
物理学家介绍
物理学家介绍——霍金 1942年1月8日,霍金出生于英国牛津。
这一天正是伟大的物理学家、天文学家伽利略300年前阖然长逝的日子。
伽利略是最先提出了惯性定律原理(一切物体在不受外力作用时都会保持原来的运动状态)的人,后来牛顿系统地归纳了这个定律(因此后人也叫它“牛顿第一定律”),使之成为一切力学定律的基石。
爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论,彻底改变了人类的时空观念。
霍金的成就与这几位前辈相比又如何呢
他有资格跻身科学名人堂吗
让我们从他在学术界的第一次亮相看起: 1970年,28岁的霍金和彭罗斯(R. Penrose)合作,证明了“奇点定理”:在一定条件下,按照广义相对论,宇宙大爆炸必然从一个“奇点”开始。
为此,他们共同获得1988年的沃尔夫物理奖。
霍金的贡献——对黑洞性质的研究和提出量子引力论——论重要程度虽赶不上牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的两个相对论,但是足以为他在科学名人堂中留下一席之地。
尤其是他的量子引力论,整合了现代物理学的两大领域,自成体系,使他能与创立分子生物学(生物学与量子力学的成功结合)的科学家平起平坐。
在霍金之前,所有的宇宙理论都以广义相对论为基础,但是只有霍金发现并证明了广义相对论只是一个不完全的理论,它不能告诉我们宇宙起源的细节。
因为根据广义相对论得出的结论,所有的物理理论(包括它自己在内)都将在宇宙的开端处失效。
显然,广义相对论只是一个不完全的“部分”理论,所以奇点定理真正所显示的是,在极早期宇宙中有过一个时刻,那时宇宙是如此之小,以至于人们不得不考虑用20世纪另一个伟大的“部分”理论——专门描述微观世界的量子力学——来研究它。
霍金和他的搭档被迫从对极其巨大范围的理论研究转到对极其微小范围的理论研究。
恰好有这样一种可能存在的微型天体可作为研究对象。
正如霍金后来回忆的:“研究黑洞的性质,有助于我们同时理解大爆炸奇点,因为他们之间实在是太相似了。
”于是他开始潜心研究黑洞问题。
【名词解释 黑洞:一颗内部燃烧尽了的大质量恒星由于自身的重力作用,外壳不断向中心坍塌缩小,最后就会形成致密的黑洞。
黑洞是宇宙中的实体微粒,它们的体积趋向于零,而密度(密度=质量÷体积)几乎是无穷大,由于具有强大的引力,物体只要靠近这个微粒,就会被强大的引力吸住,连每秒传播30万千米的光也不能幸免。
也就是说,没有任何信号能够从黑洞的作用范围内传出,这个作用范围的界限被称为“视界”,人类无法看到里面的情形——对于观测者来说,那就是漆黑一片——这也是黑洞名字的由来。
】 1971年,霍金指出,宇宙大爆炸时间可能产生像质子那么小(半径10-13厘米)的重约十亿吨的“太初黑洞”,它们的寿命大约和宇宙年龄相同。
1973年霍金、卡特尔(B. Carter)等人严格证明了“黑洞无毛定理”:“无论什么样的黑洞,其最终性质仅由几个物理量(质量、角动量、电荷)惟一确定”。
即当黑洞形成之后,只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量,其他一切信息(“毛发”)都丧失了。
“黑洞”的命名者惠勒(J.A. Wheeler)戏称这特性为“黑洞无毛”。
华裔著名物理学家介绍 吴有训 吴有训先生于1916年考入南京高等师范学校理化部,受教于留美归来的胡刚复博士。
在胡先生的指导下,吴有训在国内即对X射线有了一定的了解。
1921年以优异成绩获得赴美留学机会。
该年底吴有训赴美,1922年初进入芝加哥大学。
其时,著名物理学家A•H•康普顿正以访问学者身份在芝加哥大学从事研究与教学,1923年他正式成为该校教授,该年5月康普顿发表了解释X射线被石墨散射后频率改变现象(后称康普顿效应)的论文。
当时也研究这一现象的美国物理界一位重要人物杜安已有所谓“箱子效应”和“三次辐射”的理论,因此他极力反对康普顿的工作。
吴有训先后以十几种元素为散射物质进一步做了大量深入研究,通过精心设计实验方案以无法辩驳的事实对康普顿的理论给予了极大支持。
这些成果得到了国际物理界的关注和承认。
相关数据被一些国际著作引用。
吴先生1926年获博士学位。
国外有的物理教科书,因尊重吴先生的工作而将康普顿效应称为康普顿—吴有训效应。
严济慈 严先生1923年赴法国留学,1927年获科学博士学位。
1880年著名物理学家比埃尔•居里发现了晶体的压电效应,但压电效应的定量数据的获得,是严先生深入研究并精确测量给出的。
严济慈的导师是物理学家夏尔•法布里,他是居里夫妇的好朋友。
玛丽•居里夫人对严先生的研究非常支持,并把四十年前居里用过的石英晶体样品借给了严济慈。
著名的物理学家朗之万对严济慈也非常赏识,给予了许多指导和帮助。
严先生在大量实验基础上,总结出了石英晶体的压电效应及其反效应具有各向异性、饱和现象以及瞬时性等特性,扩充发展了居里的理论。
1927年法布里当选为法国科学院院士,在就职仪式上他宣读了他的得意弟子---严济慈的博士论文。
1931年严先生回国。
1935年与著名物理学家F•约里奥—居里及卡皮察同时当选为法国物理学会理事。
赵忠尧 赵忠尧先生1927年到美国加州理工学院受教于1923年诺贝尔奖得主密里根,1930年获博士学位。
1979年丁肇中在西德同步幅射中心“佩特拉”加速器落成典礼时,向十多个国家上百名科学家这样介绍赵忠尧:“这位是正负电子产生和湮灭的最早发现者,没有他的发现,就没有现在正负电子对撞机”这是指赵先生在研究密里根给出的第二个课题(第一个课题被赵先生拒绝了)“硬γ射线通过物质时的吸收系数”时,测量到了反常吸收和特殊辐射现象。
所谓反常就是与当时比较公认的克莱因---仁科公式有很大出入,即只有在轻元素上的散射才符合而在通过重元素时相差很大,如当硬γ射线被铅散射时吸收系数比公式结果大了约40%。
由于密里根相信克莱因---仁科公式的结果,而对赵先生的结果不甚相信,以至将论文搁置了2个多月。
后来由于鲍文教授十分了解赵先生的工作,向密里根作了保证,文章才于1930年5月在美国《国家科学院院报》发表。
