纳米材料的发展历史、现状与发展趋势

4目前纳米材料研究趋势4．1纳米材料的理论研究趋势。我们认为既然纳米材料状态是一种介于观与宏观物体之间的过渡状态，那么应该同时考虑微观理论与宏观物性理论，并且尽量寻找一种适应于这种过渡状态的理论，如果能找到一种将微观理论和宏观理论相互联系的理论，那么其意义就不仅是纳米材料，而是人们对整个物性的认识又进了大大的一步，其意义十分重大。所以纳米材料的理论研究将从三方面进行，一是研究解决、解释纳米材料的现象、性能原理，二是研究纳米材料在应用中的规律与理论，三是研究材料微观理论和宏观理论相互联系的一理论。目前纳米材料从理论上的研究主要从以下几个方面进行；     

物理化学中“统计热力学”的教学探讨

从教学研究角度出发，以最可几分布和平衡分布，总微观状态数和最大微观状态数，热力学函数和分子配分函数三组概念为主线，推导出热力学宏观性质与系统微观性质的函数关系．     

SBS微观分散状态与改性沥青性能的关系

为探讨苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS在改性沥青中的微观分散状态,采用落射荧光显微镜对SBS改性沥青的微观分散状态进行观测。发现在SBS与沥青共混的过程中,SBS的分散状态及形态结构发生了一系列的变化,改性沥青的试验指标也相应发生了一定的变化;成品改性沥青由于SBS在沥青中分散状态的不同,其改性效果也不尽相同,利用微观分散状态与宏观力学性能之间的这种对应关系,可以为改性沥青的质量控制提供简便易行的检测方法。     

纳米材料杨氏模量及延伸率与微观结构的关系

对纳米固体材料的杨氏模量及延伸率等力学性能与材料构成物质的颗粒度、界面微观结构之间的关系进行了理论分析与研究 ,提出了几点规律性的结论并给出了预测杨氏模量实验值的经验公式     

纳米表征技术的新进展

纳米表征技术是高新材料基础理论研究与实际应用交叉融合的技术，对高新材料产业的发展有着重要的推动作用．纳米材料包括纳米颗粒及其以纳米颗粒为基础的材料；纳米纤维及其含有纳米纤维的材料；纳米界面及其含有纳米界面的材料．纳米材料的性能与其微观结构有着重要的关系．因此研究纳米材料微观结构的表征对认识纳米材料的特性，推动纳米材料的应用有着重要的意义。     

S=klogW——墓碑上的公式

热力学乃是热现象的宏观理论，探讨温度、能量、熵等宏观物理量之间的基本规律。热力学理论以实验事实为依据，所涉及的都是宏观的物理量，因而具有广泛的普适性和高度的可靠性，这是热力学理论的优点所在；但由于它不过问物质的微观结构和微观粒子的运动状态，显然足不完全的。     

纳米材料的新进展

综述了纳米材料的微观结构特性、宏观性能 ,介绍了与此相关的磁性纳米材料、纳米融合材料 ,以及纳米生态环境材料的研究现状     

新闻报道中的宏观真实性问题探析

新闻报道的真实性包括微观真实和宏观真实，传统的研究主要侧重于微观真实而忽视了宏观真实。要避免新闻报道的宏观失实，应做到：正确处理新闻与宣传之间的关系；报忧亦报喜，维系新闻报道的宏观真实；掌握平衡性原理，维护新闻报道的公正性。     

2个相同的宏观系统间传热不可逆的微观证明

从微观角度对2个相同的宏观系统间传热前、后的微观状态数进行了计算和比较,利用Boltzmann关系证明了总熵增加,并通过对系统间传热前、后微观状态数的数量级估计,证明了过程的不可逆性.     

运动引起骨骼肌疲劳的微观机理的椭圆偏振法研究

运动引起肌肉疲劳的研究长期来一直受到国内外体育卫生、运动医疗研究机构的关注，目前研究工作开始从局部到整体，从宏观到微观，但还是比较集中在运动引起肌肉疲劳的宏观发生机理方面的研究，其中包括内分泌的变化，某些生化物质与能量的代谢以及针对这些变化提出的各种预防和解除疲劳的措施‘一引。本工作在利用自制的瞬态椭圆偏振仪及微张力测试仪的基础上卜一sj从分子水平探索运动引起肌肉疲劳的微观机理，研究的结果表明，运动致使疲劳主要是由于肌细胞内ATP在肌纤维收缩过程中大量消耗，以致肌球蛋白横桥和肌动蛋白之间的交联键因…     

基于原子力显微镜的薄膜涂层界面观测及其变形特性

提出了一种基于原子力显微镜的纳米材料弹性模量的测试方法，并应用原子力显微镜对薄膜涂层材料界面微观结构进行高倍观察，定量分析界面相的存在对界面弹性变形的影响.研究结果表明，实验样品为柔性界面；界面相具有晶界型纳米相的微观分布，该微观结构有助于缓解并阻止裂纹的产生，从而增强了纳米涂层材料的承载能力.从微观尺度上探索了界面相效应对材料弹性变形的影响.     

