納米材料技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
納米材料技術(shù)的視頻教程
【技術(shù)鄰直播四場(chǎng)】ABAQUS復(fù)合材料分析培訓(xùn)-一次掌握Abaqus各類復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建模與分析
直播內(nèi)容簡(jiǎn)介： 第一場(chǎng)直播內(nèi)容為： 1.傳統(tǒng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建模方式介紹 2.Composite layup快速建模 第二場(chǎng)直播內(nèi)容： 9月15日 1.復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)建模分析（3種加筋方式） 2.蜂窩夾層結(jié)構(gòu)建模與分析：等效彈性常數(shù)建模/蜂窩細(xì)節(jié)建模 3.圓柱坐標(biāo)系/離散坐標(biāo)系在復(fù)合材料建模中的應(yīng)用 第三場(chǎng)直播內(nèi)容： 9月22日
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OptiStruct復(fù)合材料優(yōu)化技術(shù)
OptiStruct復(fù)合材料優(yōu)化技術(shù) 本視頻整理自Altair-China視頻課程，為免費(fèi)視頻。 整理出來(lái)旨在分享hyperworks知識(shí)給廣大同行，不為個(gè)人利益。 若有侵犯相關(guān)合法權(quán)益請(qǐng)告知，即刻根據(jù)規(guī)范刪除。
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基于DIC技術(shù)確定砂漿層Cohesive材料參數(shù)(ABAQUS)
課程要點(diǎn)： 通過(guò)對(duì)Ⅰ、Ⅱ兩種平面應(yīng)變形式的砂漿層進(jìn)行數(shù)值模擬，得到其Cohesive牽引分離數(shù)據(jù)，即分離位移與分離應(yīng)力之間的關(guān)系，通過(guò)ABAQUS有限元數(shù)值模擬可以掌握以下內(nèi)容 Dic技術(shù)講解 Cohesive單元處理參數(shù)設(shè)置及講解 Cohesive單元前處理插入（無(wú)需插件） Cohesive單元后處理數(shù)據(jù)提取及相關(guān)概念講解
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納米材料技術(shù)的實(shí)例教程
【什么是納米材料？】
納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10~100個(gè)原子緊密排列在一起的尺度。
納米顆粒材料又稱為超微顆粒材料，由納米粒子(nano particle)組成。納米粒子也叫超微顆粒，一般是指尺寸在1～100nm間的粒子，是處在原子簇和宏觀物體交界的過(guò)渡區(qū)域，從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點(diǎn)看，這樣的系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介觀系統(tǒng)，它具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。當(dāng)人們將宏觀物體細(xì)分成超微顆粒（納米級(jí)）后，它將顯示出許多奇異的特性，即它的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及化學(xué)方面的性質(zhì)和大塊固體時(shí)相比將會(huì)有顯著的不同。
納米技術(shù)的廣義范圍可包括納米材料技術(shù)及納米加工技術(shù)、納米測(cè)量技術(shù)、納米應(yīng)用技術(shù)等方面。晶瑞新材料在納米材料領(lǐng)域有這豐富的經(jīng)驗(yàn)，其中納米材料技術(shù)著重于納米功能性材料的生產(chǎn)（超微粉、鍍膜、納米改性材料等），性能檢測(cè)技術(shù)（化學(xué)組成、微結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)、物、化、電、磁、熱及光學(xué)等性能）。納米加工技術(shù)包含精密加工技術(shù)（能量束加工等）及掃描探針技術(shù)。
【納米材料三氧化二鋁在陶瓷中的應(yīng)用】
