纳米技术的核心范文
时间:2023-12-28 17:40:38
导语:如何才能写好一篇纳米技术的核心,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:包块内注射5-氟脲嘧啶;治疗;乳腺增生;疗效观察
乳腺增生是育龄妇女中比较常见的一种乳腺疾病,随着人们生活水平的提高,这几年的发病率逐年增加,国内有相关报道称乳腺增生的发病率已经超过了40%[1],下面本文通过对我院收治的60例乳腺增生患者,进行包块内注射5-氟脲嘧啶治疗的治疗方法与采用乳癖消化加三苯氧胺的治疗方法进行比较,从而探讨包块内注射5-氟脲嘧啶治疗乳腺增生的临床治疗效果。通过对比分析两组的治疗效果,现总结如下。
1资料与方法
1.1一般资料选取我院于2009年1月~2011年6月收治的60例乳腺增生患者,按照随机方法将其分为治疗组和观察组,其中治疗组和观察组各30例,治疗组30例患者,年龄25~55岁;观察组30例患者,年龄25~55岁。两组患者一般临床资料无显著差异性(P>0.05),具有可比性。
1.2方法 患者出现了周期性的疼痛而就诊,通过临床检测,发现以下症状符合乳腺增生疾病的表现:①触诊部位增厚且呈现块状;②持续性的胀痛;③腺体有触痛;④经过彩色B超检测以后,排除了乳腺癌、乳腺炎等疾病,但仍然存在持续性的胀痛。
1.3方法治疗组:包块内注射5-氟脲嘧啶和利多卡因,依据包块直径大小控制用量,通常1cm注射5ml的5-氟脲嘧啶和3ml的利多卡因[2],1次/w,通常5~7d为一个疗程。观察组:口服乳癖消,3次/d,2粒/次,同时兼口服三苯氧胺,2次/d,5mg/次。连续使用2个月为一个疗程。
1.4疗效判定依据及标准 疗效判定依据及标准:患者痊愈表现为:临床症状和疼痛完全不见,同时生活恢复正常[3];患者有效表现为:临床症状和疼痛有所减缓,包块最大直径缩小一半;没有效果表现为:临床症状和疼痛完全没有改变,甚至情况变坏。也就是总有效率=(痊愈+有效)×100%。
1.5统计学处理本次采用SPSS18.0统计学软件进行处理分析,计量资料采用t检验,组间对比采用x2检验,P<0.05为差异显著性,有统计学意义。
2结果
2.1两组患者的临床疗效结果对比两组患者的临床疗效结果对比发现,治疗组30例患者中,痊愈患者为17例,所占百分比为56.66%,有效患者为11例,所占百分比为36.67%,没有效果的患者为2例,所占百分比为6.67%,治疗组的总有效率高达93.33%;而对照组的30例患者中,痊愈患者为12例,所占百分比为40.00%,有效患者为10例,所占百分比为33.33%,没有效果的患者为8例,所占百分比为26.67%,对照组的总有效率只有73.33%。两组对比(P<0.05)有差异显著性,有统计学意义,见表1。
2.2两组患者包块变化情况对比治疗组治疗前后包块大小有明显差异,(P0.05),不具有统计学意义。
3讨论
通过包块内注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治疗乳腺增生的治疗方法,可以快速地提高治疗的有效性及其效率,能够有效地防止病情恶化。因此随着医疗的发展,通过包块内注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治疗乳腺增生的治疗方法越来越受到医院的重视和市场的肯定。因此,通过包块内注射5-氟脲嘧啶和利多卡因治疗乳腺增生的治疗方法值得在临床上应用和不断地推广发展。
参考文献:
[1]于海文,石莹莹,沈琦,等.包块内注射5-氟脲嘧啶治疗乳腺增生的临床疗效[J]中国现代普通外科进展.2009,12(01):18-20.
篇2
英文名称:Nanoscience & Nanotechnology
主管单位:
主办单位:中国微米纳米技术学会;西安纳米科技学会;陕西省电子学会纳米技术专委会
出版周期:双月刊
出版地址:陕西省西安市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:
国内刊号:
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发行范围:
创刊时间:2004
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篇3
随着科学技术的进一步发展,微电子在人们日常生活工作中的应用愈加广泛,微电子产品的核心便是芯片,而随着IC设计与半导体加工工艺技术水平的不断提高,电子元件的尺寸越来越小,集成电路的规模越来越大,其复杂程度也越来越高,对半导体芯片的尺寸、性能及稳定性等有了更高的要求,如何生产出尺寸更小、功耗更低、性能稳定性更好的半导体芯片成为微电子技术发展的瓶颈。与此同时,纳米技术的飞速发展及其在各个领域内的应用,为微电子技术的突破性发展提供了机遇和条件。
纳米电子技术
纳米(nanometer)是一个长度计量单位,一纳米等于10亿分之一米,纳米技术是指在纳米空间内,通过特定的技术设计,实现原子或分子在纳米例子表面的排列组成,从而制造出具有特定性能的材料或器件的一门高新技术。纳米微粒的独特结构能使其产生小尺寸、宏观量子隧道、量子尺寸等多种效应,其材料表现出光、电、热、反射、吸收及生物活性等许多特殊的功能,作为介质扩散气体的速度极快,颗粒与生物细胞的物化作用很强,能很容易进入细胞内,且在使用时用量小、附加值极高,能够赋予材料意想不到的高性能。近年来,随着纳米材料和纳米技术的发展,其在各个领域内都有了较为广泛的应用。而随着微电子技术的发展,电子元件的尺寸不断缩小,集成电路的集成程度要求也越来越高,为了生产出能够适应电子元件及集成电路发展要求的半导体芯片,有着诸多特殊功能的纳米技术开始被应用于电子领域,纳米电子技术由此而生。
纳米电子技术是纳米技术与电子技术相结合的产物,它是在微电子产业发展较为成熟的条件下产生的,从某种意义上来说,纳米电子学是微电子学继续向更微小的世界的延伸。
纳米电子技术是以纳米粒子的量子效应为理论基础建立并发展起来的,也即是当电子元件的尺寸小到纳米量级时,其加工技术、运行机理等都与微电子器件有了极大差异,采用纳米技术研制出来的分子器件,不仅能够克服半导体加工工艺中的存在的问题和困难,与基于硅集成电路上的器件相比,其在传感、灵敏度、集成度等多方面都有更好的性能。
纳米电子技术应用现状
纳米电子技术虽然兴起的较晚,但其发展极为迅速,经过近些年来的发展,已经取得了一定的成果,当前,这些成果集中体现在纳米电子材料和纳米电子元件的应用上,同时这一技术在现代医学中也有了较为广泛的应用。
1. 纳米电子材料
当前常见的纳米电子材料有纳米半导体陶瓷材料、纳米硅材料和纳米硅薄膜,其中基于纳米技术的硅电子材料一起能耗低、运行时间短、反应速度快及运行可靠稳定,受外界环境影响小的优点,较为完美地契合了现代社会对电子技术的发展需求,与同等材料相比有着绝对的技术优势,且随着科研技术的进一步发展,其成本也有所降低,在电子领域内的应用前景十分广阔。
2. 纳米电子元件
纳米电子元件是在集成元件和超大规模集成元件的发展基础上开发研制出来的,当前利用纳米电子学已经研制成功了包括单电子晶体管、纳米发光二极管及超微磁场探测器等在内的各种纳米器件。
3. 纳米电子技术在现代医学中的应用
电子学的发展离不开包括生物学在内的基础学科的贡献,而现代电子科技产品在基础学科中的应用,也推动了基础学科的发展。随着纳米技术的发展,纳米电子技术也被广泛地应用在医学领域中,彩色多普超声诊断仪、伽马刀、磁共振成像(MRI)等高科技医学产品的问世及应用,都极大地推动了现代医学的发展。而应用了纳米技术的电子学与生物医学的结合将会把人们对于微小生物体的研究带入到一个全新的阶段。
纳米电子技术发展前景
1. 碳纳米管
碳纳米管是由石墨碳原子层卷曲而成的,其自身的拓扑机构及极好的机械强度和导电性,使其在光学、机械性能和电子特性上都有着明显的优势,应用碳纳米管可以推动单电子器件和纳米量子器件的研究和开发应用,其本身也是当前世界科学领域内研究的重点。
2. 纳米硅薄膜
硅在当前的半导体器件中的应用十分广泛,目前世界上的半导体器件有95%以上都是由硅做成的,纳米硅薄膜的工艺程序与硅器件及集成电路是相容的,其发展将为量子功能的进一步研制提供基础,并推动纳米电子技术向更高层次的发展。
3. 纳米生物电子
将纳米技术、电子技术与生物芯片相融合,其研制出的最大成果是纳米机器人,这种基于纳米电子技术的机器人能够进入到人体的血管中,成为人体内的清洁器,清除体内对人体有害的物质,保证人体新陈代谢,为人体健康提供了更高的保障。