在接下来的实验中赵忠尧发现γ射线被铅散射时,除康普顿散射外,伴随着反常吸收还有一种特殊的光辐射出现。
由于当时所用的方法不能显示详细的机制,只能断定这两种现象不是由于核外壳层电子而是由于原子核所引起的。
事实上,反常吸收是由γ射线在原子核周围产生正负电子对而减少的结果,而特殊辐射就是一个正电子和一个负电子碰撞湮没而产生二个(或二个以上)光子的湮没辐射。
王淦昌 丁肇中先生说过:“中国老一辈物理学家能留名学史上的有赵忠尧和王淦昌先生等。
” 王先生1930年考取官费留学生,到德国柏林大学威廉皇家化学研究所,师从迈特纳,他先后在哥廷根和柏林大学有幸听过玻恩、米泽斯、海特勒、诺特海姆、弗兰克、薛定谔以及德拜等人的课。
1933年26岁的王先生完成博士论文《ThB+C+C11的β谱》,年底由著名物理学家冯•劳厄、玻登斯坦以及迈特纳等人组成的答辩委员会审查并通过了王淦昌的博士论文。
1934年1月王淦昌参观了卡文迪许实验室,拜会了卢瑟福、查得威克等物理学家。
1934年4月回国。
王先生的科学贡献主要有:提出了验证中微子存在的实验方案;利用宇宙线研究了μ介子衰变特性;首次发现了反西格马负超子;首次观察到在基本粒子相互作用中产生的带奇异夸克的反粒子,获1982年国家发明一等奖。
王先生参与了我国两弹研制的试验研究和组织领导,是我国核武器研制的主要奠基人之一。
钱学森 钱学森(1911—),中国科学家,火箭专家,1911年12月1日生于上海,3岁时随父来到北京,1934年毕业于上海交通大学机械工程系,1935年赴美国研究航空工程和空气动力学,1938年获加利福尼亚理工学院博士学位。
后留在美国任讲师、副教授、教授以及超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任。
1950年开始争取回归祖国,受到美国政府迫害,失去自由,历经5年于1955年才回到祖国,1958年起长期担任火箭、导弹和航天器研制的技术领导职务。
1959年,加入中国共产党。
现任中国科技协会名誉主席等职。
钱学森1935年进入麻省理工学院航空工程系。
当时美国唯独加州理工学院有一所空气动力学实验室,主任是匈牙利著名学者冯•卡门(也译为冯•卡曼)。
冯•卡门早年也是有成就的物理学家,是麦克斯•玻恩的好朋友及合作伙伴之一。
后来,卡门专门研究流体动力学和空气动力学,成为在这两方面极富盛名的权威。
1936年秋,钱先生慕名到加州访问卡门。
卡门对钱学森敏捷而又富于智慧的思维非常欣赏,建议钱学森到他这里来读博士学位。
从此钱学森在卡门指导下专攻高速空气动力学。
中国学生赢得了卡门的特殊感情,除钱先生外,他还培养出了林家翘、钱伟长及郭永怀等中国著名数学家、科学家。
他常说:“世界上最聪明的民族有两个,一个是匈牙利,一个是中国”。
在卡门的指导下,钱学森1933-1945年间在《航空科学》、《应用力学》等杂志发表8篇论文,推出了卡门---钱学森公式,提出了跨声速流动相似律等许多开创性工作。
1945年卡门任美国空军科学顾问团团长,授少将军衔,钱学森任顾问团火箭组组长,上校军衔。
第二次世界大战结束后,美国空军当局高度评价钱学森的工作,认为他为战争的胜利作出了巨大的贡献,卡门更是器重他的得意门生,称他为火箭方面最得力的专家。
钱学森几经磨难1955年才得以回国,为新中国火箭、导弹以及航空航天技术的发展做出了奠基性的工作。
1991年荣获《国家杰出贡献科学家》的称号。
钱三强 钱三强(1913—1992),中国实验物理学家,浙江省吴兴县。
1929年考入北京大学理科预科,1932年考入清华大学物理系,1936年清华大学物理学系毕业。
1937年赴法国留学,在约里奥•居里夫妇指导下,在巴黎大学镭学研究所居里实验室和法兰西学院原子核化学实验室进行原子核物理的研究工作,1940年获法国国家博士学位,1942年底赴里昂等待乘船回国,由于太平洋航线中断,他滞留里昂大学任教,1944年和1947年起先后担任法国国家科学研究中心研究员和研究导师,1946年获法国科学院亨利•德巴微奖金。
1948年回国后,任清华大学物理学系教授和北平研究院原子学研究所所长。
中国科学院成立后历任近代物理研究所副所长、所长、计划局副局长、局长,学术秘书处秘书长,1956—1978年任副秘书长、1958年任原子能研究所所长,1978—1984年任副院长;1955年受聘为数学物理学化学部(现为数学物理学部)学部委员,任中国科学院主席团成员,特邀顾问。
1956—1978年还担任第二机械工业部副部长。
1951年起选为中国物理学会副理事长,1982年被选为理事长。
1978年被遴选为中国人民政治协商会议第六届全国委员会常务委员。
1992年6月28日0时28分于北京病逝,终年79岁。
钱三强1948年回国后培养了一批从事研究原子核科学的人材,建立起中国研究原子核科学的基地。
1955年起参加了原子能事业的建立和组织工作,将近代物理所改建为原子能研究所, 领导并促进了这一事业的发展以及有关科技工作的开展,对中国科学院和中国原子能事业的建设、计划和学术领导都做出了贡献。
1937年,钱三强考取了中法教育基金委员会留法公费生。
夏到达巴黎,当时正在法国参加会议的严济慈亲自将他介绍给了伊莱娜•居里。
伊莱娜•居里和约里奥•居里人称“小居里夫妇”。
钱三强进入居里实验室后,尽量多干具体的工作。
除了自己的论文工作,有机会就帮助别人,目的是想多学一点实验本领。
有人问他为什么这样
钱三强说:“我比不得你们,你们这里有那么多人,各人各干各人的事。
我回国后只有我自己一个人,什么都得会干才行。
”就这样东问西问两年多的实验室工作使钱三强增加了丰富的知识和实际技能。
1939年希特勒军队占领法国,钱三强随同事想逃难,但未能成功。
这时他的公费留学费用中断了,回国不能,留下又没有生计。
在钱三强最困难的时候,当时不肯离开法国的约里奥向他伸出了援助之手,他说:“既然是这样,那还是想法留下吧,只要我们自己能活下去,实验室还开着,就总能设法给你安排”。
1943钱三强回到了巴黎继续在居里实验室做研究工作,直到回国。
