由于壓電(diàn)定位技術具有很多獨特之處,例如快速響應、剛性好、長壽命、無限的分(fēn)辨率等,很快在從半導體(tǐ)測試設備到精密機械加工(gōng)等許多領域中(zhōng)得到應用。壓電(diàn)納米平台産品廣泛用于世界各地的工(gōng)廠中(zhōng),每天工(gōng)作24小(xiǎo)時,一(yī)周7天。它們的使用大(dà)大(dà)提高了光學器件、曲軸、軸承、活塞、汽缸等的加工(gōng)精度,成爲機床中(zhōng)金剛石修整、研磨、抛光、非圓镗孔和磨損補償等關鍵工(gōng)藝的核心部件。nm-z-15a是一(yī)個壓電(diàn)掃描柔性引導平台聽(tīng)說蠻不錯的。
例如zsy/osm-z-100b,它使用zsy最新的雙傳感器技術在顯微鏡的物(wù)鏡聚焦行業
“納米”是英文namometer的譯名,是一(yī)種度量單位,1納米爲百萬分(fēn)之一(yī)毫米,即1毫微米,也就是十億分(fēn)之一(yī)米,約相當于45個原子串起來那麽長。納米結構通常是指尺寸在100納米以下(xià)的微小(xiǎo)結構。1982年掃描隧道顯微鏡發明後,便誕生(shēng)了一(yī)門以0�1至100納米長度爲研究分(fēn)子世界,它的最終目标是直接以原子或分(fēn)子來構造具有特定功能的産品。因此,納米技術其實就是一(yī)種用單個原子、分(fēn)子制造物(wù)質的技術。
從迄今爲止的研究狀況看,關于納米技術分(fēn)爲三種概念。第一(yī)種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一(yī)書(shū)中(zhōng)提出的分(fēn)子納米技術。根據這一(yī)概念,可以使組合分(fēn)子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分(fēn)子,可以制造出任何種類的分(fēn)子結構。這種概念的納米技術未取得重大(dà)進展。�第二種概念把納米技術定位爲微加工(gōng)技術的極限。也就是通過納米精度的“加工(gōng)”來人工(gōng)形成納米大(dà)小(xiǎo)的結構的技術。這種納米級的加工(gōng)技術,也使半導體(tǐ)微型化即将達到極限。現有技術即便發展下(xià)去(qù),從理論上講終将會達到限度。這是因爲,如果把電(diàn)路的線幅變小(xiǎo),将使構成電(diàn)路的絕緣膜的爲得極薄,這樣将破壞絕緣效果。此外(wài),還有發熱和晃動等問題。爲了解決這些問題,研究人員(yuán)正在研究新型的納米技術。�第三種概念是從生(shēng)物(wù)的角度出發而提出的。本來,生(shēng)物(wù)在細胞和生(shēng)物(wù)膜内就存在納米級的結構。
1980年的一(yī)天,在澳大(dà)利亞的茫茫沙漠中(zhōng)有一(yī)輛汽車(chē)在高速奔馳,駕車(chē)人是一(yī)位德國物(wù)理學家h�格蘭特(gleiter)教授。他正駕駛租用的汽車(chē)獨自橫穿澳大(dà)利亞大(dà)沙漠。空曠、寂寞、孤獨,使他的思維特别活躍。他是一(yī)位長期從事晶體(tǐ)物(wù)理研究的科學家。此時此刻,一(yī)個長期思考的問題在他的腦海中(zhōng)跳動:如何研制具有異乎尋常特性的新型材料?