结 语
篇4
1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划
由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义,世界各国(地区)纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器,相继制定了发展战略和计划,以发表和推进本国纳米科技的发展。目前,世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划,但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。
(1)发达国家和地区雄心勃勃
为了抢占纳米科技的先机,美国早在2000年就率先制定了国家级的纳米技术计划(NNI),其宗旨是整合联邦各机构的力量,加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月,美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》,这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划,从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。
日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域,并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源(人才、资金、设备)的落实。之后,日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针,积极推进从基础性到实用性的研发,同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。
欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域,有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略,目前,已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施:增加研发投入,形成势头;加强研发基础设施;从质和量方面扩大人才资源;重视工业创新,将知识转化为产品和服务;考虑社会因素,趋利避险。另外,包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。
(2)新兴工业化经济体瞄准先机
意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响,韩国、中国台湾等新兴工业化经济体,为了保持竞争优势,也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》,2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》,随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域,以提升前沿技术和基础技术的水平;到2010年10年计划结束时,韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平,进入世界前5位的行列。
中国台湾自1999年开始,相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》,这些计划以人才和核心设施建设为基础,以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标,意在引领台湾知识经济的发展,建立产业竞争优势。
(3)发展中大国奋力赶超
综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头,也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》,并先后建立了国家纳米科技发表协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图,确定中国在目前和中长期的研发任务,以便在国家层面上进行发表与协调,集中力量、发挥优势,争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术,南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略,可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度,加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。
2、纳米科技研发投入一路攀升
纳米科技已在国际间形成研发热潮,现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家,都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金,而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称,在过去10年里,世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明,全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。
美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内,联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元,2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是,根据《21世纪纳米技术研究开发法》,在2005~2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元,而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。
日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究,近年来纳米科技投入迅速增长,从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元,而2004年还将增长20%。
在欧洲,根据第六个框架计划,欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元,有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计,欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国,甚至更高。
中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右;另外,地方政府也将支出2.4亿~3.6亿美元。中国台湾计划从2002~2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元,每年稳中有增,平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元,而新加坡则达3.7亿美元左右。
就纳米科技人均公共支出而言,欧盟25国为2.4欧元,美国为3.7欧元,日本为6.2欧元。按照计划,美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元,日本2004年增加到8欧元,因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是:欧盟为0.01%,美国为0.01%,日本为0.02%。