钱三强不仅完成了学业,而且凭他的卓越贡献已成为著名的物理学家。
1946年他领导的研究小组利用核乳胶研究铀裂变,发现了著名的铀核三分裂四分裂现象,荣获法国科学院享利•德巴微物理学奖金。
约里奥曾说:“铀核三分裂和四分裂是第二次世界大战以来法国核物理界一个重要工作。
”1947年钱三强担任法国国家科学研究中心研究导师一职。
1948年钱三强回国时小居里夫妇给他写的评语中说:“他对科学事业的满腔热忱,并且聪慧有创见。
我们可以毫不夸张地说,在那些到我们实验室来并由我们指导的同一代科学家中,他最为优秀。
......我们的国家承认钱先生的才干,曾先后命他担任国家科学研究中心研究员和研究导师的高职。
他曾受到法兰西科学院的嘉奖。
” “钱先生还是一位优秀的组织工作者,在精神、科学与技术方面他具备研究机构的领导者所应用的各种品德。
” 彭桓武 在《我的一生和我的观点》一书中玻恩提到:“在我的学生中有四个很有才华的中国人;其中之一是黄昆...”,另外三人是彭桓武、程开甲和杨立铭。
彭桓武1915年生于吉林长春市,1938年秋赴英在爱丁堡大学随玻恩学习,1940年获哲学博士学位,1945年获科学博士学位,1947年底回国。
玻恩在他的著作《我的一生》中回忆说:“我的第一个中国学生是个矮小而强壮的小伙子,名叫彭(桓武)。
他天赋出众...我记得有一次他在一个理论问题上出了一个错,错误找出来后,他非常沮丧,以致决定放弃科学研究,代之以为中国人民撰写一部大《科学百科全书》,包括西方所有重要的发现和技术方法。
当我说到我以为这对单个人来说是个太大的任务时,他回答道,一个中国人能做10个欧洲人的工作。
...他被任命为爱尔兰都柏林薛定谔高级研究院的教授,作为亥特勒(W.Heitler)的继任,...我想彭是得到欧洲教授职位的第一个中国人。
几年以后他决定回中国,在走以前他来看望我们并和我们(指玻恩一家,本文作者注)一路到苏格兰西北高地的尤拉浦尔去,我们在那里度假。
...我们一起度过了美好的几天。
然后他离开了我们再没见过他,他也没写信来。
”玻恩说:“彭除了他那神秘的才干外是很单纯的,外表象一个壮实的农民。
”从玻恩的字里行间渗透出他对这位倔强的中国北方小伙子的喜爱欣赏与想念。
彭先生在英国时与亥特勒合作做介子理论方面的研究,并由于在理论物理方面的贡献1945年与玻恩分享了英国爱丁堡皇家学会麦支杜加尔---布列斯班奖。
回国后继续进行核物理研究,对分子结构提出了以电子键波函数为基础的计算方法。
1956-1957年在他的领导下邓稼先与何祚庥、徐建铭、于敏等合作发表一系列重要论文,为中国核物理研究做了开拓性工作。
彭先生1982年获国家自然科学奖一等奖。
1985年获国家科技进步特等奖。
杨振宁 杨振宁(1922—),美籍华人,理论物理学家,1922年10月1日生于安徽省合肥县(今合肥市)。
在西南联合大学物理学系吴大猷指导下完成学士论文,1942年毕业后即入研究院深造,在王竹溪指导下研究统计物理学。
1945年赴美,入芝加哥大学做研究生, 受E•费米熏陶,在导师E•特勒的指导下完成博士论文,1948年获博士学位。
1948—1949年任芝加哥大学教员,1948—1955年在普林斯顿高级研究院工作,1955—1966年任该所教授,1966年任纽约州立大学 石 溪分校的爱因斯坦物理学讲座教授,并任新创办的该校理论物理研究所所长,美国总统授予他1985年的国家科学技术奖章。
1948年12月27日,北京大学授予杨振宁名誉教授授证书。
杨振宁对理论物理学的贡献范围很广,包括基本粒子、统计力学和凝聚态物理学等领域。
对理论结构和唯象分析他都有多方面的贡献。
邓稼先 邓稼先(1924—1986),中国核物理学家,1924年6月25日生于安徽怀宁,祖父是清代著名书法家和篆刻家,其父是著名的美学家和美术史家。
七七事变后,全家滞留北平,16岁随其姐来到四川江津念完高中。
1941—1945年在西南联大物理系学习,受业王竹溪、郑华炽等著名教授。
1945年抗战胜利后,迁返北平,应聘于北大物理系任教。
1948年到美国印第安那州普渡大学念研究生,被选入“留美科协”总会干事会。
新中国的诞生促使他决心尽早回到祖国。
1950年8月,在他取得学位后的第九天,冲破重重险阻登上了回国轮船。
1950年10月在中国科学院近代物理研究所任助理研究员,从事原子核理论研究。
1958年8月调到新筹建的核武器研究所任理论部主任,负责领导核武器的理论设计,后历任研究所副所长、所长,核工业部第九研究设计院副院长、院长,核工业部科技委副主任,国防科工委科技委副主任,是我国核武器研制与发展的主要组织者和领导者。
1956年加入中国共产党,曾任中共第十二届中共委员会委员,中国科学院委员。
1985年7月患直肠癌,坚持工作直到生命的最后一刻,1986年7月29日卒于北京,终年62岁。
李政道 李政道(1926—),理论物理学家。
1926年11月25日生于上海。
1943—1944年在浙江大学(当时一年级在贵州永兴)物理学系学习,得到老师束星北的启迪,而开始了他的学术生涯。
1944年因翻车受伤停学。
1945年转学到昆明西南联合大学物理学系。
1946年受他的老师吴大猷的推荐,得国家奖学金,去美国深造,入芝加哥大学研究院,1948年春天,李政道通过了研究生资格考试,开始在费米的指导下作博士论文研究。
1949年底,在费米的指导下,李政道完成了关于白矮星的博士论文,获得博士学位。
以后在该校天文学系半年和加利福尼亚大学(伯克莱)物理系一年任讲师并从事研究工作。
1950年,李政道和来自上海的大学生秦惠君结婚。
他们有两个孩子,长子李中清,现任加州理工学院历史教授;次子李中汉,现任密歇根大学化学系助理教授。
1951年到普林斯顿高级研究院工作。
1953年任哥伦比亚大学物理学助理教授,1955年任副教授,1956年任教授,1957年获诺贝尔物理学奖,1960—1963年任普林斯顿高级研究院教授兼哥伦比亚大学教授。
1963年任哥伦比亚大学物理学讲座教授,1964年任该大学费米物理学讲座教授,1983年任该大学全校讲座教授。
他还是美国科学院院士。
