纳米材料在国防科技的应用
纳米材料的背景、意义
纳米知识介绍1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。
纳米纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符号为 nm。
纳米技术纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。
其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段：第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前)主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。
研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。
第二阶段 (1990年～1994年)人们关注的热点是设计纳米复合材料：•纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合)，•纳米微粒与常规块体复合(0-3复合)，•纳米复合薄膜(0-2复合)。
第三阶段(从1994年至今)纳米组装体系研究。
它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。
纳米材料材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米材料。
纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。
图1 纳米颗粒材料SEM图一、纳米材料的基本特性由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。
科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。
国防科大研制成功新型超轻纳米材料
国 防科 大 研 制成 功新 型超 轻 纳 米材 料
国防 科 大航 天 科 学与 工 程 学 院新 型 陶瓷 纤 维及 其 复合 材 料 重 点实 验 室成 功 研制 出一 种 具有 超 强 吸 附
能力 的新 型 超 轻纳 米 材 料 。该 项研 究 成 果 已被 《 自然 》 子刊《 科 学报 告 》 录 用 。该材 料 结构 上 由一 维 氮 化硼
不 断涌 现 的金 属粉 末应 用 的新 机遇 ， 通 过 产学 研和 上 下游 的 充分 交流 和合 作 找到 金属 粉 末各 自产 业 的创 新
发 展之 路 。
会 议达 到 了预 期效果 ， 获 得 了圆满 成功 。 （ 中国钢协 粉末 冶金 分会秘 书处 ）
・ 科 技 前 沿 ・
及 检测 展 开 了充分 的交 流和 讨论 。
会议期间， 从 国家财 政部 传 来 了钢 铁粉 末 出 口免税 的消 息 ， 这 是 中 国钢 铁 工业 协会 、 中 国钢 协粉 末 冶金
分会 和粉 末 冶金 产 业技 术创 新 战 略联盟 及 各理 事 单位 联合 粉 末冶 金全 行 业 多年 来共 同努 力 的结 果 ， 体现 了 国家 对粉 末 冶金 作 为新 材料 产 业 的认 可和 重视 。消息 受 到 了金属 粉末 界 的热 烈欢 迎 ， 与会 代 表一 致 认为 在
会议 一 致认 为 ， 在 我 国产业 结 构调 整和 转 型升 级 新常态 下 ， 金 属粉 末 行业 应 认真 做好 “ 十 三五 ” 规划， 结 合 各单位 的生 产和 研 发实 际 ， 在分 析 国 内外金 属粉 末 发展 趋 势和 市场 需 求 的基础 上 ， 抓 住如 金属 ３ Ｄ打 印等
技 术 发展 趋 势 ” 、 “ 中 国粉末 冶 金机 械 零件 产 业 发展 状 况 ” 和“ 铜 及 铜合 金 粉末 产 业 与技 术 发展 现 状及 展 望 ”
纳米材料用在哪方面
纳米技术是新世纪一项重要的技术，为多个行业带来了深远影响。
纳米技术包含几个方面：纳米电子学，纳米生物学，纳米药物学，纳米动力学，以及纳米材料。
其中，纳米材料主要集中在纳米功能性材料的生产，性能的检测。
其独特性使它应用很广，那么，纳米材料用在哪方面呢1、特殊性能材料的生产材料科学领域无疑会是纳米材料的重要应用领域。
高熔点材料的烧结纳米材料的小尺寸效应（即体积效应）使得其在低温下烧结就可获得质地优异的烧结体（如SiC、WC、BC等），且不用添加剂仍能保持其良好的性能。
另一方面，由于纳米材料具有烧结温度低、流动性大、渗透力强、烧结收缩大等烧结特性，所以它又可作为烧结过程的活化剂使用，以加快烧结过程、缩短烧结时间、降低烧结温度。
例如普通钨粉需在3 000℃高温时烧结，而当掺入%%的纳米镍粉后，烧结成形温度可降低到1200℃-1311℃。
复合材料的烧结由于不同材料的熔点和相变温度各不相同，所以把它们烧结成复合材料是比较困难的。
纳米材料的小尺寸效应和表面效应，不仅使其熔点降低，且相变温度也降低了，从而在低温下就能进行固相反应，获得烧结性能好的复合材料。
纳米陶瓷材料的制备通常的陶瓷是借助于高温高压使各种颗粒融合在一起制成的。
