页;应用程序开发等方面。第3章 Flash动画的制作过程

动画剧本不同于影视剧本,也不同于简单的文学创作。动画以它的独特形式出现、存在、并得以发展,其主要的因为动画的视觉感观直接、简捷,画面清爽随意,创作空间宽泛。动画可以大幅度的运用夸张手法来表达剧情,基本可以随心所欲的展现电影电视剧中所无法展现的场景与镜头。

动画剧本的特质,是要一改以往惯性的文学表达手法,以具体动作形式突显人物个性,以夸张的形体语言展现剧情变化。在以往的文学创作进程当中,难免会提及到一些客观存在的场景,以此来渲染作品氛围丰富作品情调或有利于下一步剧情的衔接与演变。然而,在动画剧本的创作过程当中,就要避免过多的提及虚而不实的旁支末节。

我这次的剧本讲述的是一段爱情故事,小威和小佳通过偶然的一次机会得知了对方的手机号,然后通过手机短短信等方式相识相恋,最后走上婚姻的殿堂。

在我确定下来剧本之后,我就开始分析剧本。首先确定好三幕,弄清他们分别主要讲那些事情。第一幕开端:建置故事的前提与情景,故事的背景。第二幕中端:故事的主体部分,故事的对抗部分。第三幕结束:故事的结尾。

然后把每一幕划分N个段落,把每一幕中含有都有那些段落确定,每一个段落主要是要讲那些事情确定。把每一段落划分N个场景。把每一段落中含有都有那些场景确定,其中每一个场景都是具有清晰的叙事目的,在同一时间发生的相互关联的镜头组成,并且想好每个场景间的转场。把每一场景划分N个镜头。用多个不同景别,角度,运动,焦距,速度,画面造型,声音,把一个场景中要说的事情说明白。如果在同一场景内有多个镜头的大角度变化,就画出摄像机运动图。

作品是根据真真实的故事情节绘制的,所以人物方面尽量接近真实和真人有很高的相似程度。我采用的表现方式是整体比例和人一样的造型设计,使其增加动画感。背景则是根据故事发生的地点进行设计,大背景主要是以直线条进行绘制安排,使整体有简洁宽敞的感觉。场景的设计则需丰富鲜艳些,这样不仅使场景显得充实饱满,也使观众在视觉上有所享受,犹如身临其境。

首先人物逼真度的绘制是绘制过程中最为重要也是最复杂的部分。在绘制之前我必须先对人物的面部特征进行分析并查看大量人物图片。男主角小威的脸型是圆脸,眼睛大是该人物的特点,身形属于宽大型的。女主角小佳的脸型则是瘦长型的,鼻子比较尖,相对也比较年轻。身形属于瘦小的。还有个医生,要体现出医生的职业性。根据这些最主要的特点我在Flash中用钢笔工具和铅笔工具和其它图形工具进行绘制。男女主角的人物风格都是按照人体的比例的来进行绘制的。两位主角小佳和小威在年龄上相接近,而且工作了,所以在发型和衣服上的设计都是根据他们工作了这个社会因素进行设计的。男主角发型是现在年轻人短发精神,肤色相对暗沉,衣服是年轻人爱穿的休闲服。女主角在剧本中的角色一位善解人意的恋人,所以头发属于中短发,衣服是现在现在年轻女性常穿的休闲运动服饰,肤色相对来说白一点,从颜色上也可体现其的年龄。至于医生,是我在网上找到一些素材进行加工和得到的结果。

背景主要是外景和内景,外景主要以直线条为主,使整个画面简洁明快,也是这部动画的主要故事发生地点。比如主要的场景:骑单车,求婚等。内景主要通过月亮,窗手机等道具来体现出女主角对男主角的思念之情的。

当你掌握了Flash软件的操作时,所有的问题就都集中在创意上。这时候绘画和技术已经不是学习的重点,好的想法才是关键。Flash最吸引人的地方不是工具的强大,而是能帮助你实现你想要的东西。不要过分的追求技术,而让Flash软件成为你创意的枷锁,充分的调动你的思维,创作出属于你自己的作品。

结论

Flash是我们现在常用的软件,看起来很简单,但在具体的操作方面还是需要专业知识为基础来制作的。我用的常见的操作技巧,希望能引起人们的共鸣。从而更好的达到宣传的效果。我的作品中还有很多的不足之处,希望在以后的学习中得以弥补。经过了这次毕业设计的考验,在以后的学习工作中我会更加认真的努力,做好每一件事情。

总结与体会

这次的毕业设计的作品是我完成的flash详细叙述,整个是根据我学习的情节,加上对其本身的感觉、理解完成的创作。在毕业作品中对于人物和场景的把握可能不是很到位,但都是我非常认真去完成的。在此期间,我同时也体会到了用鼠标绘图的难度及妙处,认识到flash也是一种非常强大的画图的工具。虽然这次的毕业设计并不是什么经典之作,里面有很多欠缺的地方。但它代表的却是我对flash的一个崭新的态度。总之,对我来说,这次毕业设计对我在flash制作方面是一个提高,使我从重新的认识了flash制作。了解这些对于一个初入门的动画设计者是非常有意义的,正是将这些功能逻辑的整理出来,有利于用户建立正确的、逻辑的知识体系,对以后学习有很大的帮助。

通过这个毕业设计的制作,我感到自己在flash动画制作方面还存在很多的不足之处。例如:代码的运用,镜头的应用都有很大的差距。在这次的毕业设计中,我的整体素质得到了提高,也明白了很多事情。在发现问题后,我懂得了如何自己去寻找资料解决问题。自我分析和解决问题的能力,必定在以后工作中起到很大的作用。

参考文献

中文专著

[1]梁立斌,费瑞华等编著,FLASH动画实训教程,上海,上海交通大学出版社,2010 [2]李晓彬编著,影视动画数字后期编辑与合成,北京,海洋出版社,2011

互联网文献

[1] 动画方面的资料:http://

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