李政道对近代物理学的杰出贡献是:1956年和杨振宁合作,深入研究了当时令人困惑的“θ•γ”之谜,即后来所谓的K介子有两种不同的衰变方式,一种衰变变成偶宇称态,一种衰变成奇宇称态。
认识到很可能在弱相互作用中宇称不守恒。
进一步提出了几种检验弱相互作用中宇称是不是守恒的实验途径。
次年,这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实。
因此,李政道与杨振宁的工作迅速得到了学术界的公认,并获得了1957年诺贝尔物理学奖。
丁肇中 丁肇中(1936—),实验物理学家。
祖籍山东日照。
1956年到美国密执安大学,在物理系和数学系学习,1960年获硕士学位,1962年获物理学博士学位。
1963年,他获得福特基金会的奖学金,到瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)工作。
1964年起在美国哥伦比亚大学工作。
1965 年成为纽约哥伦比亚大学讲师。
1967年起任麻省理工学院物理学系教授。
他的研究方向是高能实验粒子物理学,包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。
他所领导的马克•杰实验组先后在几个国际实验中心工作。
由于丁肇中对物理学的贡献,他在1976年被授予诺贝尔物理奖(发现J\\\/Ψ粒子),并被美国政府授予洛仑兹奖,1988年被意大利政府授予特卡斯佩里科学奖。
他是美国国家科学院院士,美国文理科学院院士,前苏联科学院外籍院士,中国台北中央研究院院士,巴基斯坦科学院院士。
他曾被密歇根大学(1978年)、香港中文大学(1987年)、意大利波洛格那大学(1988年) 和哥伦比亚大学(1990年)授予名誉博士学位。
他是中国上海交通大学和北京师范大学的名誉教授。
他曾获得过许多奖章,如1977年获美国工程科学学会的埃林金奖章,1988年获意大利陶尔米纳市的金豹优秀奖及意大利布雷西亚市的科学金质奖章。
他也是《原子核物理B(Nuclear Physics B)》、《核仪器方法(Nuclear Instruments and Methods)》和《数学模型(Mathem atical Modeling)》等科学期刊的编委。
激光焊接训练心得报告
从事焊接工作要做到,有责任心,有上进心。
做到认真焊接,并了解焊工安全操作规程焊接是比较辛苦的特殊工种,要求从事焊接的人员做到持证上岗
焊接大致分为三个种类:;‘溶焊’铅焊,和压力焊。
焊接也是患职业病机率比较高的工作
通常的就是:弧光照射导致眼痛和皮肤表皮红痛接着脱落。
这样的职业病只要稍加休息就会自行痊愈。
但是焊接时间较长容易患;颈椎病腰椎病和肺病等这样的职业病较难痊愈。
所以建议从事焊接工做的人员在工厂购买医疗保险和意外伤害保险。
焊接工作危险性较高在上岗前要接受安全教育做到持证上岗
电焊作业职业危害研究进展 1、电焊作业危害因素及影响因素 电焊作业的健康危害因素很多,一般可分为物理因素和化学因素两大类。
前者有高温电弧光产生的紫外线、红外线等。
后者为电焊气溶胶的各种成分,固态有各种金属铁、锰、铝、铬、铅、镍,放射性元素等,气相部分有氧化锰、氟化氢、氮氧化物等[1]等气体。
高温、震动、噪声则不是很明显。
电焊气溶胶的分散度极高,生物活性明显高于其它粉尘。
焊条、焊接方式不同,电焊气溶胶的组成变化也很大,生物活性也不同[2];生物活性还与电焊烟尘溶解度、新鲜度有关。
2、电焊作业对工人健康的损害 2.1焊工尘肺及肺功能的影响 电弧焊接时,焊条中的焊芯、药皮和金属母材在电弧高温下熔化、蒸发、氧化、凝集,产生大量金属氧化物及其他物质的烟尘,长期吸入可引起焊工尘肺。
电焊工尘肺一般发生在密闭、通风不良的作业条件下,发病工龄平均为18年左右[3] 。
肺通气功能测定表明接触电焊尘可引起电焊工一定程度的肺通气功能损伤,FVC、FEV1.0、FEV1.0%、MMF、V50、V25、PEFR等肺通气功能指标均明显降低[4];吸烟因素与接尘因素对电焊工的肺通气功能可能产生协同作用;电焊工的肺通气功能损伤有随接尘工龄的延长而加重的趋势[5]。
2.2锰中毒 各种焊件和焊条中均含有数量不等的锰,一般焊芯中的含锰量很低,只有0.3~0.6%左右。
为了提高机械强度、耐磨、抗腐蚀等性能,使用含锰焊条时,含锰量可高达23%。
在通风不良场所如船舱、锅炉或密闭容器内施焊,长期吸入含锰的烟尘可发生锰中毒,可检出血锰、尿锰升高,神经行为功能改变[6],发锰测定亦可作为锰中毒早期筛检指标[7] 2.3电焊烟热 电焊烟热也称焊工热,是金属烟热的一种,由吸入金属氧化物地所致的以骤起体温升高和外周血白细胞计数增多为主要表现的全身性疾病,常在接触金属氧化物烟后6一12小时[8]起发病,有头晕、乏力、胸闷、气急、肌肉关节酸痛,以后发热,白细胞增多,重者有畏寒、寒颤。
2.4对神经系统的影响 大量研究表明,电焊作业存在与职业接触有关的神经系统损害,主要涉及记忆、分析、定位等信息加工处理的功能,表现为神经生理、神经心理、神经行为异常[9],与电焊烟尘中的锰、铝、铅等有密不可分的联系。
采用WHO.NCTB测试,结果行为功能总分与尿锰存在负相关[10],提示神经行为功能的变化可作为预防锰中毒的早期指标之一[11]。
国外研究有电焊作业工人行为功能总分反而较对照组升高的报告,作者分析可能是工人健康效应和工作相关技能训练效应所致[12]。
电焊作业对工人副交感神经调查功能的影响也有报道[13]。
国外尚有报道帕金氏综合症在电焊工人群中的发病年龄明显提前[14](平均46岁,对照组平均63岁),提示电焊作业是帕金氏综合症的危险因素之一。
2.5对眼及皮肤的影响 紫外线(UVR)和红外线(IFR)对眼及皮肤的损伤是电焊作业职业损害的一个重要方面。
电焊工眼部症状明显增多常有报道,表现为电光性眼炎、慢性睑缘炎、结膜炎、晶体混浊等,且慢性睑缘炎、结膜炎患病率有随工龄增加而增高的趋势[15]。
过量UVR暴露的主要损害为光敏性角膜炎,电焊工白内障与红外线接触有关。
国外最近的研究表明,工人接触过量UVR会有发生非黑色素细胞皮肤癌[16]和其它诸如眼恶性黑色素瘤[17]等慢性疾病的危险。
