应用材料范文

应用材料篇1

随着消毒灭菌技术的不断发展，包装材料日益丰富。根据消毒物品大小、重量、使用频率、灭菌方法、成本核算等综合来选择包装材料，合理使用是新的课题。医用包装材料应具有良好的无菌屏障功能，保持器械的无菌状态。在保障灭菌质量的前提下，为待灭菌的医疗器械选择适宜的包装材料是一个重要环节。各种包装材料均有优缺点，按照医疗器械的使用周转率，取长补短，合理应用，不仅可以降低医疗成本，还提高了工作效率，减少医院感染的发生。

1 棉布

可重复使用的去浆双层棉布，防潮性不稳定，阻菌性差，灭菌有效期为1～7天。根据《消毒操作规范》要求，全棉包布应为120支以上，必须为非漂白物，包布除四边外不应有缝线，一用一清洗，无血渍、污渍、无破损。工作人员在包布的检查、折叠整理、包装发放过程中，棉絮粉尘难以避免，易致职业伤害。对清洁、污染包布的交接、清点，人力花费比较大。因此，我院基本不单独使用。

2 纸塑袋

正面是耐高温的聚乙烯塑料膜，对细菌和空气都具有屏障作用，背面是具有微孔的医用纸，包装使用时只需一层，不可重复使用，包内物品可直观看见。灭菌保存时间为6个月。其抗刺、抗湿、抗撕性能较差，灭菌时应纸对塑对塑垂直放置于篮筐中进行灭菌，防止水分滞留。锐利器械包装时可先用纱布包裹，对于较多较重的物品不宜选用。对于不常用物品使用纸塑包装，不用反复消毒灭菌，减少人力、物力浪费，成本较低。对病房抢救车内的拉舌钳、开口器、压舌钳均可用塑包装，包内物品可直观看见便以抢救。

3 无纺布

由纶纺黏、熔喷、纺黏复合而成，具有无毒环保、高效隔离、过滤作用强、韧性大、耐酸耐碱、透气透水、表面纤维絮污染轻微等特性，是高性能新型灭菌包装材料。一次性无纺布虽然对微生物屏障作用高，不易受二次污染，灭菌有效期为6个月，抵抗渗透能力强，无湿包现象。无论在物理性能、灭菌兼容性还是灭菌质量、储存效果方面与其他的灭菌包装材料相比更具优势。但其抗刺性能差、作为单独包装材料使用容易破损、特别作为锐利器械包装时最易导致刺破暴露、严重影响灭菌质量。所以我院一般采用棉布作为内层包装、无纺布作为外层包装配合使用、效果很好。

应用材料篇2

关键字：新型高分子材料；高分子材料应用；新型高分子材料的开发

引言：

高分子材料是指由相对分子质量较大的化合物分子构成的材料。按其来源，高分子材料可分为天然，合成，半合成材料，包括了塑料，合成纤维，合成橡胶，涂料，粘合剂和高分子基复合材料。从1907年高分子酚醛树脂的出现以来，高分子材料因其普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展。然而，现在大规模生产的还只是在寻常条件下能够使用的高分子物质，即通用高分子。它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点，而现代工程技术的发展对高分子材料提出了更高的要求。于是新型高分子材料的开发与应用尤为重要。纳米、导电、生物医用、生物可降解、耐高温、高强度、高模量、高冲击性、耐极端条件等高性能的新型高分子材料的开发与应用不但能解决现阶段的高分子材料所面临的问题，而且也将积极地推动高分子材料向功能化、智能化、精细化方向的发展。与此同时，我国十二五计划也将高分子材料的开发研究纳入了其中，作为其重要研究方向之一的新型高分子材料的开发研究必将会极大地推动我国材料技术的发展。

一、简述高分子材料

1.高分子材料

高分子材料（macromolecular material），以高分子化合物为基础的材料。基本成分为聚合物，或以其含有的聚合物的性质为其主要性能特征的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，通常分子量大于10000，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合体。

2.国内外高分子材料开发现状

高分子材料与金属材料和无机非金属材料共同构成了应用性材料科学的最重要的三个领域。高分子材料凭借其独特的优势占领了巨大的市场。

世界高分子材料工业正在高速地发展着。世界合成树脂量从1950年的1.5M工增长到2005年的212M工，每年大概以5%的增长率在迅速地增长。现在塑料的产量早已超过了木材和水泥等结构材料的总产量。合成橡胶的产量也已超过了天然橡胶，而合成纤维的年产量在上个世纪80年代就已经达到了棉花、羊毛等天然和人造纤维的2倍。对于我国而言，目前我国是世界上最大的树脂进口国，每年进口的树脂数量大约是世界树脂总贸易的25%到30%。我国的树脂合成工业正高速地发展当中，树脂合成能力也在飞速地提高中。然而与西方发达国家仍然存在着差距。

3.开发新型高分子材料的重要意义和途径

自上世纪30年代高分子材料的出现开始到现代，世界工业科学不再只是满足与对基础高分子材料的开发研究，从90代开始，科学家们就将注意力集中到了高功能，高智能的高分子材料开发上。现代工业对于新型高分子材料的需求日益强烈。像纳米高分子材料，通常是将纳米微粒与聚合物基材进行复合，利用其特殊性质来开发新产品，这比研究全新的聚合物材料投资少，周期短，生产成本低。与普通改性材料不同，纳米粒子具有特殊的表面效应、体积效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等，这些效应的综合作用导致了改性后的高分子材料具有特殊性能。比如，纳米粒子巨大的比表面积产生的表面效应，可使经纳米粒子改性后的高分子材料的机械性能、热传导性、触媒性质、破坏韧性等均与一般材料不同，有的材料还具有了新的阻燃性和阻隔性。

新型高分子材料的开发主要是集中在制造工艺的改进上，以提高产品的性能，减少环境的污染，节约资源。就目前而言，合成树脂新品种、新牌号和专用树脂仍然层出不穷，以茂金属催化剂为代表的新一代聚烯烃催化剂开发仍然是高分子材料技术开发的热点之一。在开发新聚合方法方面，着重于阴离子活性聚合、基团转移聚合和微乳液聚合的工业化。在第二次世界大战中发展起来的高分子复合技术，以及出现于50年代的高分子合金化技术后。新的复合技术和合金化技术层出不穷。新型高分子材料的开发，不但能够满足现代工业发展对于材料工业的高要求，更能够促进能源与资源的节约，减少环境的污染，提高生产能力，更能体现出现代科技的高速发展。

二、新型高分子材料的应用

现代高分子材料是相对于传统材料如玻璃而言是后起的材料，但其发展的速度应用的广泛性却大大超越了传统材料。高分子材料既可以用于结构材料，也可以用于功能材料。

现阶段新型高分子材料大致包括高分子分离膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，高分子复合材料这几大类：