在長期的晶體(tǐ)材料研究中(zhōng),人們視具有完整空間點陣結構的實體(tǐ)爲晶體(tǐ),是晶體(tǐ)材料的主體(tǐ);而把空間點陣中(zhōng)的空位、替位原子、間隙原子、相界、位錯和晶界看作晶體(tǐ)材料中(zhōng)的缺陷。此時,他想到,如果從逆方向思考問題,把“缺陷”作爲主體(tǐ),研制出一(yī)種晶界占有相當大(dà)體(tǐ)積比的材料,那麽世界将會是怎樣?�格蘭特教授在沙漠中(zhōng)的構想很快變成了現實,經過4年的不懈努力,他領導的研究組終于在1984年研制成功了黑色金屬粉末。實驗表明,任何金屬顆粒,當其尺寸在納米量級時都呈黑色。納米固體(tǐ)材料(nanometer sized materials)就這樣誕生(shēng)了。
納米材料一(yī)誕生(shēng),即以其異乎尋常的特性引起了材料界的廣泛關注。這是因爲納米材料具有與傳統材料明顯不同的一(yī)些特征。例如,納米鐵材料的斷裂應力比一(yī)般鐵材料高12倍;氣體(tǐ)通過納米材料的擴散速度比通過一(yī)般材料的擴散速度快幾千倍等;納米相的銅比普通的銅堅固5倍,而且硬度随顆粒尺寸的減小(xiǎo)而增大(dà);納米陶瓷材料具有塑性或稱爲超塑性等。
效應顔料 這是納米材料最重要最有前途的用途之一(yī),特别是在汽車(chē)的塗裝業中(zhōng),因爲納米材料具有随角變統汽車(chē)面漆大(dà)增光輝,深受配受專家的喜愛。
防護材料 由于某些納米材料透明性好和具有優異的紫外(wài)線屏蔽作用。在産品和材料中(zhōng)添加少量(一(yī)般不超過含量的2%)的納米材料,就會大(dà)大(dà)減弱紫外(wài)線對這些産品和材料的損傷作用,使之更加具有耐久性和透明性。因而被廣泛用于護膚産品、所裝材料、外(wài)用面漆、木器保護、天然和人造纖維以及農用塑料薄膜等方面。
精細陶瓷材料 使用納米材料可以在低溫、低壓下(xià)生(shēng)産質地緻密且性能優異的陶瓷。因爲這些納米粒子非常小(xiǎo),很容易壓實在一(yī)起。此外(wài),這些粒子陶瓷組成的新材料是一(yī)種極薄的透明塗料,噴塗在諸如玻璃、塑料、金屬、漆器甚至磨光的大(dà)理石上,具有防污、防塵、耐刮、耐磨、防火(huǒ)等功能。塗有這種陶瓷的塑料眼鏡片既輕又(yòu)耐磨,還不易破碎。
催化劑 納米粒子表面積大(dà)、表面活性中(zhōng)心多,爲做催化劑提供了必要的條件。目前用納米粉材如鉑黑、銀、氧化鋁和氧化鐵等直接用于高分(fēn)子聚合物(wù)氧化、還原及合成反應的催化劑,可大(dà)大(dà)提高反應效率。利用納米鎳粉作爲火(huǒ)箭固體(tǐ)燃料反應催化劑,燃燒效率可提高100倍,如用矽載體(tǐ)鎳催化劑對丙醛的氧化反應表明,鎳粒徑在5nm以下(xià),反應選擇性發生(shēng)急劇變化,醛分(fēn)解反應得到有效控制,生(shēng)成酒精的轉化率急劇增大(dà)。
磁性材料 納米粒子屬單磁疇區結構的粒子,它的磁化過程完全由旋轉磁化進行,即使不磁化也是永久性磁體(tǐ),因此用它可作永久性磁性材料。磁性納料粒具有單磁疇結構及矯頑力很高的特征,用它來做磁記錄材料可以提高信噪比,改善圖象質量。當磁性材料的粒徑小(xiǎo)于臨界半徑時,粒子就變得有順磁性,稱之爲超順磁性,這時磁相互作用弱。利用這種超強磁性可作磁流體(tǐ),磁流體(tǐ)具有液體(tǐ)的流動性和磁體(tǐ)的磁性,它在工(gōng)業廢液處理方面有着廣闊的應用前景。
傳感材料 納米粒子具有高比表面積、高活性、特殊的物(wù)理性質及超微小(xiǎo)性等特征,是适合用作傳感器材料的最有前途的材料。外(wài)界環境的改變會迅速引起納料粒子表面或界面離(lí)子價态和電(diàn)子運輸的變化,利用其電(diàn)阻的顯著變化可做成傳感器,其特點是響應速度快、靈敏度高、選擇性優良。