傳統(tǒng)的陶瓷材料中晶粒不易滑動(dòng)，材料質(zhì)脆，燒結(jié)溫度高。納米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上運(yùn)動(dòng)，因此，納米陶瓷材料具有極高的強(qiáng)度和高韌性以及良好的延展性，這些特性使納米陶瓷材料可在常溫或次高溫下進(jìn)行冷加工。如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形，然后做表面退火處理，就可以使納米材料成為一種表面保持常規(guī)陶瓷材料的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性，而內(nèi)部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。
展開(kāi) 【引語(yǔ)】
技術(shù)專欄：不定期撰寫(xiě)一些技術(shù)類文章，包括分析測(cè)試技術(shù)、計(jì)算模擬技術(shù)、科研技能等。想要更多技術(shù)傍身，這個(gè)專欄的內(nèi)容不容錯(cuò)過(guò)。
材料人現(xiàn)在設(shè)立各種文章專欄，所涉及領(lǐng)域正在慢慢完善，由此也需要更多的專欄作者，期待你們的加入，有意向的小伙伴可直接聯(lián)系cailiaorenVIP。不要再猶豫，下一個(gè)專欄創(chuàng)始人就是你。請(qǐng)記住：縱然你離我千里萬(wàn)里，我都在材料人等你！
1.前言
納米科技是未來(lái)高科技發(fā)展的基礎(chǔ)，納米材料的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)以及顯微組織關(guān)系是決定其性能以及應(yīng)用的關(guān)鍵因素，能夠用于納米材料表征的儀器分析方法已經(jīng)成為納米科技中必不可少的實(shí)驗(yàn)手段。許多研究人員以及相關(guān)人員對(duì)納米材料還不是很熟悉，尤其是對(duì)如何分析和表征納米材料，獲得納米材料的一些特征信息還存在一定疑惑。
圖1 納米材料常用的表征技術(shù)
從納米材料的表征技術(shù)角度分類的話，見(jiàn)圖1。不過(guò)為了讓大家更好的理解這些表征技術(shù)各自發(fā)揮的作用，我們從納米材料的角度來(lái)分別介紹，主要從納米材料的組成成分、形貌、粒度、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
2. 組成成分分析
當(dāng)我們合成好納米材料后，我們一般需要知道材料的成分是否是我們想要的，從而進(jìn)行下一步相關(guān)性能的測(cè)試。因此首先確定納米材料的元素組成，判斷材料的純度，是否含雜質(zhì)以及濃度等至關(guān)重要。為達(dá)到此目的，以下表征技術(shù)我們可以選擇。
展開(kāi) 納米材料是指晶粒尺寸為納米級(jí)的超細(xì)材料,它的微粒尺寸大于原子簇，小于通常的微粒，一般為10-100納米。
納米材料大致可分為：納米粉末；納米纖維；納米膜；納米塊體等四類。
納米粉末開(kāi)發(fā)時(shí)間最長(zhǎng)，技術(shù)最為成熟，是生產(chǎn)其他三類產(chǎn)品的基礎(chǔ)。
納米材料的主要用途：醫(yī)藥、家電、電子計(jì)算機(jī)和電子產(chǎn)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、紡織工業(yè)、機(jī)械工業(yè)。
納米技術(shù)是汽車(chē)發(fā)展的核心技術(shù)。納米技術(shù)能從汽車(chē)車(chē)身應(yīng)用到車(chē)輪，幾乎涵蓋了汽車(chē)的全部。納米技術(shù)在汽車(chē)懂行的廣泛應(yīng)用，將降低汽車(chē)各部件磨損，降低汽車(chē)消耗，減少汽車(chē)使用成本；一定程度上還能消除汽車(chē)尾氣污染，改善排放。如今不少汽車(chē)產(chǎn)品已開(kāi)始采用納米技術(shù)，小小的納米將使汽車(chē)產(chǎn)生極大的變化。
納米材料技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用：車(chē)用烤漆涂料、車(chē)用塑料橡膠、車(chē)用排氣觸媒材料。
車(chē)用烤漆涂料：汽車(chē)烤漆的剝落與老化，是造成汽車(chē)美觀程度變差的主要因素，其中又以老化為棘手且難以控制的變量。影響烤漆老化的因素很多，但其中最關(guān)鍵的當(dāng)屬太陽(yáng)光中的紫外線，紫外線容易使材料的分子鏈斷裂，進(jìn)而使材料性能老化，高分子塑料如是，有機(jī)涂料亦如是，對(duì)有機(jī)涂層而言，由于紫外線是所有因素中，最具侵蝕性的，因此若能避開(kāi)紫外線的作用，則可大幅提高烤漆的耐老化性能。目前最能有效遮蔽紫外線的材料，首推TiO2納米粒子。