第一，高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择透过的半透性薄膜。采用这样的薄膜，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力，与以往传统的分离技术相比，更加的省能、高效和洁净等，被认为是支撑新技术革命的重大技术。

第二，高分子磁性材料是磁与高分子材料相结合的新的应用。早期磁性材料具有硬且脆，加工性差等缺点。将磁粉混炼于塑料或橡胶中制成的高分子磁性材料，这样制成的复合型高分子磁性材料，比重轻、容易加工成尺寸精度高和复杂形状的制品，还能与其它元件一体成型等。

第三，光功能高分子材料，是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。目前，这一类材料已有很多，应用也很广泛。

第四，高分子复合材料是指高分子材料和不同性质组成的物质复合粘结而成的多相材料。高分子复合材料最大优点具有各种材料的长处，如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质。

这些新型的高分子材料在人类社会生活，工业生产，医药卫生和尖端技术等方方面面都有着广泛的应用。例如，在生物医用材料界上，研制出的一系列的改性聚碳酸亚丙酯（PM-PPC）新型高分子材料是腹壁缺损修复的高效材料：在工业污水的处理上，在不添加任何药剂的情况下，利用新型高分子材料物理法除去油田中的污水：开发的聚酰亚胺等热固性树脂及苯乙烯、聚丙烯等热塑性树脂复合材料，这些材料比强度和比模量比金属还高，是国防、尖端技术方面不可缺少的材料；同样，在药物传递系统中应用新型高分子材料，在药剂学中应用，在包转材料中的应用等等。新型高分子材料已经渗透于人类生活的各个方面。

三、综述

材料是人类用来制造各种产品的物质，是人类生活和生产的物质基础，是一个国家工业发展的重要基础和标志。作为材料重要组成部分的高分子材料随着时代的发展，技术的进步，越来越能影响人类的生活。新型高分子材料的不断开发像纳米技术、荧光技术、导电技术、生物技术等的实施必将使得高分子材料在工业化的应用中不断进步。区别于我们已经开发研究成熟的一些传统材料，高分子材料的研究开发存在着无穷的潜力。正如一些科学家预言的那样，新型高分子材料的开发将有可能会带来现代材料界的一次重大革命。

参考文献：

[1]程晓敏，高分子材料导论[M]，安徽大学出版社2006，

[2]于金海，应用新型可降解材料修复腹壁缺损的实验研究[J].中国知网论文总库2010

[3]赵利利，论新型高分子材料的开发与应用[J]，科技致富向导，2011.（02）.

[4]郝敬辉，新型高分子材料物理法处理油田污水[J]，油气田地面工程，2010.（07）

应用材料篇3

（1）泡沫玻璃建材泡沫玻璃属于新型建筑材料的一种，其具有多种优点，例如吸声、环保、隔潮、阻燃以及保温等。泡沫玻璃是以废弃的瓶罐玻璃碎块、颜色平板等作为原材料，相当于废物利用，由此类材料所制作出的建材具有良好的环保效益，并且在建材生产期间，不会产生“三废”，也就是废气、废水、固体废弃物，有利于保护生态环境。另外，作为建筑材料，泡沫玻璃还具有多种特点，如化学稳定性高、自重轻、耐火性好、导热率低、抗压强度高以及抗渗防水能力强等，既可保温又可保冷[3]。现阶段，泡沫玻璃这一种新型建材已在多个场所中广泛应用，其可取代传统建材中的砌块、砖等，在墙体、保温隔热构件、天棚材料以及屋面多个方面均有应用。

（2）粉煤灰建材粉煤灰属于工业废渣的一种，该种材料是由火力发电厂中的燃煤粉锅炉中排出。相关研究指出，2000年国内粉煤灰的年排放量已达到1.6亿吨，并且在此之后呈现出不断增加的趋势。粉煤灰不仅会对生态环境造成严重污染，其本身含有的有害物质还会危害到人类。而对于粉煤灰而言，最好的处置方法是将其应用到建筑材料中，在各项建材（如墙地砖、烧结砖以及空心砖等）的制作中掺入粉煤灰，将污染性物质转变为环能环保型的新型建筑材料，有效减少粉煤灰对环境的污染，实现变废为宝。

（3）膜材料建材建筑建造中多应用的复合膜材料具备了多种优良特性，例如保温性、透光性、耐久性、抗紫外线、防火性、机械强度高以及密度小等，也因此使得复合膜材料成为了环保节能型的新型建材。目前，建筑建造中所应用的膜材料具有多种类型，从膜材料的材质上进行区分，膜材料可以分为PVC类与PTFE类（树脂含量＞90％）。膜材料建材在自然光透光率上可达到20％，即便是在保温隔热性能上要求较严格的双层膜建筑，其透光率也可达到4％～8％左右。在建筑建造中应用膜材料，可使得室内产生均匀分布的漫射光，具有无眩光、无阴影等特点，在白天完全可满足室内活动对于光线的需求，有效节约照明用电。其次，膜材料具有反射率高、光吸收率低的特性，加上其热传导性能较差，因此对于太阳能辐射可起到很好的阻隔作用，同时还减少了热量传递，保温隔热性能理想[4]。另外，膜材料具有稳定的化学性能，对环境无污染，同时也不会伤害到人体健康，其作为节能环保型建筑材料，在建筑行业具有较大的发展潜力。

（4）其他建材纳米微胶囊相变材料，此种材料在光催化的影响下，可起到杀死病毒、消除VOC、消除无机有害气体等多种效果，并且在不通风的情况下，其还可提高室内的空气质量，有利于减少空调系统而带来的能耗。此外，通过相变，微胶囊相变材料中的分子结构还可迅速产生变化，在恒温的状态下进行放热或是吸热，当外界的温度发生变化时，此种材料有利于保持建筑内部热环境的稳定性，达到减少能耗、节能环保的目的。

2.环保节能型建材在建筑建造中的应用分析

（1）环保节能型建材在墙体、围护结构等当中的应用节能型外墙在应用建材上，除了要满足储热能力方面的要求以外，还需满足保温隔热的要求，在此情况下宜选择复合型墙体。在多种墙体建材中，具有良好节能性能的常用建材有多孔砖以及空心砌块。其中，空气砌块墙体中可以掺入多种松散填充绝热保温材料（如散状矿物棉、散状玻璃棉、膨胀珍珠岩等）至空隙中，从而达到降低建筑墙体导热性能、砌块对流换热性能等作用。其次，以高压缩空气将块状（絮状）玻璃棉吹入墙体中，使其填充密实，也起取得良好的保温效果。另外，加气混凝土也属于较为产业的节能型墙体材料，在多种材料中，加气混凝土是可达到节能标准65％的唯一材料。加气混凝土的应用范围广泛，其除了可在民用建筑中应用以外，还可在工业建筑、承重墙体结构建筑中用。最后，在围护结构中应用泡沫塑料、玻璃棉以及岩棉等轻质高效性保温材料，可有效降低建筑能耗。

