納米科技導論

《納米科技導論》系統介紹了納米科技的提出、發展與基本內涵，詳細闡述了納米體系理論基礎、納米材料、納米測量與加工技術等基礎知識，重點介紹了微納機電系統、納米電子學、納米生物醫學三大交叉領域，簡要介紹了納米塑料、納米陶瓷、納米複合纖維、納米複合塗料、納米磁性液體等典型應用實例。

《納米科技導論》內容較為全面，完整涵蓋了納米科技的基礎理論、技術方法、應用領域等，不僅可作為高等院校理工類本科教學用書，也可作為普及納米科技知識的基礎教程和相關科技人員的參考用書。 ^[1] 

第1章 緒論

1．1納米科技的提出與發展1

1．1．1介觀世界的發展1

1．1．2納米科技概念的提出2

1．1．3納米科技的發展歷史3

1．2納米科技的基本內涵6

1．2．1納米科技的研究內容6

1．2．2納米科技的研究方法9

1．2．3納米科技的研究意義9

1．3納米科技的研究現狀與發展趨勢11

1．3．1國際納米科技的發展現狀12

1．3．2我國納米科技的發展現狀14

1．3．3我國納米科技的發展目標16

思考題17

第2章 納米體系理論基礎

2．1物理學相關基礎理論18

2．1．1量子物理簡介18

2．1．2量子統計簡介27

2．1．3介觀物理簡介28

2．2納米材料體系物理效應30

2．2．1電子能級的不連續性31

2．2．2量子尺寸效應32

2．2．3小尺寸效應33

2．2．4表面效應35

2．2．5量子隧穿效應36

2．3納米材料的化學性質37

2．3．1納米粒子的催化作用37

2．3．2半導體納米粒子的光催化效應38

2．3．3納米材料的化學吸附特性39

思考題40

第3章 納米材料基礎

3．1納米材料的分類41

3．1．1納米材料的定義及分類方法41

3．1．2納米材料的維度分類41

3．2納米材料的表面修飾與製備方法42

3．2．1納米材料的自發團聚問題42

3．2．2納米材料的表面修飾方法43

3．2．3納米微粒的主要製備方法46

3．2．4超分子體系與分子自組裝技術54

3．3納米碳材料56

3．3．1富勒烯56

3．3．2碳納米管58

3．3．3石墨烯65

3．4納米粉體材料66

3．4．1納米粉體的團聚控制66

3．4．2納米粉體分散體系67

3．4．3納米粉體的製備68

3．4．4納米粉體的應用69

3．5納米薄膜材料70

3．5．1納米薄膜的製備71

3．5．2納米薄膜的性能73

3．5．3納米薄膜的應用76

3．5．4LB膜及其應用79

3．6納米塊體材料81

3．6．1納米塊體的製備82

3．6．2納米塊體的結構特點84

3．6．3納米塊體的性能86

3．6．4納米塊體的應用94

3．7納米複合材料96 ^[1] 

3．7．1金屬基納米複合材料97

3．7．2聚合物基納米複合材料97

3．7．3陶瓷基納米複合材料97

思考題98

第4章 納米測量與加工技術

4．1納米粒子的表徵及測量99

4．1．1納米粉體粒度的表徵99

4．1．2納米粉體粒度及形狀測量101

4．1．3納米粒子表面電性能測量103

4．2納米測量技術104

4．2．1電子顯微技術104

4．2．2掃描探針顯微技術105

4．2．3衍射測量技術110

4．2．4譜學測量技術111

4．2．5熱分析測量技術113

4．3微納加工技術114

4．3．1光學曝光技術114

4．3．2電子束刻蝕技術115

4．3．3聚焦離子束技術116

4．3．4納米壓印技術117

思考題118

第5章 微納機電系統

5．1微機械發展歷程120

5．2納米機械學基礎122

5．2．1微機械的基本特性122

5．2．2微機械的基礎材料123

5．2．3微機械的加工方法123

5．3納米摩擦學127

5．3．1零摩擦127

5．3．2零磨損128

5．3．3薄膜潤滑129

5．4微納機電器件130

5．4．1微傳感器130

5．4．2微執行器件132

5．4．3微能源裝置136

思考題137

第6章 納米電子學

6．1微電子技術的發展限制139

6．1．1微電子技術發展的摩爾定律139

6．1．2微電子技術發展的制約因素140

6．2納米電子學基礎142

6．2．1納米電子學的理論基礎142

6．2．2納米電子學的技術途徑143

6．3納米電子材料及其組裝技術144

6．3．1納米電子材料144

6．3．2納米結構組裝技術145

6．4納米電子器件148

6．4．1電子器件的發展歷程148

6．4．2納米電子器件的分類149

6．4．3典型納米電子器件149

思考題157

第7章 納米生物醫學

7．1分子生物學158

7．1．1脱氧核糖核酸（DNA）159

7．1．2基因工程160

7．2納米醫學163

7．2．1納米醫學領域163

7．2．2納米醫用材料165

7．2．3納米醫用儀器166

7．2．4納米醫用機器人167

7．3納米生物計算機168

7．3．1納米生物芯片169

7．3．2納米生物計算機171

7．4納米生物機械172

7．4．1納米馬達172

7．4．2納米軸承173

7．4．3其他納米生物機械175

7．5納米生物倫理問題175

7．5．1納米技術的雙面性175

7．5．2納米技術倫理問題176

7．5．3納米倫理問題研究177

思考題179

第8章 納米科技典型應用實例

8．1納米塑料180

8．1．1納米塑料的製備方法180

8．1．2納米塑料的性能183

8．1．3典型納米塑料186

8．2納米陶瓷188

8．2．1納米陶瓷的製備工藝189

8．2．2納米陶瓷的性能191

8．2．3納米陶瓷的應用193

8．3納米複合纖維195

8．3．1納米複合纖維的製備方法195

8．3．2納米複合纖維的功能特性195

8．4納米複合塗料201

8．4．1納米複合塗料的製備方法202

8．4．2納米複合塗料的分類和功能203

8．4．3納米複合塗料實例206

8．5納米磁性液體207

8．5．1納米磁性液體的組成207

8．5．2納米磁性液體的特性209

8．5．3納米磁性液體的製備210

8．5．4納米磁性液體的應用212

8．6納米科技在能源領域的應用220

8．6．1太陽能電池220

8．6．2燃料電池224

8．6．3鋰離子電池225

8．6．4儲氫材料226

8．6．5超級電容器228

8．7納米科技在環保領域的應用230

8．7．1水處理230

8．7．2空氣污染控制233

8．7．3其他環保應用235

8．8納米科技在軍事領域的應用236

8．8．1納米材料在武器裝備中的應用236

8．8．2納米隱身技術239

8．8．3納米信息裝備241

8．8．4納米攻擊裝備243

思考題245

參考文獻 ^[1]