TiO2納米粒子是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來(lái)的主要納米材料之一。納米TiO2的光學(xué)效應(yīng)隨粒徑而變，納米金紅石型TiO2具有隨角度變色效應(yīng)，是汽車(chē)烤漆中最重要和最有發(fā)展前途的改質(zhì)材料。納米TiO2對(duì)紫外線的屏蔽以散射為主，粒徑是影響三歲能力的重要因素之一。
車(chē)用塑料橡膠：汽車(chē)制造中應(yīng)用的塑料數(shù)量越來(lái)越多。納米塑料可以改變傳統(tǒng)塑料的特性，呈現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能：強(qiáng)度高，耐熱性強(qiáng)，比重更小。
展開(kāi) 納米材料及其技術(shù)是隨著科技發(fā)展而形成的新型應(yīng)用技術(shù)。納米材料的研究是從金屬粉末、陶瓷等領(lǐng)域開(kāi)始的,現(xiàn)已在微電子、冶金、化工、電子、國(guó)防、核技術(shù)、航天、醫(yī)學(xué)和生物工程等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)將納米材料分散于聚合物中以提高高分子材料性能的研究也日益活躍,并取得了許多可觀的成果。
一、納米粒子的特性及其對(duì)納米復(fù)合材料的性能影響
1·1納米粒子的特性
納米粒子按成分分可以是金屬,也可以是非金屬,包括無(wú)機(jī)物和有機(jī)高分子等;按相結(jié)構(gòu)分可以是單相,也可以是多相;根據(jù)原子排列的對(duì)稱性和有序程度,有晶態(tài)、非晶態(tài)、準(zhǔn)晶態(tài)。由于顆粒尺寸進(jìn)入納米量級(jí)后,其結(jié)構(gòu)與常規(guī)材料相比發(fā)生了很大的變化,使其在催化、光電、磁性、熱、力學(xué)等方面表現(xiàn)出許多奇異的物理和化學(xué)性能,具有許多重要的應(yīng)用價(jià)值。
(1)表面與界面效應(yīng)。納米微粒比表面積大,位于表面的原子占相當(dāng)大的比例,表面能高。由于表面原子缺少鄰近配位的原子和具有高的表面能,使得表面原子具有很大的化學(xué)活性,從而使納米粒子表現(xiàn)出強(qiáng)烈的表面效應(yīng)。利用納米材料的這種特點(diǎn),能與某些大分子發(fā)生鍵合作用,提高分子間的鍵合力,從而使添加納米材料的復(fù)合材料的強(qiáng)度、韌性大幅度提高。
(2)小尺寸效應(yīng)。當(dāng)超細(xì)微粒的尺寸與傳導(dǎo)電子的德布羅意波長(zhǎng)相當(dāng)或更小時(shí),晶體周期性的邊界條件將被破壞,導(dǎo)致其磁性、光吸收、熱、化學(xué)活性、催化性及熔點(diǎn)等發(fā)生變化。如銀的熔點(diǎn)為900℃,而納米銀粉的熔點(diǎn)僅為100℃(一般納米材料的熔點(diǎn)為其原來(lái)塊體材料的30%~50%)。應(yīng)用于高分子材料改性,利用納米材料的高流動(dòng)性和小尺寸效應(yīng),可使納米復(fù)合材料的延展性提高,摩擦系數(shù)減小,材料表面光潔度大大改善。
(3)量子尺寸效應(yīng)。即納米材料顆粒尺寸小到定值時(shí),費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)由準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)變?yōu)殡x散能級(jí)的現(xiàn)象。
展開(kāi) 第一作者：張恩爽
通訊作者：張昊 研究員，李文靜 研究員
第一單位：航天特種材料及工藝技術(shù)研究所
DOI：10.1021/acsami.1c02501