由于纳米材料粒径非常小、熔点低、相变温度低，故在低温低压下就可用它们作原料生产出质地致密、性能优异的纳米陶瓷。
纳米陶瓷具有塑性强、硬度高、耐高温、耐腐蚀、耐磨的性能，它还具有高磁化率、高矫顽力、低饱和磁矩、低磁耗以及光吸收效应，这些都将成为材料开拓应用的一个崭新领域，并将会对高技术和新材料的开发产生重要作用。
2、生物医学中的纳米技术应用从蛋白质、DNA、RNA到病毒，都在1-100nm的尺度范围，从而纳米结构也是生命现象中基本的东西。
细胞中的细胞器和其它的结构单元都是执行某种功能的“纳米机械”，细胞就象一个个“纳米车间”，植物中的光合作用等都是“纳米工厂”的典型例子。
遗传基因序列的自组装排列做到了原子级的结构准确，神经系统的信息传递和反馈等都是纳米科技的典范。
新科技应用纳米技术在战争中的应用前景
新科技应用纳米技术在战争中的应用前景随着科技的不断进步与创新，纳米技术逐渐成为战争领域中的热门话题。
纳米技术，即利用纳米尺度的材料和现象进行设计与制造的技术，具有独特的特性和潜力，其应用前景也逐渐显现。
本文将探讨纳米技术在战争中的应用前景以及其带来的影响。
一、纳米技术在军事装备领域的应用前景1. 军事材料的改良与升级纳米技术的应用可以改良和升级军事材料，提高其性能和功能。
例如，利用纳米材料制造的抗弹衣可以提供更好的防护性能，减少士兵在战场上受伤的风险。
此外，纳米涂层技术可以使军事装备防水、防腐蚀等，更耐用和可靠。
2. 纳米传感器的应用纳米传感器可以用于实时监测和掌握战场信息，为决策提供准确的数据支持。
例如，纳米传感器可以被应用于侦测敌方军队的位置、数量、作战状态等信息，以便更好地调整作战策略。
3. 纳米导弹的研发与利用利用纳米技术来研发和制造导弹，可以使导弹具备更高的精确度和灵敏度。
纳米材料的应用可以提高导弹的稳定性和爆炸力，使其能够准确打击目标，从而提高作战胜率。
二、纳米技术在战争中的影响与挑战1. 对战争方式的改变纳米技术的应用将改变战争的方式和规模。
纳米机器人的使用，使得敌对双方可以实现无人化作战，减少人员损失，并能够获取更为准确和丰富的情报。
这将使战争更加智能化、精确化和高效化。
2. 对国防安全的挑战纳米技术的发展也带来了一些挑战和风险。
纳米技术的应用在敌对国家或恐怖组织手中，可能被滥用用于制造生化武器、窃取机密信息等，对国防安全构成威胁。
因此，国防部门需要加强监管和安全措施，以确保纳米技术的应用不会被滥用。
3. 对士兵素质的要求纳米技术的应用意味着军队需要具备更高的技术素质和专业能力。
士兵需要接受更为系统和复杂的训练，以应对这些新型装备和技术的使用。
因此，军队需要加强技术培训和人才引进，以提高军队的整体战斗力。
三、纳米技术在战争中的前景展望纳米技术的应用前景具有巨大的潜力和发展空间。
随着纳米技术的不断进步和发展，战争方式将变得更加智能和精确，同时能够减少人员伤亡和资源消耗。
纳米技术在军事上的应用论文
纳米技术在军事上的应用论文纳米技术应用于军事领域的诸多方面，有效地提高了军队作战效能，同时也带有一定的风险，对未来战争将产生深远影响。
下面是店铺给大家推荐的纳米技术在军事上的应用论文，希望大家喜欢!纳米技术在军事上的应用论文篇一《纳米技术应用于军事领域产生的效应及其对未来战争的影响》摘要：蓬勃发展的纳米技术使人类对物质世界有了更为深入的认识，纳米技术的应用越来越受到人们的重视，军事领域也不例外。
纳米技术应用于军事领域的诸多方面，有效地提高了军队作战效能，同时也带有一定的风险，对未来战争将产生深远影响。
关键词：纳米技术;军事领域;效应;影响当物质的尺寸小到0.1～100纳米时，物质属性会发生很大变化。
如铜块被加工成纳米尺度的粉末，而后再压成块状，其导热速度是自然铜块的数倍;很多物质被加工到纳米尺度后，其导电性和光吸收能力提高数倍等等。
研究这些现象的技术被称为纳米技术[1]。
先进的技术总是最先应用于军事领域，纳米技术也是如此。
当这种技术刚刚兴起时，世界各主要军事大国便相继制定了繁多的军用纳米技术项目。
他们认为，在未来的战争中，纳米技术将极大地改善战场侦察和战场指挥手段，并加速武器装备小型化、信息化和一体化进程，甚至改变未来战争的模式[2]。
1 纳米技术在军事领域应用所产生的积极作用纳米技术在军事领域应用，将有效地提升指挥系统的性能、改进侦察技术手段、增强武器装备的作战效能和降低士兵伤亡率[3-4]。
1.1 提升指挥系统的性能高性能的计算机是军队指挥系统中不可或缺的硬件设施。
采用纳米技术制造的电子器件，具有更高效的信息接收、处理和发送能力，且其并行能力强。
以此作为核心的计算机，在处理大量信息的同时能够保证指令安全、准确、迅捷地发送到作战人员计算机中。
1.2 改进侦察技术手段纳米技术可用于制造微型卫星和纳米卫星。
微型卫星、纳米卫星易发射，体积小、重量轻，生存能力强且研发费用低。
多星组成卫星网，即可实现对地球表面的覆盖。
纳米技术的未来趋势
纳米技术的未来趋势
纳米技术的未来趋势包括：
1. 生物医学：纳米技术可以用于诊断和治疗各种疾病，包括癌症、心血管疾病等。
纳米颗粒作为药物载体，可以增强药物的疗效，并减少副作用。
2. 能源：纳米技术可以用于生产更高效的太阳能电池和燃料电池，帮助减少对非可再生能源的依赖。
3. 材料科学：纳米技术可以制造更轻、更坚硬、更耐用、更灵活、更透明的材料，并且可以在纳米层面控制材料的性质，制造出具有特定功能的材料。