（2）环保节能型建材在地板、门窗、屋顶等当中的应用在建筑屋顶中所应用的环保节能型建筑材料有多种，例如矿物棉垫、玻璃棉等，天花板采用保温材料、装饰贴面等复合而成，可有效降低天花以及阁楼空间之间的传热性能，进而取得良好的隔热保温效果。据统计，国内高能耗建筑中，门窗的能耗比例占了40％，由此可见，门窗环保节能的重要意义。在门窗建材中，从隔热性能上看，以塑料门窗最佳。其次，在生产期间，塑料门窗应用清洁生产技术，天然能源应用比例较少，因此具有无放射性、无毒害以及无污染等多种优点，不会对环境、人体健康等产生危害，以绿色建材理念相符。

3.环保节能型建材发展分析

从国内的建材工业发展在生产方式上具有多种弊端，例如低效益、高污染、高消耗、高投入以及低产出等，本质上看，环保节能型建筑材料的开发有效转变了此种粗放式的生产方式。时下，国内在建筑材料在发展方面，提倡科技先导性、资源节约型、质量效益型以及污染最低型等节能环保的发展方式，以有机结合污染治理、资源利用以及生态保护作为建材发展战略目标。因此，今后国内在建筑材料行业的发展方向，应该是对环保节能型建筑材料大力发展，并对无污染生产技术与低能耗制造生产技术积极应用，尽可能避免应用对人体无益的化学物质，并兼顾到循环生产以及可回收利用方面，促进建筑材料行业的可持续发展。

应用材料篇4

关键词：材料;物质基础;使用体验;环保性

一引言

本文探讨材料应用与产品设计的关系，以工业设计的流程为主线，根据产品设计的生命周期的先后顺序进行逐步探讨。一个完整的产品设计的生命周期涵盖了产品从前期的方案设计到后期的使用完毕之后的回收利用，所以在本文中，根据与材料应用的关系，将产品设计的生命周期分为：从方案到产品、产品的实际使用、后期的回收环保三大阶段。本文就这三大阶段中材料应用与产品设计的关系进行了逐步探讨。

二从设计到产品

2.1材料是工业产品的物质基础

材料是一切工业产品的载体，工业设计与材料有着密不可分的关系。优秀的设计离不开适当的选材与合理的工艺。材料是产品的物质基础，如果不选用适当地材料和工艺制造产品，再优秀的设计也只是一纸空谈。设计活动是发现问题，解决问题的过程，而产品是这一活动的终端结果。任意一款工业产品都是设计的载体，也是一个综合的信息载体，反应了当时的社会生产方式，生产力水平等多方面因素。如果当时的生产力摘要:材料的应用对于工业产品设计非常重要。材料不仅是产品的物质基础，而且关乎到产品在使用时期的用户使用体验。更重要的是材料应用的选择在产品进入生命周期末尾时，对环境的影响，资源的消耗有着直接的关系。因此，材料的选择应当从产品设计的整个生命周期来宏观考虑。本文希望从材料应用的角度去探讨材料应用创新与产品设计创新的联系，以期发现一些对产品设计创新切实有用的途径与方法。水平达不到设计提出的生产要求，产品也不会客观地存在，更不会进入市场，服务社会，改变人们的生活方式。这是一个根源性的问题，却往往在设计活动中被忽视，没有得到应有的重视。在工业产品设计的创新活动中，往往更加看重所谓的形态和功能创新，而材料作为工业产品的物质基础，往往被忽视。甚至有不少设计人员根本不去关心产品后期的落地生产过程和材料的选择应用限制，认为生产制造是属于工程师的工作，导致过多地把时间和精力浪费在浮华不实的设计上面，到头来导致的结果要么就是设计图纸根本超出当时的生产制造能力，设计的构思只能落空，要么就是最后做出来的产品质量与最初的设计初衷有着很大的出入，实际的产品根本达不到设计的要求，造成高不成低不就的浪费局面。

2.2材料关系着设计的落地实现

设计人员对于材料之于设计的重要性认知不够，不仅仅会造成设计—生产之间的衔接断层阻碍，往往还会对设计人员的设计思路造成造成局限性。工业产品设计活动中，往往是先做好设计方案，到投入到生产制造之前再去选用材料，优先关注的就是产品的功能和外观。殊不知。如果事先对于材料已经生产工艺了解不够，到了后期进行选材生产的时候就会发现，很多构思不仅无法实现，还不得不去修改原有的设计方案，这种现象尤其是在近年来并不少见。究其原因，首先是设计与生产的过度分离，设计与生产的环节之间比较生疏，设计人员与工程技术人员之前的信息沟通不够充分；其次就是设计人员对于现有的生产技术过分自信，尤其是现在3D打印技术势头很猛，让人们仿佛意识到没有什么是不可能生产制造的。殊不知3D打印技术最核心的技术门槛就在于材料问题，材料问题没有得以彻底解决，现在的3D打印技术还是没有进入实质的应用阶段。

2.3设计人员要正视材料的地位

现在的工业产品设计中，对于产品的审美的要求非常高。这不仅要求设计人员能在方案构思阶段要把产品的外观设计得非常出色，更要保证生产出来的产品要和图纸高度吻合。在这个过程中，产品的造型、色彩、纹理，都是影响产品美观的重要因素。有些产品的造型要求非常高，非常的复杂，对于后期的成型工艺要求很高，选用不同的材料进行生产制造，就意味着产品有着不同的结构、重量，生产制造的难度、成本也不尽相同。造型、色彩、纹理，每一个因素都会影响到产品最后的效果。如果设计人员能充分了解到材料的特性，就会对前期的方案设计和后期的生产制造形成有效控制，不会出现与设计初衷太大的偏差。