2.6对生殖系统的影响 生殖毒性的结局意义重大,故近10年来国内外开展了一些关于电焊作业生殖毒性的研究,主要涉及男工精液质量、女工生殖结局及损害机制。
研究表明:电焊女工月经的经量增加、周期缩短、经期延长、白带增加,自然流产、早产、痛经、均较对照组高[18]。
锰中毒男工精液外观呈均匀灰白色,PH值正常,平均液化时间比对阿酷网训练
描写天空的好句
不同金属材料的金相制样方法都不一样。
一般黑色金属可以采用金相预磨机及金相抛光机。
磨制过程请注意试样受力要均匀,注意倒角,砂纸的细度选择等等。
有色金属,特别是铝可以采用电化学抛光及阳极覆膜。
等等
伴随着英国成长的历史,我们看到:17世纪资产阶级政体的建
(1)光荣革命 工业革命 大航海 一战(2)1688——1689爆发的“光荣革命”,《权利法案》限制王权,扩大议会权力,奠定了英国君主立宪制的基础。
此后,英国议会君主制逐渐形成和发展。
(3)一战英国虽然赢了,但损失惨重。
(4)就从课本上翻地反封建的角度回答,引用毛主席的观点即可
谈谈对纳米材料和纳米技术的认识
求解释
(一)纳米材料简介 从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在0.1微米以下(注1米=100厘米,1厘米=10000微米,1微米=1000纳米,1纳米=10埃),即100纳米以下。
因此,颗粒尺寸在1~100纳米的微粒称为超微粒材料,也是一种纳米材料。
纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometer material),是指其结构单元的尺寸介于1纳米~100纳米范围之间。
由于它的尺寸已经接近电子的相干长度,它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。
并且,其尺度已接近光的波长,加上其具有大表面的特殊效应,因此其所表现的特性,例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等,往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料,由纳米粒子(nano particle)组成。
纳米粒子也叫超微颗粒,一般是指尺寸在1~100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域,从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的 光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。
其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产(超微粉、镀膜、纳米改性材料等),性能检测技术(化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能)。
纳米加工技术包含精密加工技术(能量束加工等)及扫描探针技术。
纳米材料具有一定的独特性,当物质尺度小到一定程度时,则必须改用量子力学取代传统力学的观点来描述它的行为,当粉末粒子尺寸由10微米降至10纳米时,其粒径虽改变为1000倍,但换算成体积时则将有10的9次方倍之巨,所以二者行为上将产生明显的差异。
纳米粒子异于大块物质的理由是在其表面积相对增大,也就是超微粒子的表面布满了阶梯状结构,此结构代表具有高表面能的不安定原子。
这类原子极易与外来原子吸附键结,同时因粒径缩小而提供了大表面的活性原子。
就熔点来说,纳米粉末中由于每一粒子组成原子少,表面原子处于不安定状态,使其表面晶格震动的振幅较大,所以具有较高的表面能量,造成超微粒子特有的热性质,也就是造成熔点下降,同时纳米粉末将比传统粉末容易在较低温度烧结,而成为良好的烧结促进材料。
一般常见的磁性物质均属多磁区之集合体,当粒子尺寸小至无法区分出其磁区时,即形成单磁区之磁性物质。
因此磁性材料制作成超微粒子或薄膜时,将成为优异的磁性材料。
纳米粒子的粒径(10纳米~100纳米)小于光波的长,因此将与入射光产生复杂的交互作用。
金属在适当的蒸发沉积条件下,可得到易吸收光的黑色金属超微粒子,称为金属黑,这与金属在真空镀膜形成高反射率光泽面成强烈对比。
纳米材料因其光吸收率大的特色,可应用于红外线感测器材料。
纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段,美、日、德等少数国家,虽然已经初具基础,但是尚在研究之中,新理论和技术的出现仍然方兴未艾。
我国已努力赶上先进国家水平,研究队伍也在日渐壮大。
[1] 纳米材料的发现和发展 1861年,随着胶体化学的建立,科学家们开始了对直径为1~100nm的粒子体系的研究工作。
真正有意识的研究纳米粒子可追溯到20世纪30年代的日本的为了军事需要而开展的“沉烟试验”,但受到当时试验水平和条件限制,虽用真空蒸发法制成了世界第一批超微铅粉,但光吸收性能很不稳定。
到了20世纪60年代人们开始对分立的纳米粒子进行研究。
1963年,Uyeda用气体蒸发冷凝法制的了金属纳米微粒,并对其进行了电镜和电子衍射研究。
1984年德国萨尔兰大学(Saarland University)的Gleiter以及美国阿贡实验室的Siegal相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。
Gleiter在高真空的条件下将粒子直径为6nm的铁粒子原位加压成形,烧结得到了纳米微晶体块,从而使得纳米材料的研究进入了一个新阶段。
1990年7月在美国召开了第一届国际纳米科技技术会议(International Conference on Nanoscience&Technology),正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。