4. 电子学：纳米技术可以帮助制造更小、更快的计算机芯片和电子器件，降低能源消耗，提高器件的性能和可靠性。
5. 环境科学：纳米技术可以用于制造和改进环境友好型产品，如零排放车辆、可降解材料等，减少对环境的污染。
6. 安全与国防：纳米技术可以制造更先进、更智能的军事设备和武器系统，提高军事作战能力，并有助于保护国家安全。
总之，纳米技术将在各个领域发挥重要作用，并改变我们的生活和工作方式。
纳米陶瓷材料及其在军事领域的应用前景
纳米材料导论纳米陶瓷材料及其在军事领域的应用前景纳米陶瓷材料及其在军事领域的应用前景摘要：近期以来外军专家纷纷指出：纳米军事离我们并不遥远，纳米技术革命并非海市蜃楼，纳米战争从实验室走向未来战场将使新知世界大门洞开，届时联合作战态势更加复杂多变，战争更加扑朔迷离……进入21世纪，科技发展如火如荼，军事变革风起云涌。
站在历史新起点上审视，到底什么科技能够像核能和微电子技术一样，对未来军事发展产生革命性的深远影响，并将主导新一轮军事变革？国外专家不约而同地指出：“纳米技术将在21世纪引发重大变革，并成为新的技术革命的核心！”Abstract: since the recent foreign experts have pointed out that: nano military is not far away from us, not the Nanotechnology Revolution mirage, nano war from the laboratory to the battlefield of the future will make the new world the gate opens, then joint combat situation more complex, more whirling war...... Enter the twenty-first Century, science and technology development like a raging fire, military reform be raging like a storm. Standing on the new historical starting point to examine, what technology can be like nuclear and microelectronic technology, bringing revolutionary far-reaching influence on the future military development, and will lead the new revolution in military affairs? Foreign scholars pointed out: "nanotechnology will cause great change in twenty-first Century, and become the core of the new technological revolution!"一．纳米陶瓷及其发展历程陶瓷材料在日常生活、工业生产及国防领域中起着举足轻重的作用。
纳米材料的背景、意义 (1)
纳米知识介绍1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。
纳米纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符号为 nm。
纳米技术纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。
其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段：第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前)主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。
研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。
第二阶段 (1990年～1994年)人们关注的热点是设计纳米复合材料：•纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合)，•纳米微粒与常规块体复合(0-3复合)，•纳米复合薄膜(0-2复合)。
第三阶段(从1994年至今)纳米组装体系研究。
它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。
纳米材料材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米材料。
纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。
图1 纳米颗粒材料SEM图一、纳米材料的基本特性由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。
科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纳米材料在国防科技的应用