三产品的实际使用

3.1合理地选用材料是保证

产品实际使用的过程中，产品的色彩，材质，造型，重量，触感以及产品外观抗损性，都是会对用户体验产生影响的重要因素。用户体验小到影响用户对产品的评价和定位，大到可以直接影响用户对产品所代表的品牌和商家的评价，影响到产品的口碑和后续的购买行为。这个阶段，产品已经是从图纸变成了实实在在的物品，如果用户不满意，不可能会再像设计草案阶段轻松地改来改去。从产品制造出来的那一刻起，它的品质绝对就不仅仅是之前所谓的完美设计，更多的是依靠实实在在的做工和选材。产品在实际的使用过程中，原设计的功能、外观等因素能否完美的呈现给用户，就要靠材料和工艺来说话了。这种例子在生活中非常多见，我们日常使用的手机就是一个很好很全面的例子。以苹果公司经典产品iPhone4s来为例（图一所示），这款手机之所以被称作是乔布斯的巅峰之作，不仅仅是手机自身的功能相当强大，它的可靠性、握持感、耐损性、手感在同一时期的产品对比中都是鹤立鸡群。这款手机外壳选用的不锈钢金属和透明钢化玻璃，不仅非常简洁美观，还保证了手机在长期使用中不会因为时间的推移和正常使用中摩擦对外观造成太多改变，保证了出色的外观长久性。反观其他品牌的手机，选用塑料外壳的手机，虽然成型工艺要比金属和玻璃难度低很多，但是外观，质感却要差很多。尤其是很多工程塑料外壳，使用一段时间之后，外观磨损得很厉害，短短几个月手机像是换了一个样子。尽管也有不少手机使用的时金属外壳，但是选材上的差距，在使用过程中经常出现掉漆，磕碰变形等情况。在市场竞争激烈的电子产品市场，只要经过对比，很容易就让用户在选择中建立产品印象次序。iPhone4s出色的材料应用和优良做工，不仅仅保证了用户在实际使用过程中得色彩，质感等多方面的体验始终如一，更是反映处苹果这家公司从战略高度上全面统筹设计活动，从更多的角度，更深的层次，更系统的眼光来做好产品设计，设计实力的深厚程度可见一斑。

3.2材料直接影响用户心理

材料对于产品的用户体验不仅体现在外观上，更多的还是感觉特性上，比如说材料带感用户的触感、材料本身的光泽感感觉等特性。材料的感觉特性包括两个属性：生理属性和物理属性。材料的生理属性一般是指材料表面作用于人的触觉和视觉系统的刺激性信息如粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素、浑重与单薄沉重与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典雅、透明与不透明等基本感觉特征。而物理属性一般是指材料的表面传达给人得知觉系统的信息，包括材料的类别、性能等。主要体现为材料表面的几何肌理特征和理化类别机理特征，比如色彩，光泽、质地等。人的触觉，视觉感受到信息，都会对材料的认知产生不同于影响。比如，金属和玻璃往往带给人冰冷机械的感觉，塑料和木材往往带给人温馨自然的感觉。同一造型的产品，如果使用同的材质，就会有不同的外观感觉和不同的触感，进而造成用户使用过程中不同的使用体验，形成不同的认知。比如从早期的木制桌椅，到后来由金属、皮革等多种材料制作的家具，给用户的感觉是完全不同的。木制家具质地比较硬，坐卧感觉远不如皮革座椅柔软舒适，但是皮革家具外观感觉看起来不如木制家具笔挺利索。有时候相同功能的产品，即使简简单单地换一种材料，就完全改变了使用者对这类产品的认知。

四后期的回收环保

4.1废弃产品与环保

在产品进入生命周期的末尾阶段时候，环保问题就成了一个不得不关注的问题。每年全球都生产和淘汰不计其数的产品，当这些产品失去其原本的使用价值之后，如果不能被再利用，就成了环境的巨大负担。堆积如山的废旧产品（图二所示），不仅占据着宝贵的空间，分解回收也是一个大问题。传统的填埋，焚烧等方法，对环境的污染太严重。这就使得我们不得不从产品的生命周期一开始就重视这个问题，重新来审视产品、人、环境的整体性问题。随着环境问题的日益严重，绿色设计的设计思维也是应运而生。绿色设计要求设计师从设计的整体性和伦理性质出发，充分考虑整个过程中对于资源、环境的影响，不再一味以商业效益和满足人的需求为唯一目的。材料作为工业产品的实际物质承载者，选用何种材料对于产品的环保有着直接影响。产品的材质能否再利用，是否对自然环境产生直接或者间接影响，是左右设计师选择环保材料的重要标准。

4.2设计与绿色环保

根据绿色设计中的3R原则，即reduce、recycle，reuse（少用、回收、再用），这类产品应该具有以下三个特点：方便制造（节省资源）、方便使用（节省能源）、方便回收（产品报废后方便回收和利用）。基于以上要求，材料的选择应该优先选择具有以下特点的材料：重量轻且机械性能好、自然原材料（如石材，木材）、可循环使用的材料（比如酒水的玻璃包装）、丢弃后不污染环境（可自然降解的新材料）。随着科技的发展，材料的工艺水平也取得了长足进步，一大批新材料相继问世。质量轻便，机械强度高，意味着在满足同等要求的前提下，选用新材料的产品将会变得更加轻便而且坚固。这大大减少了后续环节中的资源性消耗。比如同等造型的餐具，使用新型塑料材质制造相比于传统的陶瓷，不仅轻便坚固耐用，而且在使用、运输过程中大大减少了能源的二次消耗。同时现阶段对于塑料的回收技术日益成熟，产品的后期回收问题也得到了很大解决。可降解材料一直是近年来科学研究的重点领域，也取得了重大突破。使用这类材料制造的产品，在使用废弃之后，会在自然环境中自动降解，不会存在环境污染问题。现有的可降解材料大都是在使用期限比较短的产品范围中，以一次性产品较为常见。这类产品的特点是使用期限短，基本上使用一次之后就再无使用价值，在回收性价比低，直接进入报废阶段。使用可降解材料，不但保障了人们对于一次性产品的需求，对环境的压力也是大大减小。

4.3设计思维变换

随着现代环境问题的日益突出，绿色环保问题将会越来越重要。要想从根本上缓解和解决环境压力，就要从问题的源头抓起。在设计的整个生命周期中，产品不再是简简单单设计生产出来供消费者使用这么简单，需要从全局性来审视产品的可利用价值。践行绿色设计理念，需要设计师们认真考虑材料的物质基础这一重要因素，物质基础是工业产品存在的前提，只有正视这一客观存在的前提，设计才能更加脚踏实地地服务于用户。千里之行始于足下，从设计的源头上就紧紧把住绿色设计的标准，构架设计上就定格为绿色产品，后期的工作自然也就顺着这轨道按部就班地执行。五结语正视材料应用与设计创新的关系，把材料的应用贯穿到设计的整个生命周期中，让设计真正地做到系统性、持续性、协调性。同时，正视物质基础对于设计活动的重要性，可以让设计思维从天马行空的幻想落地到实实在在的产品上。设计需要创意，但是设计只有落地生根才能真正服务生活、改变生活。过多的空想，不切实际创意只会成为空谈，切莫不要让当初的一腔热血到最后成了竹篮打水一场空，只有实实在在地做到才是有现实价值的。

参考文献

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[2]刘舒瑶.新材料与产品造型设计研究.合肥工业大学.2009

[3]陶梅李爱国.PVC材料与产品对环境影响及其废物管理.辽宁工程技术大学学报.2005.s1

应用材料篇5

汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料新工艺对于汽车工业的发展是至关重要。介绍设计人员能够利用的各种类型材料，材料选择过程和与设计的交互性