材料的燒結 由于納米粒子的小(xiǎo)尺寸效應及活性大(dà),不論高熔點材料還是複合材料的燒結,都比較容易。具有燒結溫度低、燒結時間短,而且可得到燒結性能良好的燒結體(tǐ)。例如普通鎢粉耐在3000℃的高溫下(xià)燒結,而當摻入0�1%~0�5%的納米鎳粉時,燒結成形溫度可降低到1200℃到1311℃。
醫學與生(shēng)物(wù)工(gōng)程 納米粒子與生(shēng)物(wù)體(tǐ)有着密切的關系。如構成生(shēng)命要素之一(yī)的核糖核酸蛋白(bái)質複合體(tǐ)。其粒度在15~20nm之間,生(shēng)物(wù)體(tǐ)内的多種病毒也是納米粒子。此外(wài)用納米si02微粒可進行細胞分(fēn)離(lí),用金的納米粒子進行定位病變治療,以減少副作用等。研究納米生(shēng)物(wù)學可以在納米尺度上了解生(shēng)物(wù)大(dà)分(fēn)子的精細結構及其與功能的關系,獲取生(shēng)命信息,特别是細胞内的各種信息,中(zhōng)利用納米粒子研制成機器人,注入人體(tǐ)血管内,對人體(tǐ)進行全身健康檢查,疏通腦血管中(zhōng)的血栓,清除心髒動脈脂肪沉積物(wù)。甚至還能吞噬病毒、殺死癌細胞等。�印刷油墨 根據納米材料粒子大(dà)小(xiǎo)不同,具有不同的顔色這一(yī)特點,可不依靠化學顔料而選擇顆粒均勻、體(tǐ)積适當的粒子材料來制得各種顔色的油墨。
能源與環保 德國科學家正在設計用納料材料制作一(yī)個高溫燃燒器,通過電(diàn)化學反應過程,不經燃燒就把天然氣轉化爲電(diàn)能。燃料的利用率要比一(yī)般電(diàn)廠的效率提高20%至30%,而且大(dà)大(dà)減少了二氧化碳的排氣量。
微器件 納米材料,特别是納米線,可以使芯片集成度提高,電(diàn)子元件體(tǐ)積縮小(xiǎo),使半導體(tǐ)技術取得突破性進展,大(dà)大(dà)提高了計算機的容量和進行速度,對微器件制作起決定性的推動作用。納米材料在使機器微型化及提高機器容量方面的應用前景被很多發達國家看好,有人認爲它可能引發新一(yī)輪工(gōng)業革命。
光電(diàn)材料與光學材料 納米材料由于其特殊的電(diàn)子結構與光學性能作爲非線性光學材料、特異吸光材料、軍事航空中(zhōng)用的吸波隐身材料,以及包括太陽能電(diàn)池在内的儲能及能量轉換材料等具有很高的應用價值。
增強材料 納米結構的合金具有很高的延展性等,在航空航天工(gōng)業與汽車(chē)工(gōng)業中(zhōng)是一(yī)類很有應用前景的材料;納米矽作爲水泥的添加劑可大(dà)大(dà)提高其強度;納米纖維作硫化橡膠的添加劑可增強橡膠并提高其回彈性,納米管在作纖維增強材料方面也有潛在的應用前景。
納米濾膜 采用納米材料發展出分(fēn)離(lí)僅在分(fēn)子結構上有微小(xiǎo)差别的多組分(fēn)混合物(wù),實現高能分(fēn)離(lí)操全的納米濾膜。其它還有将納米材料用作火(huǒ)箭燃料推進劑、h2分(fēn)離(lí)膜、顔料穩定劑及智能塗料、複合磁性材料等。納料材料由于具有特異的光、電(diàn)、磁、熱、聲、力、化學和生(shēng)物(wù)學性能,廣泛應用于宇航、國防工(gōng)業、磁記錄設備、計算機工(gōng)程、環境保護、化工(gōng)、醫藥、生(shēng)物(wù)工(gōng)程和核工(gōng)業等領域。不僅在高科技領域有不可替代的作用,也爲傳統産業帶來生(shēng)機和活力。可以預言,納米材料制備技術的不斷開(kāi)發及應用範圍的拓展,必将對傳統的化學工(gōng)業和其它産業重大(dà)影響。