自20世纪70年代纳米颗粒材料问世以来,从研究内涵和特点大致可划分为三个阶段: 第一阶段(1990年以前):主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体,研究评估表征的方法,探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能;研究对象一般局限在单一材料和单相材料,国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。
第二阶段(1990~1994年):人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和化学特性,设计纳米复合材料,复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。
第三阶段(1994年至今):纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。
国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。
它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。
纳米结构 纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础按一定规律构筑或营造的一种新体系。
它包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。
目前对纳米阵列体系的研究集中在由金属纳米微粒或半导体纳米微粒在一个绝缘的衬底上整齐排列所形成的二位体系上。
而纳米微粒与介孔固体组装体系由于微粒本身的特性,以及与界面的基体耦合所产生的一些新的效应,也使其成为了研究热点,按照其中支撑体的种类可将它划分为无机介孔复合体和高分子介孔复合体两大类,按支撑体的状态又可将它划分为有序介孔复合体和无序介孔复合体。
在薄膜嵌镶体系中,对纳米颗粒膜的主要研究是基于体系的电学特性和磁学特性而展开的。
美国科学家利用自组装技术将几百只单壁纳米碳管组成晶体索“Ropes”,这种索具有金属特性,室温下电阻率小于0.0001Ω\\\/m;将纳米三碘化铅组装到尼龙-11上,在X射线照射下具有光电导性能, 利用这种性能为发展数字射线照相奠定了基础。
技术指标 纳米氧化铝外观 白色粉末。
纳米氧化铝晶相γ相。
纳米氧化铝平均粒度(nm) 20±5. 纳米氧化铝含量% 大于 99.9%。
熔点:2010℃-2050 ℃ 沸点:2980 ℃ 相对密度(水=1)】:3.97-4.0 应用范围 1、 天然纳米材料 海龟在美国佛罗里达州的海边产卵,但出生后的幼小海龟为了寻找食物,却要游到英国附近的海域,才能得以生存和长大。
最后,长大的海龟还要再回到佛罗里达州的海边产卵。
如此来回约需5~6年,为什么海龟能够进行几万千米的长途跋涉呢
它们依靠的是头部内的纳米磁性材料,为它们准确无误地导航。
生物学家在研究鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物为什么从来不会迷失方向时,也发现这些生物体内同样存在着纳米材料为它们导航。
2、 纳米磁性材料 在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。
纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质,纳米粒子尺寸小,具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性,用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好,而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。
超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体,用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。
3、 纳米陶瓷材料 传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动,材料质脆,烧结温度高。
纳米陶瓷的晶粒尺寸小,晶粒容易在其他晶粒上运动,因此,纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性,这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。
如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形,然后做表面退火处理,就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性,而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。
4、纳米传感器 纳米二氧化锆、氧化镍、二氧化钛等陶瓷对温度变化、红外线以及汽车尾气都十分敏感。
因此,可以用它们制作温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪,检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。
5、 纳米倾斜功能材料 在航天用的氢氧发动机中,燃烧室的内表面需要耐高温,其外表面要与冷却剂接触。
因此,内表面要用陶瓷制作,外表面则要用导热性良好的金属制作。
但块状陶瓷和金属很难结合在一起。
如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化,让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”,最终便能结合在一起形成倾斜功能材料,它的意思是其中的成分变化像一个倾斜的梯子。