关键词：

材料；设计；性能

金属是材料的过去，塑料是现在的材料，陶瓷是将来的材料。对各种类型材料的理解构成进行相互比较的基础。这样对于具体的工程设计及其实施，能够准确选择材料。一般设计人员要试验不同的材料及生产方法，以改进产品。工程设计人员毫不例外，虽然目前汽车工程问题要比过去更为复杂，相应的是有多种材料及生产技术可供选择，特别是对于复合材料。

1设计过程

设计是一种活动，对于有一定约束的工程问题，使用多种经验去寻找最佳的解决方案。更理想地看，设计是创造性的，而不是解决问题性的，涉及到从概念到评价的整个求解过程，包括审美、人机工程、制造和成本各方面。由于顾客的变化需要和新计算技术的发展，设计随时间而改变，如汽车向更小的、更轻的方向发展。设计是一个整体的多阶段过程，必须有足够的柔性，以允许当设计过程中问题出现时，为具体的问题而修改。设计通常开始于问题的认识或接受，与客户一起准备设计纲要或调查表，明确所涉及的真正任务。设计人员首先要完全理解用户的要求及设计限制条件。随后进行调查和研究，分析过去的、现有的产品，并进一步讨论，制定补充调查表。在此基础上，制定产品的具体参数规格，如尺寸、形状、功能和外表。其他的因素包括材料，制造，成品，保养，可靠性，成本，安全和人机工程学。这些因素将会冲突，所以在下一步开始之前要平衡或协调。创意是设计活动的创造性部分。创意不是自动地按照要求产生。创意来自于思考、勾划，和形成。不幸的是，工程设计问题的方案不能等待创意到达。必须钻研创意，以确定方案。创意有多种方法。设计组人员的集体讨论一般是最有效果的。创意的评价是关键阶段。这一阶段决定设计方案，方案要满足设计规范、参数规格、制造约束和成本约束。所提出的一项或多项解决方案必须转变成现实。这通常涉及到用传统的模型制造或快速原型，来生产部件或产品模型。在这一阶段，必须知道对材料性能的要求，以便选择具有适当性能的材料。所提出方案经细化和研发后，它的实现必须要被规划。规划涉及到制作报告书、产品图纸和实现的组织机构。应提前确定需要的材料及专用设备。样机和成品将被生产，试验阶段会发现求解方案在各种复合的环境条件下的工作情况。审美和人机工程因素也包括在试验程序中。实验结果可以表明一些要做的重新设计，以改进错误或改进求解方案。最后，新的部件设计和它的实现必须要评价，以建设性的、批评的方式，以解决在将来可能出的类似问题。

2材料选择

材料选择取决于设计小组的技能和经验，虽然现在可利用材料数据库以帮助这个过程。成功的选择需要有关各种材料的知识，理解和工作经验。机械和汽车工程需要多种金属及聚合物、复合材料和其他陶瓷材料。在材料选择过程，需要考虑一些因素。材料的性能必须满足具体要求。选用的材料必须与部件或装置要完成任务相匹配。重要的是要考虑整个使用要求，如机械载荷，载荷范围、硬度、刚度及柔性，汽车设计对重量的特别要求，各种物理特性等。然后对上述这些要求进行研究，与合适的材料的特性及特点相匹配。具体的，既要考虑材料的特性，也要考虑加工过程。综合考虑材料的电阻、耐热、耐磨损、耐腐蚀性等性能，以提高可靠性和产品的使用寿命。这些现在可用计算机软件进行分析试验，特别是对于塑料和聚合物，所以可以进行比较。通过这样材料选择范围缩少，有可能选择合适的材料。质量和样式要求作为性能要求的扩展，也需要考虑。象噪声和振动这样的因素可能引起相当大的令人讨厌的故障，通过材料选择和加工也要控制产品表面的性质，如美学特点，静态造型，色彩、纹理，感觉和气味。又如皮座椅和木制装饰板受到材料选择和加工工艺控制。部件或产品的制作方法和规模对材料也有较大影响。加工因素也是重要的，以便取得最大的效果及最经济，精确的和高标准的产品。这样材料的选择不仅考虑使用特性，也要考虑制造过程的影响、优点和限制。例如，小客车车身板可以由木材、钢、铝或GRP复合材料制造。这些材料的内在特性不仅不同，而且将它们制成板件也要用不同的方法。供应商以常规的或标准化的形式提供材料。这些材料包括导线、圆形材和方形材、薄膜、板材、角形材和其他挤压形材、细粒、碎末、小球状、和粘性液体。这些形状是常用的标准尺寸，他们按照实际和要求被设计。多数类型的材料和部件的参数规格是标准化的。非标准尺寸和数量增加成本。材料和部件的结构、特性和使用性能要有质量保证，以确保满足参数要求。常见的做法是对于大公司，如汽车总装配厂，购买原材料和部件，然后对他们做质量审查。总装配公司，如福特、罗孚、日产通常被称为原始设备制造厂（OEM），现在减小他们对新产品设计和开发队伍的大小，如结构化的小总成、座椅和车身板。这项工作由与他们合作的一级供应商来做，一级供应商又把合作工作调派到二、三、四级供应商，像原材料制造厂。这样的同时工程下降的产品供应链可以使OEM集中于最终的产品制造问题，如汽车本身，应满足所有客户的要求。经济因素和商业因素在汽车工程设计中起到至关重要的作用。部件或产品的销售价格由许多因素组成，如原材料的价格、制造、营销、运输、安装、维护和利润。材料或制造成本下降将会使利润最大化或确保以现实的市场价格销售，然而部件的规格必须满足，通过使用的材料和制造方法。对于类似的汽车部件，如轮胎，参数变化很大，导致使用不同的材料和制造方法。轮胎可以用于家用车、运动车和赛车，厢式货车或载货车农用拖拉机和推土机械。这些应用使用高和低本材料，及手工制作和大批生产技术。法规要求对汽车部件的材料选择有影响。健康和安全因素制约一些项目，如油箱的完整性、风挡的视野。碳和氮氧化物的废气污染，摩擦材料中的石棉基于溶剂/水的油漆。对于处置方法，垃圾成本及在循环的经济需要，现在需要设计人员认真的考虑。单一组成的材料部件的再循环利用相对容易，如聚苯烯合成橡胶，保险杠；多种材料的产品，如起动机、蓄电池，是更为复杂的事情。但挑战实质是对在循环利用的设计以及制造及使用情况。所有这些材料选择因素是对材料技术的人员挑战。从试验及对材料工作的获得的经验有助于增强分工选择材料及特定部件的设计决策能力。最后的材料选择经常是折中的。在某些情况，功能要求占主要地位。在其他方面，成本、法规是主要因素。只有在所有方案比较后，才能做出满意的材料选择决策。材料的选择方案很少是唯一的。