另外,据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称,很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元,占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元,占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元,占17%。由于投资的快速增长,纳米技术的创新时代必将到来。
3、世界各国纳米科技发展各有千秋
各纳米科技强国比较而言,美国虽具有一定的优势,但现在尚无确定的赢家和输家。
(1)在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下
根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果,2000—2002年,共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引(SCI)》收录。纳米研究论文数量逐年增长,且增长幅度较大,2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。
2000—2002年纳米研究论文,美国以较大的优势领先于其他国家,3年累计论文数超过10000篇,几乎占全部论文产出的30%。日本(12.76%)、德国(11.28%)、中国(10.64%)和法国(7.89%)位居其后,它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇,是纳米研究最活跃的国家,也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出,2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点,到2002年已经超过德国,位居世界第三位,与日本接近。
在上述5国之后,英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多,各国3年累计论文总数都超过了1000篇,且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。
另外,如果欧盟各国作为一个整体,其论文量则超过36%,高于美国的29.46%。(2)在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头
据统计:美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国(1454项),其次是日本(368项)和德国(118项)。由于专利数据来源美国专利商标局,所以美国的专利数量非常多,所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多,所占比例都超过了1%。
专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大,在论文数最多的20个国家和地区中,专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明,很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力,但比较侧重于基础研究,而实用化能力较弱。
(3)就整体而言纳米科技大国各有所长
美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用,目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断,而且,已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年,美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》,目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合,实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标;利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门,这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用,还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果,未来5~10年有望商业化。
虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点,纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究,期望突破传统的极限,让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒,并按照一定规则排列这些颗粒,使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面,目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。
日本纳米技术的研究开发实力强大,某些方面处于世界领先水平,但尚未脱离基础和应用研究阶段,距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上,日本最重视的是应用研究,尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外,日本开发出多种不同结构的纳米材料,如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。
在制造方法上,日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法,同时积极开发新的制造技术,特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1/10,两三年内即可进入批量生产阶段。
日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高,并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置,能应用于纳米领域,在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路,是世界最高水平。
日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地,如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机,解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过,这些研究大都处于探索阶段,成果为数不多。
欧盟在纳米科学方面颇具实力,特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。
中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多,主要以金属和无机非金属纳米材料为主,约占80%,高分子和化学合成材料也是一个重要方面,而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。
4、纳米技术产业化步伐加快
目前,纳米技术产业化尚处于初期阶段,但展示了巨大的商业前景。据统计:2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元,2010年将达到14400亿美元。为此,各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化,都在加紧采取措施,促进产业化进程。