当用金属和陶瓷纳米颗粒按其含量逐渐变化的要求混合后烧结成形时,就能达到燃烧室内侧耐高温、外侧有良好导热性的要求。
6、纳米半导体材料 将硅、砷化镓等半导体材料制成纳米材料,具有许多优异性能。
例如,纳米半导体中的量子隧道效应使某些半导体材料的电子输运反常、导电率降低,电导热系数也随颗粒尺寸的减小而下降,甚至出现负值。
这些特性在大规模集成电路器件、光电器件等领域发挥重要的作用。
利用半导体纳米粒子可以制备出光电转化效率高的、即使在阴雨天也能正常工作的新型太阳能电池。
由于纳米半导体粒子受光照射时产生的电子和空穴具有较强的还原和氧化能力,因而它能氧化有毒的无机物,降解大多数有机物,最终生成无毒、无味的二氧化碳、水等,所以,可以借助半导体纳米粒子利用太阳能催化分解无机物和有机物。
7、纳米催化材料 纳米粒子是一种极好的催化剂,这是由于纳米粒子尺寸小、表面的体积分数较大、表面的化学键状态和电子态与颗粒内部不同、表面原子配位不全,导致表面的活性位置增加,使它具备了作为催化剂的基本条件。
镍或铜锌化合物的纳米粒子对某些有机物的氢化反应是极好的催化剂,可替代昂贵的铂或钯催化剂。
纳米铂黑催化剂可以使乙烯的氧化反应的温度从600 ℃降低到室温。
8、 医疗上的应用 血液中红血球的大小为6 000~9 000 nm,而纳米粒子只有几个纳米大小,实际上比红血球小得多,因此它可以在血液中自由活动。
如果把各种有治疗作用的纳米粒子注入到人体各个部位,便可以检查病变和进行治疗,其作用要比传统的打针、吃药的效果好。
使用纳米技术能使药品生产过程越来越精细,并在纳米材料的尺度上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品。
纳米材料粒子将使药物在人体内的传输更为方便,用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。
使用纳米技术的新型诊断仪器只需检测少量血液,就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病。
9、纳米计算机 世界上第一台电子计算机诞生于1945年,它是由美国的大学和陆军部共同研制成功的,一共用了18 000个电子管,总重量30 t,占地面积约170 m,可以算得上一个庞然大物了,可是,它在1 s内只能完成5 000次运算。
经过了半个世纪,由于集成电路技术、微电子学、信息存储技术、计算机语言和编程技术的发展,使计算机技术有了飞速的发展。
今天的计算机小巧玲珑,可以摆在一张电脑桌上,它的重量只有老祖宗的万分之一,但运算速度却远远超过了第一代电子计算机。
如果采用纳米技术来构筑电子计算机的器件,那么这种未来的计算机将是一种“分子计算机”,其袖珍的程度又远非今天的计算机可比,而且在节约材料和能源上也将给社会带来十分可观的效益。
可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。
计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”。
10、纳米碳管 1991年,日本电气公司的专家制备出了一种称为“纳米碳管”的材料,它是由许多六边形的环状碳原子组合而成的一种管状物,也可以是由同轴的几根管状物套在一起组成的。
这种单层和多层的管状物的两端常常都是封死的,如图所示。
这种由碳原子组成的管状物的直径和管长的尺寸都是纳米量级的,因此被称为纳米碳管。
它的抗张强度比钢高出100倍,导电率比铜还要高。
在空气中将纳米碳管加热到700 ℃左右,使管子顶部封口处的碳原子因被氧化而破坏,成了开口的纳米碳管。
然后用电子束将低熔点金属(如铅)蒸发后凝聚在开口的纳米碳管上,由于虹吸作用,金属便进入纳米碳管中空的芯部。
由于纳米碳管的直径极小,因此管内形成的金属丝也特别细,被称为纳米丝,它产生的尺寸效应是具有超导性。
因此,纳米碳管加上纳米丝可能成为新型的超导体。
纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段,美、日、德等少数国家,虽然已经初具基础,但是尚在研究之中,新理论和技术的出现仍然方兴未艾。
我国已努力赶上先进国家水平,研究队伍也在日渐壮大。
11、家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料,具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用,可用为作电冰箱、空调外壳里的抗菌除味塑料。
12、环境保护 环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。
这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能够对这些制剂进行过滤,从而消除污染。
13、纺织工业 在合成纤维树脂中添加纳米SiO2、纳米ZnO、纳米SiO2复配粉体材料,经抽丝、织布,可制成杀菌、防霉、除臭和抗紫外线辐射的内衣和服装,可用于制造抗菌内衣、用品,可制得满足国防工业要求的抗紫外线辐射的功能纤维。
14、机械工业 采用纳米材料技术对机械关键零部件进行金属表面纳米粉涂层处理,可以提高机械设备的耐磨性、硬度和使用寿命。
纳米材料分类 纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。
其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟,是生产其他三类产品的基础。
纳米粉末 又称为超微粉或超细粉,一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒,是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。