作者：袁秀忠 单位：牡丹江市交通职业中等专业学校

参考文献

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应用材料篇6

关键词：色彩；建筑设计，材料

1外饰材料

1．1石材

可以分为天然石材和人造石材两类，天然石材材质坚硬，颜色和纹理多样，易清洁，常用的有大理石和花岗石，花岗石材质坚硬，耐酸抗风化，一般用于较重要的部位如裙房、人口等处。人造石材主要指人造大理石和人造花岗石，属混凝土范畴，品种较多，主要有水泥和树脂型人造石材，还有水窘石饰面板、水泥化砖等，其中树脂型产品光泽好、颜色鲜艳亮丽，水磨石饰面板表面光滑，花色品种较多，根据选用水泥、碎石粒的特点而定，水泥化砖常用作铺地材料，耐久同时也有一定的装饰效果，如图1，将同一种材料粗加工和磨光，使粗加工的毛面呈现细小颗粒的漫反射，如同蒙上一层灰尘，而磨光面呈微晶状表面，深暗的底色得以充分显现，利用同一种材料的质感色差作表面装饰。既富有变化又十分和谐，图2，赖特在1938年和学生亲自动手建筑的别墅。由于建在亚利桑那州沙漠地带的红色火山岩上，赖特聪明的就地取材，采用当地的天然石块叠垒台基，这些石块部分地一直延伸为墙壁，保持天然的情趣，巨大的木质构架直插地面，表面粗加修饰，让木材的肌理从片片暗红色中透出，强调了一种原始的生命力，帆布顶盖也未加色彩油饰，种种粗砺的处理，体现了赖特有机建筑像从“地下长出于阳光之下”的自然追求，整个建筑静静地匍甸在地上，从材质到颜色完全与基地融成为一体。

1．2玻璃制品

玻璃制品具有透光、透明、隔热、保温等优良性能，所以在建筑上广泛应用。尤其新型玻璃的出现，如安全玻璃、保温绝热玻璃、镭射玻璃和玻璃砖等拓展了其应用空间，也提高了建筑的表现力。除了门窗外，也用于外墙作幕墙，屋顶、雨篷及栏杆等部位，上海大剧院使用一种新颖的印刷净白玻璃，将幕墙玻璃自上而下印满由小到大的细密的白色圆点，使建筑外观白天有一种轻纱笼罩的朦胧透明质感，而夜晚映出灯光，通体透明。由于玻璃砖强度高，隔热隔音又耐水以及良好的透光不透过视线等优点，很适合安静、隐秘场所使用。

1．3金属材料

由于合成高分子工业的发展，铝材、钢材等大量金属材料用于民用建筑中，金属罩面板材主要由不锈钢板、彩色钢板、铝合金板、镀锌钢板、镀塑板等，其共同点是安装简便，耐久性能优越，装饰效果良好，从视觉感受来讲，建筑一改土木石等传统材料的面貌，有机器工艺的光泽、精确和力度，如法国巴黎的阿拉伯世界文化中心，采用铝材装饰包裹内部的混凝土结构，整个就像一张皮一样伸展开来，组成极具韵律的图案，闪耀着金属特有的光亮。如鸟巢，主体由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成，空间结构科学简洁，建筑和结构完整统一，设计新颖，结构独特，为国内外特有建筑。

1．4外墙涂料

外墙涂料作饰面是一种简便、经济的方法，特点是只改变色彩并不改变墙面的质感，多见于大量的住宅或厂房，也用于商业建筑、办公建筑等。

1．5其它材料

陶瓷制品，常见的有釉面砖、外墙贴面砖、地砖、陶瓷锦砖(俗称马赛克)以及仿古建筑中常用的琉璃瓦等，水泥材料，一般有两种情形，一种采用水泥，彩色水泥等作面层，另一种是表面处理，比如拉毛，压花灯达到装饰效果。2内饰材料

2．1内墙材料

常见的有各种品牌的内墙涂料，各种木质表面的型材和胶合板，天然石材(大理石，花岗石等)，玻璃制品(镜面玻璃、彩色玻璃等)，石膏板材，陶瓷制品(面砖、墙面砖、陶瓷质壁画等)，织物类(挂毯、装饰布等)，壁纸与墙布等。

2．2地面材料

主要有：木地板、地毯、塑料地板、天然石材、人造石材，陶瓷地砖、地面涂料等。

2．3顶棚材料

根据防火规范要求，在一、二级耐火等级的房间，现在常用的吊顶材料为轻钢龙骨纸面石膏板和铝合金吊顶，饰面板材还有矿棉水泥板、矿棉板、钙塑板、玻璃棉装饰吸音板等，在防火要求不高的场所，胶合板、PVC塑料板、壁纸装饰天花板等仍在继续使用。

从材料的特点看，木材导热性低，手感好，纹理漂亮，颜色温暖，质轻，易加工等优点，深受人们喜爱，是优良的装饰材料。木地板，木墙裙广为流行，历久不衰，而且采用木材装修的室内效果，温馨舒适并带有原始的质朴感，由于天然石材(花岗石、大理石)有自然的情趣，耐久性、耐磨性好，容易与室外环境相联系，有个过渡，增加统一性，所以。在一些公共场合用的机会也较多。较之其他材料，纺织品手感柔软，使用舒适，有很好的装饰效果。

那么，我们在建筑设计中，应如何来统一色彩和材料的关系呢?

色彩搭配往往涉及到材料的组合问题，材料的质感同色彩一样，单一的情形下无所谓好与坏，只有搭配、组合后才能看出整体效果，在很多情况下，建筑师并不能随心所欲的选用材料，受到客观条件的限制，如造价、材料的短缺或某种规定等，不得已将就使用，某种意义上，在确定材料等级后，材料也基本确定了，需要用心设计的是如何进行搭配，选择恰当的色彩，通过材料的选择搭配，使材料的颜色和质感得到率直的表现，创造出和谐之美，材料的质感直接影响着建筑的风格特征，体现出设计者的个性色彩。如图被称为“粗野主义”的代表作的著名的马塞公寓，给我们展现的是粗糙的表面，肥硕的底柱和夸张的色彩，而“粗野主义”则要经济地，从不修边幅的钢筋混凝土(或其他材料)的毛糙、沉重与粗野感中寻求形式上的出路今天，这样的例子已很多，他们给我启示：并不是所有建筑都要大紫大红，材质本身也可以表现。

应用材料篇7

1.1建筑与景观的关系

建筑是供人休息或工作的重要场所，不仅有较强的实用性，还具备一定的观赏价值。其风格或大气，或婉约，可满足不同人群的审美要求，建筑与景观有时是独立的个体，但更多的时候相互联系，相辅相成。一方面，对于建筑而言，多是以实用性为主，艺术性为辅，其审美价值建立在实用价值的基础上，景观从大环境下，起到对建筑艺术性的烘托。另一方面，对于景观设计而言，很大程度上依赖建筑艺术的表现，一个建筑的整体风格往往影响着景观的布局与定位。