美国国家科研项目管理部门的管理者们认为,美国大公司自身的纳米技术基础研究不足,导致美国在该领域的开发应用缺乏动力,因此,尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心,希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”,以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项:一是进行纳米技术基础研究;二是与大企业合作,使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面,其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。
美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破,并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大,其目的是共享信息,促进联系,加速纳米技术应用。
日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合,不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”,以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程;东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所,试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。
欧盟于2003年建立纳米技术工业平台,推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出:建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战,把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域,生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品,同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。
篇5
[摘要]目前,我国制造的多是高消耗、低附加值产品,处于技术链和价值链的低端;为此,必须用科学发展观指导制造业运行,转变制造业增长方式,着重发展处于技术链高端的微型系统制造技术、超精密加工技术和省耗绿色制造技术等现代制造技术,促使制造业向技术链高端延伸。
[关键词]制造业;增长方式;发展战略;思路
一、转变制造业增长方式的紧迫性
目前,我国制造业已有较好基础,并已成为世界制造大国,工业增加值居世界第四位,约为美国的1/4、日本的1/2,与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而,我国制造的多是高消耗、低附加值产品,大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业,我国的落后状况尤其明显,大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时,我国制造业劳动生产率水平偏低,许多部门的劳动生产率仅及美国、日本和德国的1/10,甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距,尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜,我国制造业不能继续在技术链低端延伸,不能依靠高消耗获得更多低附加值产品,必须用科学发展观指导制造业运行,转变制造业增长方式。
二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术
产品技术链,没有一个固化的定式,但总是由低端向高端发展。近年,它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前,制造业技术链高端几乎被现代技术垄断,处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以,要转变我国制造业增长方式,必须抓紧发展现代制造技术,通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸,以便降低技术链低端产品的比重,相应提高技术链高端产品的比重。
在知识经济时代到来之际,微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术,与高新技术及传统制造方法结合起来,便产生了现代制造技术。
现代制造技术,保留和继承了传统制造技术的产品创新要求,如增加现有产品的功能,扩大现行产品的效用:增多现有产品的品种、款式和规格:缩小原产品的体积,减轻原产品的重量:简化产品结构,使产品零部件标准化、系列化、通用化:提高现有产品的功效,使之节能省耗等。但是,现代制造技术,在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面,与传统制造技术均有重人差别。
在现代制造技术视野中,制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程,它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期,涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产,以及产品的售前和售后服务等环节。
在现代制造技术视野中,制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程,它除了机械加工方法外,还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加I:方法、硅微加工方法、电化学加工方法等,往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。
三、发展现代制造技术的重点方向
现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式,促使制造业向技术链高端延伸,我国宜着重发展以下现代制造技术。
(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术
“纳米”是英文nan。meter的译名,是一种度量单位,是十亿分之一米,约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术,表现为在纳米尺度(0.1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律,以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础,以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段,是现代科学与现代技术相结合的产物。
纳米技术主要包括:纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说,它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础,在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来,便产生了微型系统制造技术。
自从硅微型压力传感器,作为第一个微型系统制造产品问世以来,相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术,推出的一款微型卫星,其体积只相当于一枚25美分的硬币。
微型系统制造技术,对制造业的发展产生了巨大影响,已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角,并在不断扩大应用范围。
(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术
超精密加工技术,一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米,表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。