在國(guó)家自然科學(xué)基金(52075510)的支持下，航天特種材料及工藝技術(shù)研究所張昊團(tuán)隊(duì)在耐高溫氣凝膠隔熱材料方面取得新進(jìn)展。在過(guò)去近10年時(shí)間里，該團(tuán)隊(duì)先后開(kāi)發(fā)出耐650℃和耐1200℃氣凝膠為代表的高性能氣凝膠隔熱材料。本文中，作者針對(duì)航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒛?400℃以上氣凝膠隔熱材料的使用需求，設(shè)計(jì)和制備了一種氧化鋁納米棒，并通過(guò)將氧化鋁納米棒與二氧化硅納米顆粒的組裝和退火過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了耐1400℃氣凝膠材料的制備。一方面，納米棒一維單元克服了傳統(tǒng)珍珠項(xiàng)鏈狀氣凝膠骨架的弱點(diǎn)，克服高表面能帶來(lái)的燒結(jié)問(wèn)題；另一方面，得益于納米棒的自支撐作用，熱處理過(guò)程使合適的硅鋁組分在高溫下生成了耐高溫的莫來(lái)石相，并保持三維網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，最終使得該材料耐溫性突破了1400℃。相關(guān)研究成果以題為“Insulating and Robust Ceramic Nanorods Aerogels with High-Temperature Resistance over 1400 ℃”發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上，論文第一作者為張恩爽博士，張昊研究員和李文靜研究員為論文的共同通訊作者。航天特種材料及工藝技術(shù)研究所為第一單位。
陶瓷氣凝膠具有耐高溫、抗氧化及熱導(dǎo)率低等特點(diǎn)，尤其是在極端條件下具有良好的隔熱性能。然而，大多數(shù)陶瓷氣凝膠是由氧化物陶瓷納米顆粒構(gòu)成的，在高溫(高于1200℃)下往往存在脆性和結(jié)構(gòu)坍塌的問(wèn)題。
展開(kāi) 
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納米材料技術(shù)的最新內(nèi)容
二氧化氮（NO2），是一種棕紅色、有強(qiáng)烈刺激性氣味的有毒氣體。在常溫下，NO2會(huì)與四氧化二氮（N2O4）混合共存，溶于濃硝酸后生成發(fā)煙硝酸。它具有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性，能與水作用生成硝酸和一氧化氮，與堿作用生成硝酸鹽，還能與許多有機(jī)化合物發(fā)生激烈反應(yīng)。
二氧化氮的主要來(lái)源于化石燃料的高溫燃燒過(guò)程，包括機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放、工業(yè)鍋爐燃燒、發(fā)電廠煙氣等。它對(duì)人體健康直接構(gòu)成嚴(yán)重威脅——刺激呼吸道、誘發(fā)哮喘
數(shù)據(jù)中心液冷正從 “可選方案” 變?yōu)锳I 算力剛需標(biāo)配，整體走向高密度、低 PUE、低成本、智能化、全棧國(guó)產(chǎn)化，冷板式短期主導(dǎo)、浸沒(méi)式在超高密度場(chǎng)景加速滲透，配套標(biāo)準(zhǔn)與生態(tài)快速成熟。
納米噴鍍技術(shù)是一種通過(guò)噴涂方式將還原劑和鏡化反應(yīng)劑等藥劑噴灑到工件表面，在催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成均勻的納米級(jí)金屬鍍層。這項(xiàng)技術(shù)雖然被稱為"噴鍍"，但實(shí)際上是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)金屬沉積，而非真正的物理噴涂過(guò)程。
一、技術(shù)原理與機(jī)制
1、基本工作原理
利用氧化還原反應(yīng)在物體表面形成納米級(jí)金屬鍍層。整個(gè)過(guò)程主要包括兩個(gè)關(guān)鍵步驟：活化處理和化學(xué)還原。
1.1
<p class="ql-align-center"><strong>織物結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成的兩種思路</strong></p><p>首先介紹一下什么是結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。這個(gè)結(jié)構(gòu)不是力學(xué)里面結(jié)構(gòu)的概念，在流體網(wǎng)格講的比較多。所謂結(jié)構(gòu)化，指的是生成網(wǎng)格的基本型面和節(jié)點(diǎn)布置，由明確的映射關(guān)系，可以得到符合規(guī)律的網(wǎng)格（一般指的四邊形、六面體）。</p><p>我們?cè)谇懊嫖恼陆榻B了三維機(jī)織（2.5D）復(fù)合材料的基本概念
AUTO TECH China 2026 第十三屆廣州國(guó)際汽車(chē)輕量化技術(shù)及車(chē)用材料展覽會(huì)
The 13th International Automotive Materials and Lightweight Technology Expo