摘要：纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。
本文介绍了纳米材料的概念、纳米技术，并且着重介绍了纳米材料在国防科技的重要应用。
关键词：纳米材料纳米技术国防应用
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需求，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小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。
新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。
新产品的创新是未来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。
一、纳米材料
什么是纳米材料？纳米（nm)是长度单位，一纳米是十亿分之一米，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。
二、纳米技术
所谓的纳米技术是指：用纳米材料制造新型产品的科学技术。
它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理学、分子生物学、化学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术、合成技术）结合的产物，纳米科学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。
在新的世纪，纳米将带给人们更多功能超常的生产生活工具，把人们带向一个从未见过的生活环境。
纳米科学技术使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。
其最终目标是直接以原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。
这可能改变几乎所有产品的设计和制造方式，实现生产方式的飞跃。
因而纳米科技将对人类产生深远的影响，甚至
改变人们的思维方式和生活方式。
纳米技术涉及的范围很广，其中纳米材料是纳米技术发展的基础。
三、纳米材料在国防科技的应用
纳米技术将对国防军事领域带来革命性的影响。
例如：纳米电子器件将用于虚拟训练系统和战场上的实时联系；对化学、生物、核武器的纳米探测系统；新型纳米材料可以提高常规武器的打击与防护能力；由纳米微机械系统制造的小型机器人可以完成特殊的侦察和打击任务；纳米卫星可用一枚小型运载火箭发射千百颗，按不同轨道组成卫星网，监视地球上的每一个角落，使战场更加透明。
而纳米材料在隐身技术上的应用尤其引人注目。
在雷达隐身技术中，超高频(SHF，GHz)段电磁波吸波材料的制备是关键。
纳米材料正被作为新一代隐身材料加以研制。
由于纳米材料的界面组元所占比例大，纳米颗粒表面原子比例高，不饱和键和悬挂键增多。
大量悬挂键的存在使界面极化，吸收频带展宽。
高的比表面积造成多重散射。
纳米材料的量子尺寸效应使得电子的能级分裂，分裂的能级间距正处于微波的能量范围，为纳米材料创造了新的吸波通道。
纳米材料中的原子、电子在微波场的辐照下，运动加剧，增加电磁能转化为热能的效率，从而提高对电磁波的吸收性能。
美国研制的“超黑粉”纳米吸波材料对雷达波的吸收率达99％，法国最近研制的CoNi纳米颗粒被覆绝缘层的纳米复合材料，在2-7GHz范围内，其m¢和m¢¢几乎均大于6。
最近国外正
致力于研究可覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合材料，并提出了单个吸收粒子匹配设计机理，这样可以充分发挥单位质量损耗层的作用。
纳米材料在具备良好的吸波功能的同时，普遍兼备了薄、轻、宽、强等特点。
纳米材料中的硼化物、碳化物，铁氧体，包括纳米纤维及纳米碳管在隐身材料方面的应用都将大有作为。
四、结束语
发展纳米科技存在科学理论、科学方法、科技创新和高风险等难点。
以国家目标为导向，纳米器件的研制和集成是纳米科技的核心，纳米材料的制备和研究是工作的重点，“由上而下的方法”(top down)还将是目前主要的研究方法，用体制创新推动技术创新，使纳米科技的产业化得到健康的发展。
相信通过中国科技人员创造性的工作，我国一定会在已揭开战幕的纳米科技全球竞争中赢得令人瞩目的地位。
参考文献
[1] 张立德，牟季美．纳米材料和纳米结构[M]．北京：科学出版社，2001：23-45．
张中太．材料工程[M]．北京：化学工业出版，2000：42-48．
[2] 严东生，冯端．纳米材料科学[M]．长沙：湖南科学技术出版社，1998：45-90．
[3] 黄开金．纳米材料的制备及应用[M]．北京：冶金工业出版社，2009：34-89．
[4] Hone J, Batlogg B, Benes Z, Johnson A T, et. al. Quantized Phonon Spectrum of Single-Wall Carbon Nanotubes[J]. Science, 2000, 289: 1730-1733.
[5] 张邦维．纳米材料物理基础[M]．北京：化学工业出版社，2009：28-98．。