这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容,主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。
电广束、离子束、激光束等加工技术,通常出现在超精密微细加上领域,用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品,以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来,超精密加工技术,在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制,以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面,取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高,但增值额和回报率也高得惊人。近来,发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展,前景非常好。
(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术
篇6
关键词: 纳米 材料 应用
纳米发展小史
1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。
1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。
什么是纳米材料
纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
1、纳米技术在防腐中的应用
由加拿大万达科技(无锡)有限公司与全国涂料工业信息中心联合举办的无毒高效防锈颜料及其在防腐蚀涂料中的应用研讨会近日在无锡召开。
中国工程院院士、装甲兵工程学院徐滨士教授,上海交通大学李国莱教授,中化建常州涂料化工研究院钱伯荣总工等业内知名人士分别在会上作了报告,与会者共同探讨了纳米技术在防锈颜料中及涂料中的应用、无毒高效防锈颜料在防腐蚀涂料中的应用以及新型防锈涂料和防锈试验方法发展等课题。
徐院士就当前纳米技术的发展情况作了简单介绍,他指出:纳米技术的研究对人类的发展、世界的进步起着至关重要的作用,谁掌握了纳米技术,谁就站在了世界的前列。我国纳米技术的研究因起步较早,现基本能与世界保持同步,在某些领域甚至超过世界同行业。
作为国内表面处理这一课题的领头人,徐院士重点谈了纳米技术对防锈颜料及涂料发展的促进作用。他说,此前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家,仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重,对人体的伤害很大,目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用;磷酸锌防锈颜料虽然无毒,但由于改性技术原因,性能并不理想,加上价格太贵,难以推广;而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的Halox、Sherwin-williams、Mineralpigments、德国的Hrubach、法国的SNCZ、英国的BritishPetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒防锈颜料,有的性能不错,甚至已可与铬酸盐相比,但均因价格太高,国内尚未引进。我国防锈涂料业亟待一种无毒无害、性能优异而又价格低廉的防锈颜料来提升防锈涂料产品的整体水平,增强行业的国际竞争力。
中化建常州涂料化工研究院高级工程师沈海鹰代表常州涂料院,在题为《无毒高效防锈颜料在防腐蚀涂料中的应用》报告中,详细介绍了复合铁钛醇酸防锈漆及复合铁钛环氧防锈漆的生产工艺、生产或使用注意事项、防锈漆技术指标及其与铁红、红丹同类防锈漆主要性能的比较。
在红丹价格一路攀升的今天,这一信息无疑给各涂料生产厂商提供了巨大的参考价值,会场气氛十分热烈,与会者纷纷提出各种问题。万达科技(无锡)有限公司总工程师李家权先生就复合铁钛防锈颜料的防锈机理、生产工艺、载体粉的选择、产品各项性能指标及纳米材料的预处理方法等一一做了详细介绍。
目前产品已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测,同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析,结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势,是防锈涂料领域划时代产品,为此获得了中国专利技术博览会金奖.复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用,并已由解放军总装备部作为重点项目在全军部分装备上全面推广使用。
本次会议的成功召开,标志着我国防锈涂料产业新一轮的变革即将开始,它掀开了我国防锈涂料朝高品质、高技术含量、高效益及全环保型发展的崭新一页。其带来的经济效益、社会效益不可估量。这是新型防锈颜料向传统防锈颜料宣战的开始,也吹响了我国防锈涂料业向高端防锈涂料市场发起冲击的号角。
2、纳米材料在涂料中应用展前景预测
据估算,全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前,发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心,2001年年初把纳米技术列为国家战略目标,在纳米科技基础研究方面的投资,从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元,准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心,把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点,将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领域,全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际,纳米科学技术的发展,对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说,21世纪将是一个纳米世纪。
由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高,所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级,产业化市场前景极好。
在纳米功能和结构材料方面,将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品,以及对传统材料改性;将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。预期十五期间,各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团,将对国民经济产生重要影响;纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域,将产生新的经济增长点。
纳米技术在涂料行业的应用和发展,促使涂料更新换代,为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。
我国每年房屋竣工面积约为18亿平方米,年增长速度大约为3%。18亿平方米的建筑若全部采用建筑涂料装饰则总共需建筑涂料近300万吨,约200~300亿元的市场。目前,我国建筑涂料年产量仅60多万吨,世界现在涂料年总产量为2500万吨,每人每年消耗4千克,为发达国家的1/10,中国人年均涂料消费只有1.5千克。因而,建筑涂料具有十分广阔的发展前景。
纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品,展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解,消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能,使室内空气更加清新。经测试,对各种霉菌的杀抑率达99%以上,有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料,实际上是高级的卫生型涂料,适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料,利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理,较低的表面张力,具有高强的附着力,漆膜硬度高且有韧性,优良的自洁功能,强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力,疏水性极佳,容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次,具有良好的保光保色性能,抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小,能深入墙体,与墙面的硅酸盐类物质配位反应,使其牢牢结合成一体,附着力强,不起皮,不剥落,抗老化。其纳米抗冻性功能涂料,除具备纳米型涂料各种优良性之外,可在-10℃到-25℃之内正常施工。突破了建筑涂料要求墙体湿度在10%以下的规定,使建筑行业施工缩短了工期,提高了功效,又创造出高质量,一举三得,所以备受建筑施工单位的欢迎。
篇7
【关键词】纳米电子技术;发展现状;未来展望
进入21世纪以来,相关专家意识到纳米技术将作为领先科技的前沿,对纳米技术进行深入的研究,纳米电子技术可能为新技术的开发和应用带来革命性的突破。纳米技术的应用范围广,可能深入到每个领域,每个行业,也可能成为人类生活中必不可少的必需品。目前,人类对纳米电子技术的研究还不够深入,应用也不够广泛,但是纳米电子技术已向人们展示出了强大的魅力和应用潜力。目前已经研究出的纳米电子技术产品包括纳米电子元件和纳米电子材料,这些产品不仅功能奇异,而且性能优良。
一、纳米电子技术的发展现状
(一)纳米电子材料的应用
目前大多数纳米材料包括:纳米硅薄膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。其中,纳米硅材料最具有技术优势,非常符合新世纪人类对电子技术的发展需求。硅电子材料的技术相较于其他材料的优势在于:
1.能耗低、准确可靠、运行时间较短、不易受外界的环境影响。
2.得益于科技的保证和不断地开发研究应用,使得其成本价钱有所降低。
3.由于其短距离的分子间距,使得硅电子材料在运行过程中,反应速度很快,这就从另一方面降低了材料能耗,提高工作效率。
从上述的优势不难看出,纳米硅电子材料的问世是材料的一个新突破,它的领先技术使得其相较于同等材料具有绝对的优势。相信随着纳米材料的不断研究,纳米材料在生活中的应用普及之后,会给人类带来意想不到的方便。
(二)纳米电子元件的应用
纳米电子元件问世之前,电子元件经过了集成元件、超大规模集成元件两个发展历程,因此,纳米电子元件是在“两位前辈”的发展基础上开发出来的。
自从美国的研究者J?KILBY在上世纪50年代研究出第一个集成电路以后,集成电路的就开始了快速发展,并不断更新换代,从小规模集成到中型、大型,再到后来的超大型集成电路,如今又发展到了特大型的集成电路。
随着集成规模的不断扩大,电子元件的尺寸却要越做越小,要达到纳米尺寸的范围(0.1-100nm),例如刚刚面试的单电子晶体管,它的一个电子信号就代表了一位信息的数据,意思就是晶体管的尺寸要小到极致,从而颠覆了现代电子技术的高集成、高速度下,一定要高能耗的格局。
(三)纳米电子技术应用于现代医学
随着纳米技术的不断研究和应用,更多的纳米电子技术被应用到医学领域之中。
纳米电子技术的发展有助于细微部位的研究,而这些细微之处通过普通显微镜是无法做到的,纳米电子技术的应用还能有助于纳米传感器的发明,通过纳米传感器可以观察到生化反应的各种不同的化学信息以及电化学信息。此外,还有很多类似伽马刀、螺旋CT以及MRI等高科技医学产品的问世,它们的出现为人类医学注入了新鲜血液。
纳米电子技术作为生物医学与电子学相交的新新技术,它将具有巨大的开发利用价值,它的研究潜力是无穷的。生物医学电子学作为生物医学和电子学两大学科的结合,在生物医学电子设备集成化和微型化方向的研究有着很大的发展空间,这种研究主要基于微电子器件的发展,当器件的尺寸发展到分子或原子的大小水平时,人们对于微小生物体的研究将进入前所未有的新阶段。
二、纳米电子技术的发展动向及展望
纳米技术的研究和应用已经得到世界上很多国家的认可,各国也加大了对纳米技术研究工作的投入力度。其中,美国提出了名为NNI,即国家纳米技术的计划项目,将重点研究纳米电子学。欧盟等多个国家将在支持纳米技术研究的工作上,重点投入到纳米电子材料以及纳米电子器件关于存储系统和信息处理的研究,成立相关委员会,并提出欧盟每年60亿欧元到纳米电子研究工作中的投资报告,以推进和鼓动研究者参与到纳米电子技术研究的兴趣当中。而在亚洲,中国台湾地区和日韩两国也加入到纳米电子技术研究的计划和策略当中来,也采取了不少积极措施,比如建立纳米电子研究所,加大研究经费的投入等,旨在对纳米电子技术的研究工作中抢占先机,掌握主动。而我国则将纳米研究技术作为重要的科学研究规划,主要进行纳米电子学的研究,而纳米电子学也被中科院肯定为2020年左右最易实现,也对纳米科技研究有重大影响的研究。
(一)纳米硅薄膜
硅是目前为止发展最快且用途最广,产量最大的半导体材料,硅在全世界半导体材料的总体比重中占到了95%以上,不可谓不惊人,因此,研究纳米硅是研发高性能半导体的最好途径。纳米硅薄膜的工艺程序与集成电路和硅器件完全相容,因此,它可以成为进一步研制量子功能的基础,将会在今后的纳米电子研究技术中具有很大的影响力。
(二)新型电子元件的开发
随着纳米电子技术研究的深入,新型的电子元件产品也渐渐问世。
2010年2月,美国人研发的纳米处理器可实现编程,可能成为纳米计算机。同年5月,澳大利亚和美国研究者基于隧穿显微镜实现了对单个原子的操控,从而创造出了迄今为止最小的原子晶体管,它标志着世界上第一个人工制造原子的电子设备的出现,向信息处理的超强大和超高速性迈进新的台阶。同年12月,在美国德克萨斯大学,又推出了世界上第一个耐高温工作的自旋场效应晶体管。而在2011年的4月,在美国匹兹堡大学,科学家又制造出了超小型的单电子晶体管,它的核心组件的直径Φ小至1.5nm,这一创举也将成为超大规模集成电路的高密度性和低能耗性的理想电子元件。
在以后的20年,将是电子元件不断发展的时期,在此期间,新型电子元件的研究将更加深入,更多的电子元件产品将会不断问世,为人类探索更高领域提供更科学研究方法。
(三)纳米生物电子
纳米生物电子是一个重要的纳米电子学部分,把纳米电子学的科技应用于生物芯片的领域,从而有了纳米机器人的出现,这种纳米机器人不是传统的机器人,而是能进入人体血管,帮人体清除体内有害物质的清洁器,更有效地为人体排出毒素,为保证人体的正常代谢,保持人体健康做出重大贡献。
(四)碳纳米管
1991年日本科学家第一次发现碳纳米管。碳纳米管自身是拓扑结构,又有很好的机械强度和导电性等,可以说集光学和机械性能以及电子特性三者的优异性于一身,所以,碳纳米管也被世界上的科学家们作为研究的重点。
利用碳纳米管的电子性,使得它可以往单电子器件和晶体管材料方向展开研究。2010年2月,芬兰和日本的科学家研究出了新型碳纳米管,它是最优的介于半导体和金属性两者平衡点之间的材料,基于对新型碳纳米管的研究,科学家们发现它可以制作成集成电路,且该电路具有逻辑顺序,可为纳米计算机的研发带来一些启发和灵感。同年6月份,瑞典的歌德堡大学研发出了一种对纳米管形成的过程可控的方法,利用碳纳米管可以使晶体管的尺寸变得更小,运行速度也更快,制造出的半导体材料比硅晶体管高出70%的碳纳米管,从而使得电子流动性要高于现有普通半导体材料的25%,可以说半导体材料已经在往新型碳纳米管上转型,新型碳纳米管将会在今后得到更多的应用。
三、结束语
纳米电子技术的迅猛发展对人类来说绝对是一大利好消息,随着国际的重视,各国对纳米电子技术的资金投入以及科学研究者们的不断研发,纳米电子技术真正应用到人们的日常生活将指日可待。届时,高效、环保、科学的生物材料,医学设备和电子晶体管的问世,将会大大改善人们的生活现状,让人们切切实实地体验纳米时代。
参考文献
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篇8