AUTO TECH China 第十三屆國(guó)際汽車(chē)輕量化技術(shù)及車(chē)用材料展覽會(huì)是關(guān)于各種先進(jìn)汽車(chē)材料及汽車(chē)輕量化的解決方案，如金屬材料
當(dāng)汽車(chē)升級(jí)為“移動(dòng)第三空間”，內(nèi)外飾創(chuàng)新已成車(chē)企核心競(jìng)爭(zhēng)力。2026年11月27日-30日，第十三屆廣州國(guó)際汽車(chē)內(nèi)外飾技術(shù)展覽會(huì)將在廣州·廣交會(huì)展館D區(qū)啟幕。作為 AUTO TECH China 核心專題展，展會(huì)集結(jié)全球500余家頂尖企業(yè)，以“綠色賦能，美學(xué)升級(jí)”為核心，呈現(xiàn)內(nèi)外飾前沿技術(shù)與產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，是行業(yè)未來(lái)的“風(fēng)向標(biāo)”。
一、技術(shù)前沿：綠色+智能重構(gòu)新生態(tài)
汽車(chē)內(nèi)外飾產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)
三維機(jī)織復(fù)合材料簡(jiǎn)介
三維機(jī)織又稱2.5D，和平面機(jī)織材料相比，它的經(jīng)紗可以穿越厚度方向的其他層，上下交織，經(jīng)緯互鎖。
這種結(jié)構(gòu)本質(zhì)上還是由經(jīng)緯兩組紗構(gòu)成，但是又具有了厚度方向紗線，因此稱2.5D。
這種結(jié)構(gòu)的好處就是經(jīng)緯互鎖，層層交聯(lián)，抗分層特性好。
層合板確實(shí)容易分層，但是成型前層層不相干，實(shí)際制造中逐層鋪貼過(guò)程可以讓樹(shù)脂和纖維充分浸潤(rùn)。或者直接每層制成預(yù)浸料
我研究生的小方向就是立體織物復(fù)合材料。盡管剛畢業(yè)改換到CFD領(lǐng)域的工作，但是我仍然對(duì)一個(gè)東西充滿執(zhí)念。
那就是通過(guò)代碼參數(shù)化生成織物復(fù)合材料的細(xì)觀模型，就像英國(guó)諾丁漢大學(xué)的TexGen那樣。
盡管那時(shí)候代碼水平還比較基礎(chǔ)，但就是這個(gè)執(zhí)念讓我不斷研究在數(shù)值仿真中網(wǎng)格到底應(yīng)該如何表達(dá)，幾何如何轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格，有了網(wǎng)格應(yīng)該如何渲染，如何把復(fù)雜的織造參數(shù)和網(wǎng)格構(gòu)建聯(lián)系起來(lái)。
展會(huì)時(shí)間：2026年5月20日-22日
展會(huì)地點(diǎn)：武漢·中國(guó)光谷科技會(huì)展中心
預(yù)計(jì)30000㎡+展出面積；30000名+專業(yè)觀眾；400家+領(lǐng)先展商
同期舉辦：中國(guó)（武漢）數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)
在國(guó)家大力推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)逐漸形成了以北京為核心的京津翼地區(qū)、以上海為核心的長(zhǎng)三角地區(qū)、以深圳為核心的珠三角地區(qū)、以四川、重慶、湖北、湖南、安徽等為核心的中西部地區(qū)四大產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)
精彩直播預(yù)告
計(jì)算機(jī)性能的提升促使人工智能（AI）/機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）方法蓬勃發(fā)展，AL/ML開(kāi)始與各行各業(yè)進(jìn)行深度的融合，助力傳統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)到數(shù)字驅(qū)動(dòng)的研發(fā)理念轉(zhuǎn)變，有效降低研發(fā)成本，提高研發(fā)效率，加快產(chǎn)品上市周期。
針對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）測(cè)試樣本多、測(cè)試周期長(zhǎng)、成本高昂的問(wèn)題，海克斯康融合多尺度復(fù)合材料建模平臺(tái)Digimat和人工智能仿真平臺(tái)ODYSSEE