可用于:高密度磁记录材料;吸波隐身材料;磁流体材料;防辐射材料;单晶硅和精密光学器件抛光材料;微芯片导热基片与布线材料;微电子封装材料;光电子材料;先进的电池电极材料;太阳能电池材料;高效催化剂;高效助燃剂;敏感元件;高韧性陶瓷材料(摔不裂的陶瓷,用于陶瓷发动机等);人体修复材料;抗癌制剂等。
纳米纤维 指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。
可用于:微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料;新型激光或发光二极管材料等。
静电纺丝法是目前制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。
纳米膜 纳米膜分为颗粒膜与致密膜。
颗粒膜是纳米颗粒粘在一起,中间有极为细小的间隙的薄膜。
致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。
可用于:气体催化(如汽车尾气处理)材料;过滤器材料;高密度磁记录材料;光敏材料;平面显示器材料;超导材料等。
纳米块体 纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。
主要用途为:超高强度材料;智能金属材料等。
制备方法: (1)惰性气体下蒸发凝聚法。
通常由具有清洁表面的、粒度为1-100nm的微粒经高压成形而成,纳米陶瓷还需要烧结。
国外用上述惰性气体蒸发和真空原位加压方法已研制成功多种纳米固体材料,包括金属和合金,陶瓷、离子晶体、非晶态和半导体等纳米固体材料。
我国也成功的利用此方法制成金属、半导体、陶瓷等纳米材料。
(2)化学方法:1水热法,包括水热沉淀、合成、分解和结晶法,适宜制备纳米氧化物;2水解法,包括溶胶-凝胶法、溶剂挥发分解法、乳胶法和蒸发分离法等。
(3)综合方法。
结合物理气相法和化学沉积法所形成的制备方法。
其他一般还有球磨粉加工、喷射加工等方法。
纳米技术内容 纳米技术包含下列四个主要方面: 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—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。
这种既具不同于原来组成的原子、分子,也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料,即为纳米材料。
如果仅仅是尺度达到纳米,而没有特殊性能的材料,也不能叫纳米材料。
过去,人们只注意原子、分子或者宇宙空间,常常忽略这个中间领域,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,他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子,并通过研究它的性能发现: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。
磁性材料也是如此,像铁钴合金,把它做成大约20—30纳米大小,磁畴就变成单磁畴,它的磁性要比原来高1000倍。
80年代中期,人们就正式把这类材料命名为纳米材料。
为什么磁畴变成单磁畴,磁性要比原来提高1000倍呢
这是因为,磁畴中的单个原子排列的并不是很规则,而单原子中间是一个原子核,外则是电子绕其旋转的电子,这是形成磁性的原因。
但是,变成单磁畴后,单个原子排列的很规则,对外显示了强大磁性。
这一特性,主要用于制造微特电机。
如果将技术发展到一定的时候,用于制造磁悬浮,可以制造出速度更快、更稳定、更节约能源的高速度列车。
2、纳米动力学:主要是微机械和微电机,或总称为微型电动机械系统(MEMS),用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统,特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。
特点是部件很小,刻蚀的深度往往要求数十至数百微米,而宽度误差很小。
这种工艺还可用于制作三相电动机,用于超快速离心机或陀螺仪等。
在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。
虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度,但有很大的潜在科学价值和经济价值。
理论上讲:可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。
3、纳米生物学和纳米药物学:如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子,在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验,磷脂和脂肪酸双层平面生物膜,dna的精细结构等。
有了纳米技术,还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。
新的药物,即使是微米粒子的细粉,也大约有半数不溶于水;但如粒子为纳米尺度(即超微粒子),则可溶于水。
纳米生物学发展到一定技术时,可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞,并可以吸收癌细胞的生物医药,注入人体内,可以用于定向杀癌细胞。
(上面是老钱加注) 4、纳米电子学:包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光\\\/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。
当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷,更小,是指响应速度要快。
更冷是指单个器件的功耗要小。
但是更小并非没有限度。
纳米技术是建设者的最后疆界,它的影响将是巨大的。