1.1国外
2011年欧盟委员会联合研究中心(JRC)启动欧洲首个纳米材料信息库,25种不同类型的纳米材料作为第一批代表成功入选信息库。入选纳米材料得到德国弗劳恩霍夫分子生物学与应用生态学研究所的合作支持。为支持国际合作研究,数百瓶纳米材料已经发往法、德、英、美、荷、比、西、意、加、日、中、韩、俄和丹麦、波兰、奥地利、斯洛伐克等国的实验室。
1.2中国
纳米纺织品是目前国内发展相对成熟的一类纳米消费品,由于其具有优越的性能,备受市场和企业的青睐。雅戈尔集团很早就推出了国内首款纳米VP免熨衬衫。VP免熨处理技术即是一种汽相加工方式,该方式采用以甲醛为主要原料配制的多种成分气体,对织物纤维发生质的变化和定型记忆,从而达到防皱效果,实现了处理方式的革命性飞跃;中国人民总装备部已将采用抗菌丙纶细旦低弹丝技术制成内衣裤、袜子,士兵普遍反应抗菌效果良好;纳米二氧化钛(TiO2)在阳光(紫外线)照射下能在很短的时间内杀死细菌和病毒,消除空气中的恶臭和纺织品上的油污等。根据这一性能,我国的军备研究机构已成功地完成了对有毒气体全氟异丁烯的彻底无毒降解。将这一成果应用于专用防化服装对我国应对未来高科技战争具有极为特殊的意义。
2标准化需求
国内外许多国家都高度关注纳米技术在纺织业的应用,在有关纳米技术和纳米材料应用的法规、标准方面做了大量的基础性工作。亚太经济合作组织(APEC)早在2006年就成立了人造纳米材料工作组,目的是促进纳米材料对人类健康和环境安全等方面的国际合作,协助有关国家评估纳米材料的安全性影响;欧盟于2011年初成立了联合研究中心,建立了欧洲首个纳米材料数据库;美国国家纳米技术计划也很关注纳米消费品,强调欧洲和美国需要在安全评价方法、纳米材料的定义及新技术从研究到纳入立法的过渡期等方面加强统一协调;我国政府也一直关注纳米消费品的发展。中国纺织工业在“十二五”纺织科技发展规划中,提出了纺织行业科技进步的七项重点任务,前三条都是重视纳米纺织品材料的研发和制造。国家质检总局于2007年在北京成立了纳米材料与产品检测研究中心,主要研究纳米消费品的检测标准。2009年4月21日,国家质检总局、国家标准委联合了标准《纳米技术处理服装》(GB/T22925-2009),该标准于2009年12月1日正式实施。2013年7月,由国家认监委科技与标准管理部组织的专家组,对中国检科院装备技术研究所承担的“纳米材料微观表征标准化关键技术及应用”项目进行了技术鉴定。专家组认为,该项目首次提出了微结构、横截面结构等多维度表征纳米材料的核心评价技术体系,解决了纳米材料特征与测量的关键技术问题,具有科学性、先进性、普适性和可操作性,其总体技术达到了国际先进水平,制定的相关标准填补了国际、国内空白。同月,江苏泰兴市市委、市政府对河海纳米科技在内的15家企业的标准创新工作进行了表彰,并拨出110万元专款实施奖励。目前,纳米纺织品的标准化需求主要体现在以下几个方面:
2.1标准需进一步制修订
纺织品的生产需要依据一定的标准进行,纳米纺织品的生产也应如此。制修订纳米纺织品的标准就可以规范纳米纺织品的生产过程,解决了“无标生产”的问题。另外在对纳米纺织品的质量等级进行评价时,也应遵循共同的标准,以解决纳米纺织品市场的混乱现象,防止少数不法厂商滥竽充数,以次充好。
2.2标准体系有待建立
我国针对纳米纺织品标准化建设已开展了一些相关的研究,但是我国的大部分研究是以单个产品为对象。未以纳米纺织品为类别进行总体性的系统研究,且多数集中在新产品研发、产品性能优化上,未从我国纳米纺织品市场发展的角度分析纳米纺织品的标准化需求及研制相关的标准体系,尚未建立统一的功能性评估标准。
2.3安全性评价标准缺失
专家指出,如果不能认识纳米产品中存在的真实危害性,认真研究落实相应对策和措施,积极加以控制和改进,纳米技术的应用便会在公众心目中产生负面影响,最终导致整个产业会停滞不前。因此,制订规范的标准体系的同时,应对婴幼儿用品和直接接触皮肤类纺织品的安全要求特别做出规定,这样便可以从源头上减少由于使用纳米纺织产品而发生不安全因素的几率。
3结语
篇9
目前,我国制造业已有较好基础,并已成为世界制造大国,工业增加值居世界第四位,约为美国的1/4、日本的1/2,与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而,我国制造的多是高消耗、低附加值产品,大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业,我国的落后状况尤其明显,大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时,我国制造业劳动生产率水平偏低,许多部门的劳动生产率仅及美国、日本和德国的1/10,甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距,尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜,我国制造业不能继续在技术链低端延伸,不能依靠高消耗获得更多低附加值产品,必须用科学发展观指导制造业运行,转变制造业增长方式。
二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术
产品技术链,没有一个固化的定式,但总是由低端向高端发展。近年,它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前,制造业技术链高端几乎被现代技术垄断,处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以,要转变我国制造业增长方式,必须抓紧发展现代制造技术,通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸,以便降低技术链低端产品的比重,相应提高技术链高端产品的比重。
在知识经济时代到来之际,微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术,与高新技术及传统制造方法结合起来,便产生了现代制造技术。
现代制造技术,保留和继承了传统制造技术的产品创新要求,如增加现有产品的功能,扩大现行产品的效用:增多现有产品的品种、款式和规格:缩小原产品的体积,减轻原产品的重量:简化产品结构,使产品零部件标准化、系列化、通用化:提高现有产品的功效,使之节能省耗等。但是,现代制造技术,在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面,与传统制造技术均有重人差别。
在现代制造技术视野中,制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程,它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期,涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产,以及产品的售前和售后服务等环节。
在现代制造技术视野中,制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程,它除了机械加工方法外,还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加I:方法、硅微加工方法、电化学加工方法等,往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。
三、发展现代制造技术的重点方向
现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式,促使制造业向技术链高端延伸,我国宜着重发展以下现代制造技术。
(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术
“纳米”是英文nan。meter的译名,是一种度量单位,是十亿分之一米,约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术,表现为在纳米尺度(0.1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律,以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础,以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段,是现代科学与现代技术相结合的产物。