GIS的微观实践

地理信息科学的理论与方法为人们认识和分析具有复杂巨系统特征的宏观地学环境提供了强有力的支撑,而GIS的生命力不仅局限于此.GIS完备的空间关系理论、空间分析体系和成熟的空间表达方法与数据处理手段,同样可以借鉴来处理微观空间问题.以石油勘探采样柱中的微管道三维重建为例,研究了利用GIS理论与方法,进行数据的采集、数据的处理与组织、三维模型构建与可视化的方法.初步探讨了利用既有的GIS的理论与方法,探索微观空间特征的可行性.同时,将GIS的理论与方法从宏观领域引入微观领域还有利于将之前视为属性数据的对象,也以几何数据的形式来表现.通过用信息流的方式来模拟和表达物质流,进一步提高对微观空间对象与规律的认知.     

单原子理想气体微观状态数的计算

本文利用自由粒子的量子能态分布理论和３ｎ维空间球体模型，计算出了理想气体（Ｎ、Ｖ、Ｅ）系统的微观状态数，并给出了理想气体热力学量的统计结果。     

分子动力学模拟在钙基地聚合物研究中的进展

随着材料研究从宏观到微观逐步发展的趋势,分子动力学模拟成为研究材料微观结构的重要手段。基于分子动力模拟在钙基地聚合物的研究,综述了分子动力学的基本理论,详细介绍了分子动力学模拟对钙基地聚合物中C—S—H、N—A—S—H和C—A—S—H凝胶的研究进展。通过模拟得到的数据,同已有的实验数据进行对比,验证了计算机模拟的可操作性。最后,指出当前研究中存在的问题并对下一步的工作进行了展望。     

微观缩松对蠕铁微观组织和力学性能的影响

微观缩松缺陷的位置分布、体积大小表现出随机性特点,会对材料微观组织和宏观力学性能产生影响. 通过微观组织观测,研究了微观缩松对蠕墨铸铁材料微观组织的影响. 同时,建立了含微观缩松缺陷的三维代表性体积元模型,通过施加周期性边界条件和拉伸位移载荷,研究了微观缩松对蠕墨铸铁材料宏观力学性能的影响. 结果表明,蠕铁材料微观缩松缺陷周围组织中含有Ce,Mg元素,表明稀土蠕化剂与所研究的蠕墨铸铁的微观缩松的形成有密切联系,增加了材料内部形成微观缩松的倾向. 随着材料内部微观缩松体积分数的增加,材料的宏观等效弹性模量呈线性降低;微观缩松还会造成材料内局部区域的应力集中,易于微小裂纹的萌生及扩展.      

加温过程中缺陷花岗岩的耦合损伤

为了能够正确评价温度作用下缺陷花岗岩的损伤机理,应用热力学、Maxwell应力理论,建立关于集中应力的非线性齐次微分方程,求解出花岗岩缺陷内部集中应力的表达式。采用应变等效原理,把缺陷花岗岩的受热状态分解成两种状态,即宏观缺陷的花岗岩受热状态和随机微观缺陷的花岗岩受热状态。全面分析了宏观裂纹花岗岩的受热过程中的损伤。细致研究内部微观随机性缺陷在受热作用下的损伤的耦合。推导了考虑宏、细观缺陷耦合的花岗岩复合损伤模量的计算公式。该理论推导公式可以为地热开发提供参考。     

宏观劳动价值论假设

马克思实现了劳动价值论的实质性突破和历史性飞跃，同时也敏锐地洞察出价值的微观问题和宏观问题的差异和矛盾，为宏观劳动价值论和微观劳动价值论各自独立提供了理论基础。但在马克思那里，劳动价值论还是宏观和微观没有自觉分野的劳动价值论．由此留下了一些思维空档和认识盲区。只有自觉地将劳动价值论区分为宏观和微观两部分，才能明确劳动价值论一系列基本结论的前提条件，才能廓清价值规律的适用范围和操作领域。宏观劳动价值论是运用总量分析方法研究整个社会创造宏观价值总量行为的理论，它的分析重点是宏观价值生产函数，它的理论体系是宏观价值生产函数的展开和深化。     

泥岩遇水软化微观机理研究

通过扫描电镜与X射线衍射仪对不含蒙脱石的华北中生代煤系地层泥岩的微观结构与物质组成进行分析，研究了该泥岩遇水软化过程中微观结构随时间变化的动态特征．研究表明：泥岩中的矿物颗粒在水的作用下，颗粒间的连结将逐渐破坏，使水分进入层状颗粒之间，从而在岩石内部产生不均匀内应力以及大量的微孔隙．这些微孔隙的出现及其吸附效应的影响，进一步破坏了岩石的内部结构体系，使泥岩在宏观上产生软化崩解的现象．可见，泥岩内部结构体系的特点是其软化崩解的真正原因，而是否含有蒙脱石并非泥岩软化崩解的决定性因素．     

磨削表面变质层微观状态特征与评估

通过对磨削后工件表面层微观状态及其特征的分析,确定其特征参数以及该参数与材料表面声参数的关系。利用声显微镜可测出V(z)曲线,由此可对磨削表面变质层进行评估。     

有效微观状态数与系综变换

首先提出有效微观状态数的概念，以及为出发点阐明尽管主其本质看他们都与孤立系的微观状态数的地位相当，证明了对于不同独立参量的系统，相应的有效微观状态数都扮演了特性函数的角色，于是由独立参量的各种组合会有各种有效微观状态数，从而有各种相应的系综。