1.2建筑与景观的融合

两者融合的关键点是从景观意识到文化构建，通过对自然山水的感知过渡到天人合一的理念。在我国的古典园林中，江南一带的私家园林就是这种理念的集大成者，其亭、台、楼、阁、轩等建筑体已逐步演绎成我国的特色建筑。在明代《清闲供小蓬莱》一书中这样的表述：“石面有亭，亭欲朴。亭后有竹，竹欲流。竹尽有室，室欲幽。室旁有路，路欲分。”在我国古典的建筑体系构建中，通常是建筑的开放空间与覆盖空间的结合。景观与建筑，不仅是单纯的空间的概念，更能表现人类与自然之间的平衡与和谐。这种意向恰恰是景观学与建筑学发展的交汇点，当然，这种文化理念的渗透与传承，需要相关领域人才的共同努力。

1.3建筑材料与景观的一体化研究

在现代规划中，国外有学者提出关于一体化的相关理论。一种是史密斯的“流动空间”理论，是以巴塞罗那博览会德国馆为例，但其理论只是对建筑内部的空间进行改造，建筑与景观还是以独立的形式呈现。另一种是赖特的“有机建筑”理论，其最具代表性的就是流水别墅，该设计以环境为依托，以建筑主体为中心点向四周景观发散。第三种是由日本建筑师黑川经章提出的“灰色空间”理论，主要关注建筑的私密空间与景观之间的过渡空间，通过这种“灰色空间”导出半私密空间的概念。在建筑景观一体化应用方面，更要重视的是建筑材料与周边空间的高度融合，利用过渡空间的材质特性，使建筑边界成为可实用的场地。如将台阶整体外移至休闲广场的边缘，或增大建筑入口的绿地面积。同时，更要做到建筑元素与景观元素的和谐统一。

2传统建筑材料的应用

2.1石材

常见的石材主要包括石灰石、砂岩、青石板、花岗岩。在西方建筑史中，考虑到其材料易得，多用石材进行建筑构建。如古罗马大斗兽场，其建筑基础选用强度高、密度大的玄武岩，顶层选用强度低、密度小的浮石，自下而上，石材越来越轻。德国的科隆大教堂，历经632年，成为建筑史上工期最长的建筑，这种哥特式风格的建筑所选用的石材属于浅黄色的砂岩。在我国，早在商周时期，石材用于建筑的柱基、垫层和台阶等部位，到了汉朝时期，开始用石材建造房屋，如山东孝堂山武梁祠石房屋、四川高颐石阙。到了唐宋时期，石材用于造塔和寺庙，如福建泉州开元寺的东西二塔，山西交城万卦山石塔。明清时期，由于皇家园林和私家园林的迅速发展，石材的景观应用迎来了其巅峰时代，广泛应用到建筑的石柱、门窗、墙基、台阶等部分。到了建国之后，我国广东、福建、安徽等建筑还是以砖石为主要建材，因为对建筑保护得当，在现代景观中成为不可多得的一道风景线。

2.2木材

木材在中国的应用有着悠久的历史，木构架建筑以其特定的时间和空间诠释了民族和地域文化。用木材制作廊架、花棚、平台、娱乐设施以及户外家具。对于室内木制品而言，一般会选择橡木、枫木、樱桃木等硬木。对于景观的应用，则会选择较为实惠的松木，冷衫和云杉。相比硬木，软木更容易加工，适用范围广。因为各个地区本地树种的不同，所以景观中常见的木材类型也有所差异。

2.3砖材

砖材是营造景观的重要材料，在近代建筑中发挥重要的作用。在混凝土技术还未广泛应用的时期，我国人民已开始用砖材进行房屋的搭建。由于其价格低廉，装饰效果好，在景观中常常与石材、木材综合使用。砖材按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖。按原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、砂砾砖、水泥砖。其中，黏土砖在古代的建筑中最为常用，在春秋战国时期就陆续制造出方形砖和长形砖，从陕西的秦始皇陵，西安的古城墙，到北京的明清长城，它传承了中华民族千年的建筑文明。但对于现今高速发展的建筑行业，因黏土砖大量使用会对土壤，生态造成破坏，这种传统的材料逐渐退出了历史的舞台，在建筑中常以水泥砖代替。

3生态环保型材料的应用策略

3.1废料的利用

在现代化城市建设中，水泥是主要的建筑材料，发展生态水泥在生态景观的营造中发挥重要的作用，所谓生态水泥，是以各种工业废料，污泥，石灰石为原料，经高温煅烧而获得的水硬性凝胶材料。国内外研究表明，采用城市垃圾焚烧或污泥做原料，可解决城市污染问题。另外，我国是产煤大国，每年由煤燃电厂排出大量的固体废物，仅2010年，粉煤灰的排放量就达3亿t，给我国生态环境带来巨大的压力。对粉煤灰进行综合利用，以粉煤灰，石灰石为主要原料，掺入适当的骨料，经高压或常压蒸汽养护而成实心粉煤灰砖。在建筑方面，对于某些农作物秸秆，废弃竹子等，在环保节能型建筑方面具有很大的潜力。如在哥伦比亚的安第斯山地区，当地人民用竹子做成建筑结构柱。在我国云南西双版纳一带，傣族居民以木柱承重，四周用竹墙包围，起到通风，防潮的作用。

3.2原材料的创新研发

对于传统的建筑材料进行改良，使其具备生态环保的特性。首先，对混凝土的改良，主要以泡沫混凝土为代表，其制作方法是将氮气，二氧化碳等气体引入混凝土浆中，形成一种多孔材料，具有轻质，隔音，耐火等优良特性。第二，开发生态木制材料，用再生的塑料和木材废料制成合成材料，或将速生的木材加工成性能良好的集成材料。第三，研发生态陶瓷材料，目前抗菌陶瓷，按摩陶瓷，防静电陶瓷陆续上市，证明生态陶瓷具有很大的发展空间。第四，生态玻璃材料的开发，主要包括各种有环保功能的玻璃，如隔音玻璃，防紫外线辐射玻璃，防光污染玻璃，自洁净玻璃。

4新型建筑材料的应用

除了传统的建筑材料，随着科学技术的不断发展，更多新型的建筑材料逐渐被应用到各类景观规划设计中，以上海世博会为例，以膜材料和智能材料为代表的新型材料，为我国未来建筑的生态化发展提出重要的技术参考和借鉴。