纳米技术主要包括:纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说,它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础,在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来,便产生了微型系统制造技术。
自从硅微型压力传感器,作为第一个微型系统制造产品问世以来,相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术,推出的一款微型卫星,其体积只相当于一枚25美分的硬币。
微型系统制造技术,对制造业的发展产生了巨大影响,已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角,并在不断扩大应用范围。
(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术
超精密加工技术,一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米,表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。
这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容,主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。
电广束、离子束、激光束等加工技术,通常出现在超精密微细加上领域,用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品,以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来,超精密加工技术,在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制,以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面,取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高,但增值额和回报率也高得惊人。近来,发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展,前景非常好。
(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术
制造业在创造社会财富的同时,产生出大量废液、废气、固体废弃物等污染,会直接影响人类的生存环境,不利于社会的可持续发展。所以,需要探索符合环保要求的节能、省耗、少污染的生产方法,即绿色制造技术。绿色制造技术,立足于尽量减少制造业对环境带来的负面影响,促进产品制造与生存环境的协调发展,在提高企业效益的同时增进社会福祉。
篇10
【关键词】机械制造;技术的特点;发展趋势
机械制造技术为国民经济提供技术支持并为人民生活提供耐用消费品产业装备。国民经济部门生产技术的高低和经济技术水平,决定了机械装备的性能、质量,机械制造技术水平衡量其国家科技水平和国民经济实力。
1.我国机械制造技术的发展现状分析
机械制造技术研究产品生产设计、制造加工、销售使用、维修售后的整个工程学科,以提高效益质量、竞争为目的,包括物流信息流和能量流的完整系统工程。
二十世纪七十年代前,产品技术相对简易,新产品上市很快会有类似产品跟进。八十年代后,伴随全球市场的发展,市场竞争日趋激烈。20世纪九十年代前期,CMS技术大量应用,CMS实验工程中心和7个开放实验室完成建设。CMS的诺干研究项目得到部署。但因很多大型机械制造业和中小型企业仅限于CAD以及管理信息系统,没有真正得到发挥。因此,我国制造业对比发达国家而言,仍存在阶段性的差距。
2.机械制造技术的特点
对于我国制造业而言,基础自动化仍是艰巨而紧迫的任务。无论在数量还是利用率上都很低。可编程控制器,工业机器人都很有限。因此,我们要根据实际情况,扎实做好基础工作。
2.1 机械制造技术是系统工程
机械制造技术强调计算机、信息、传感以及自动化。新材料等技术,在产品制造生产以及销售反馈的应用。他需要结合高新技术和传统制造,使之能够笃驾整个系统工程。
2.2市场竞争要素的统一体——机械制造
如何提高生产率是市场竞争的核心,20世纪80年代后,伴随市场全球化深入,制造业已经转变为时间、成本和质量核心观念,使之统一结合。
2.3机械制造是世界性、综合性技术
机械设计应用目标是提高竞争力和促进国家综合实力提高。他是综合性的。20世纪八十年代之后,发达国家基于经济,金融,科技市场手段,输出资本,产品倾销,市场竞争也变得日趋激烈。为了能在竞争中存活,机械设计应该紧跟时展,使之达到世界先进水平。与此同时,面向21世纪,机械制造技术必须要结合高新技术,确立明确的范畴领域。
3.我国机械制造技术发展趋势分析
制造技术以先进的机械设计技术为发展趋势,机械制造有传统发展到目前的状态,他并没有丢弃过去的有效要素,而且不停的将各种新技术吸入囊中,在产品生产的全部领域里都有涉及,包括所有过程。
扫描显微镜的发明使用,在20世纪80年代后逐渐流行,所以人们也得益于此可以认识纳米世界,纳米技术的目的是实现纳米精度,被用来研究原子,物质特性包括相互之间的作用和运动。并可以运用这种高新技术为人民服务,因为纳米技术的运用,制造技术得到了很大的影响,伴随着适用范围的推广,设计了纳米材料,加工技术,还有纳米装配以及测量技术。
在2000年的时候,超精密加工已经在精密度上达到了纳米级别,分子束生长技术,材料合成技术,离子注入数和扫描隧道工程的精度已经向其原子级精度靠近,就是说,可以在原子层面上进行加工。
目前,对于机械制造技术的发展,我们习惯从下面连个方面分析:一方面,精密工程技术。它是以微细粉加工,纳米技术,超精密加工前沿为代表的。他终以微型机器人和机械电子技术终结时代。另一方面,是以CMS的制造敏捷的进一步深入发展的机械制造高度自动化。
3.1全球化
市场带来的竞争不仅仅存在于国内,也存在于国外。据悉,国内外很多企业已经,包括很多著名的公司,都表现出了落败、倒闭和被兼并的无奈。其次,企业在网络通讯技术中既存在竞争也存在着合作,这种趋势促进了国际之间的竞争。基于这两个原因,制造业的动力已经有了突出的表现。
3.2虚拟化
虚拟技术是一种模拟和检验过程,是制造技术中的虚拟技术。加工方法和产品检验的可加工性,合理的工业性,以及制造工艺的产品优化,产品质量的保证,成本目标和生产周期和生产过程进行,车间调度,组织管理,建模和仿真的物流设计和供应链。计算机仿真是虚拟化的核心,为了保证产品工艺和产品设计的合理进行,同时模拟系统的运行,保证产品制造各项项目,并发展生产设计中的错误和不足。
3.3 网络化
迅速发展的网络通许,给企业的经营生产带来了巨大的变革。产品选择,产品设计,销售产品,零件制造以及市场开拓都可以无国界的进行。除此之外,网络通讯发展迅速,产品开发的合作经营,技术信息的交流加速,管理学习的经营,这一系列的作用,将企业向既竞争又合作的发展方向。
3.4 环保便捷
产品的回收利用再加以处理就能达到一个绿色生产过程,包括绿色设计,绿色设备,包装,管理。设备,产品以及工艺。可以尽可能的减少对环境的破坏,也将原材料和能源的充分的最大效率的达到极点。
3.5自动化,智能化
根据各项研究表明,机械设计的发展趋势表现在敏捷性,网络型,全球性,只能虚拟化和绿色化。
4.结论
现在的社会,人们对于产品的要求也存在着快速的变化,机械设计是技术和工业的结合,国家制造水平的评价标准也在于此,成为了工业的支柱和基础。随着客户对产品多样化的要求,新颖便捷的需求,包括在外观的感知,高档与否,价格的趋向选择,自动化的程度。对售后的服务要求,使得工业必须要满足人们变化的需求,因此,我们能做的就是机遇,通过本文对机械设计的现状分析以及特别的了解,我们需要把握机遇,为我国现代制造业的前进推波助澜。
【参考文献】
[1]于勇.我国机械制造技术的现状及发展方向[J].山西焦煤科技,2010,(1).
[2]周峰.我国机械制造技术的发展历程现状及趋势[J].农村牧区机械化,2009,(5).
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