4.1新型膜结构

用于膜结构的材料主要有PVC膜材，PVDF膜材，除此之外，一些新型薄膜在建筑中逐渐被采用。以上海世博会德国馆为例，外观采用灰色薄膜，主要由聚酯纤维基布和PVC涂层复合而成的开放式网格状薄膜，其本身重量轻，具有较高的韧性，其银灰色的外表，白天能降低阳光对建筑物的直射，夜间可将灯光透出，辅助外景照明。日本馆的建筑由穹顶覆盖而成，外部材料采用双层ETFE充气膜，由四氟乙烯共聚物生料直接制成。ETFE膜具有优良的抗冲击性能，机械强度高，并且在北京的鸟巢，水立方等建筑都有使用。有学者认为，随着技术的不断成熟，这种ETFE膜可成为张拉膜小品的膜材料，因膜的自重较轻，可以节省钢材的使用量，降低能源材料的消耗。

4.2智能材料

美国费城的建筑师詹姆斯开发出一种叫“智能皮”的新型建筑材料。它由2层聚酯膜构成，用柔性膜材料做基板，将带有信息功能，加热，照明的微小粒子喷涂在上面，制造的建筑外墙较为廉价，而且可以满足投影或营造夜间景观。在上海世博会的几个展馆中，伦敦馆的外墙涂上了特殊荧光材料，有利于太阳能的存储；台湾馆的外墙玻璃贴有电子调光薄膜，使玻璃在透明与不透明之间转换；瑞士馆采用了包含敏化太阳能电池的互动型生物树脂智能光电幕墙，可实现自然太阳能和电能的转换。

5结语

应用于建筑和景观的材料种类在现代建设中逐渐增多，在选择材料的过程中，既不能墨守陈规，排斥新材料，新工艺，新技法，也不能打着生态文明的名义盲目求新，铺张浪费。随着国家对生态环境的日益重视，生态建材与新兴材料将有更广阔的发展空间，随着造景理念的发展更新，必将给建材行业带来革命性的改变。相信我们的国家在绿色生态发展的道路上会走得更远。

应用材料篇8

论文摘要：纳米尺寸开辟科学新领域，介绍纳米材料的神奇特性及在生活中的应用。

人类对物质世界的研究，曾小到原子、分子，大到宇宙空间。从无限小和无限大两个物质尺寸去认识物质，使人们了解到世界是物质的。物质是由原子或分子构成的，原子、分子是保持物质化学、物理理特性的最小微粒。这为人类认识世界、改造世界推进科学的向前发展提供了坚实的理论基础，也产生了一个个的科学原理和定理，推动了人类生产和生活的不断向前发展。

随着科学研究的进一步发展，人们发现当物质达到纳米尺度以后，大约在1～100纳米这个范围空间。物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观物质的特殊性能的物质构成的材料，即为纳米材料。

过去，人们只注意原子、分子，或者宇宙空间，常常忽略他们的中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度的范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家。他们发现：一个导电，导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电，也不导热。材料在尺寸上达到纳米尺度，大约是在1～100纳米这个范围空间，就会产生特殊的表面效应，体积效应，量子尺寸效应，量子隧道效应等及由这些效应所引起的诸多奇特性能。拥有一系列的新颖的物理和化学特性，这些特性在光、电、磁、催化等方面具有非常重大应用价值。

近年来，已在医药、生物、环境保护和化工等方面得到了应用，并显示出它的独特魅力。

1医学方面的应用：

目前，国际医学行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医学就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法，随着健康科学的发展，人们对药物的要求越来越高。控制药物释放减少副作用，提高药效，发展药物定向治疗，必须凭借纳米技术。纳米粒子可使药物在人体内方便传输。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体，可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织，尤其是以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物，称为"定向导弹"。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物，注射到人体血管中，通过磁场导航输送到病变部位，然后释放药物。纳米粒子的尺寸小，可以在血管中自由的滚动，因此可以用检查和治疗身体各部位的病变。利用纳米系统检查和给药，避免身体健康部位受损，可以大大减小药物的毒副作用，因而深受人们的欢迎。

2在涂料方面的应用；

纳米材料由于其表面和结构的特殊性，具有一般材料难以获得的优异性能。借助于传统的涂层技术，再给涂料中添加纳米材料，可获得纳米复合体系涂层，实现功能的飞跃，使得传统涂层功能改性从而获得传统涂层没有的功能，如；有超硬、耐磨，抗氧化、耐热、阻燃、耐腐蚀、变色等。在涂料中加入纳米材料，可进一步提高其防护能力，实现防紫外线照射，耐大气侵害和抗降解等，在卫生用品上应用可起到杀菌保结作用。

在建材产品如玻璃中加入适宜的纳米材料，可达到减少光的透射和热估递效果，产生隔热，阻燃等效果。由于氧化物纳米微粒的颜色不同，这样可以通过复合控制涂料的颜色，克服碳黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅限粒径而变，而具有随角度变色的效应。在汽车的装饰喷涂业中，将纳米Tio2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中，能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果，从而使传统汽车面色彩多样化。

3在化工方面的应用；

化工业影响到人类生活的方方面面，如果在化工业中采用纳米技术，将更显示出独特畦力。在橡胶塑料等化工领域，纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米Sio2，可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3和SiO2,加入到普通橡胶中，可以提高橡胶的耐磨性和介电特性，而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料，可以提高塑料的强度和韧性，而且致密性和防水性也相应提高。最近又开发了食品包装的TiO2.纳米TiO2能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学活性，可以用光催化降解工业废水中的有利污染物，具有除净度高，无二次污染，适用性广泛等优点，在环保水处理中有着很好的应用前景。4其他生活方面的应用：

纳米技术正在悄悄地渗透到老百姓衣、食、住、行各个领域。化纤布料制成的衣服虽然艳丽，但因摩擦容易产生静电，因而在生产时加入少量金属纳米微粒，就可以摆脱烦人的静电现象。不久前，关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术。纳米材料可使衣物防静电、变色、贮光，具有很好的保暖效果。冰箱、洗衣机等一些电器时间长了容易产生细菌，而采用了纳米材料，新设计的冰箱、洗衣机既可以抗菌，又可以除味杀菌。紫外线对人体的害处极大，有的纳米微粒却可以吸收紫外线对人体有害的部分，市场上的许多化妆品正是因为加入了纳米微粒而具备了防紫外线的功能。传统的涂料耐洗刷性差，时间不长墙壁就会变的班驳陆离，纳米技术应用之后，涂料的技术指标大大提高，外墙涂料的耐洗刷性提高很多，以前的电视、音响等家电外表一般都是黑色的，被称为黑色家电，这是因为家电外表材料中必须加入碳黑进行静电屏蔽。如今可以通过控制纳米微粒的种类，进而可控制涂料的颜色，使黑色家电变成彩色家电。

总之，在未来生活中，纳米技术将带给我们无限的舒心与时尚，使人类的生存的条件更加优越。

参考文献

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