纳米技术在机械工程中的应用分析

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年12期   作者:杜晨越
[导读] 在机械工程行业不断发展的过程中,各种新技术在其中
       杜晨越
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       摘要:在机械工程行业不断发展的过程中,各种新技术在其中的应用越来越显著,促进了机械工程行业的进一步发展,尤其是纳米技术。纳米技术作为一种新技术,应用价值极高,此技术在机械工程中发挥了令人满意的作用。因此,本文以纳米技术在机械工程中的应用分析为题,对此进行了具体的探讨。
       关键词:纳米技术;机械工程;应用
       引文
       自纳米技术出现之后,纳米材料随之出现,纳米材料的应用,代表着机械工程行业进入了新的发展领域。因此,在对机械工程行业发展进行分析过程中,应注重对纳米技术的探讨,对纳米技术在机械工程中的应用进行分析是具有现实意义的。自从1990年7月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议上,正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支开始,纳米技术便一步一步进入人们的生活。纳米科技是研究由尺寸在0. 1-100nm之间的物质组成的体系运动规律和相互作用,以及实际应用中的技术问题的科学技术。从材料的结构层次来说,它介于宏观物质和微观原子、分子的中间领域。纳米技术不是一门单一的新型学科或者技术,它广泛应用于各类学科中,其中在机械工程中的应用对于机械工程学科的技术变革起到了不可估量的作用。
       1纳米技术概述
       首先,我们应当明确的是,纳米是一个长度单位。一般来说人们所指的纳米科技是研究结构尺寸在一到一百纳米范围内的性质和应用。纳米学科本身是不存在的,纳米科学以技术与其他的多种学科之间都有着密切的联系,因此也可以说纳米技术一直在学科交 叉的领域中徘徊。现代科技中对于纳米的研究主要有三个方向:纳米材料、纳米器件以及纳米尺度。纳米科学的实际目的主要就是通过纳米的本身特性来制造出具有一些特殊化的产 品。在现代社会中纳米技术的应用已经越来越广泛,在机械工程中的应用也逐渐凸显出来,微型机械技术在当前已经成为了现代社会中的纳米技术运用核心所在。很多的国家已经开始对此进行了深入化的研究,希望以此来为机械工程的发展做出贡献。
       2微型纳米轴承
       传统的轴承由于体积比较大因此使用并不方便,摩擦力也只能依靠润滑来减少,但仍然无法对此进行彻底的避免。而美国科学家通过纳米技术研制出了几乎没有摩擦力的纳米轴承。这种轴承主要有两个优势,首先由于其体积微型,其直径只有一个头发的万分之一, 应用在机电系统的微型轴承更是只有1nm,是微型机械的千分之一大小。其次是微型纳米轴承的摩擦力几乎不存在。如果轴承的体积小,那么套在一起的管子之间摩擦力就会将微型轴承的缺点暴露出来,摩擦力大的时候甚至不能使用"。纳米轴承与常规的微型机械轴承相比较而言,摩擦力仅仅能达到体本身的千分之一左右。
       3纳米材料的运用
       随着科学技术的快速发展以及社会的不断前进,近年来纳米技术在机械方面的应用越来越广泛。纳米材料的运用也是近年来才逐渐发展起来的。纳米材料刀具的问世代表着利用纳米材料制作新型金属陶瓷刀具的全新发展。这项研究中由于对品粒的细化可以有效的增加材料的硬度和甚至断裂韧性。同时,这种纳米技术的也在最大限度上优化了刀具本身的力学性能,将其使用的寿命延长了两倍以上。


       4纳米磁性液体在旋转轴中的运用
       纳米技术在旋转轴中的应用主要方式是通过改变原材料的内核结构来促使原材料通过特殊化的方式进行分解,从而提升其本身的性能。近年来纳米技术已经得到了广泛的应用,也促使市场中出现了各种不同的新型材料,磁性液体在旋转轴当中的应用,一方面提升了其密封性,另一方面也有效的改变了控制特性。正是因为这样的状态才促使人们将相关的元素之间进行了进一步的结合,从而达到理想的效果。多元化的材料在现代社会中的应用地位十分高,其研究开发的力度也逐渐加强,主要的目的就是用新的材料来替代其他相关的材料,从而促使其得到更好的功能发挥,提升其根本质量。在以往的机械制造当中尤其是一些较大的机械制造中,连接处通常都是用轴承进行连接的。这种方式在长时间的使用下势必会导致接触部分逐渐的出现磨损现象,从而导致使用的寿命逐渐下降日。虽然这种问题可以通过更换零件的方式来进行解决,但这样以来其维护的成本就会有所上升。将纳米技术应用到其中,不仅生产的产品颗粒细致,接触部分也会更加的细腻化,能在不适用润滑的情况下进行使用,因此使得机械的使用寿命得到了最大限度上的提升,更加节省了在维护方面的费用,降低了生产的成本。
       5纳米技术应用中的人才匮乏问题
       纳米技术在当前虽然已经逐渐的趋于成熟化,但事实上仍然属于一个新的产业,对此还有许多方面的不足需要持续进行研究。同时,在相关的研究中专业的人才及其稀少,不仅没有经验丰富的科研人员,就连毕业的专业学生数量也十分稀少,可以说处于一个极度匮乏的人才缺失状态。这样就导致很多的企业都面临着重大的问题。一些企业当前已经开始抓紧时间行动,在高校或者其他的相关机构聘请专业的教师进行企业人员专业知识培训,以便于能适应现代社会的需求,同时也满足企业的发展需要气。对于一些培训的员工也应当定时的进行专业知识考核,针对性的选出一些优秀的人才,从而进行更深入化的培训,从而促使其能力上能得到更好的提升,从而为企业提供更多的帮助。此外,应当给予企业的员工相应的鼓励。对一些表现好的或者有新的建议的员工,一旦应用则需要适当的给予精神和物质上的奖励。以便于能强化员工的工作积极性和主动学习的劲头,这对一个企业的未来发展将是十分重要的环节。人才在市场中的应用是企业未来发展中的关键所在,怎样将这个环节控制的更好也是企业发展中的主要问题。只有人才才能帮助企业在市场中占有一席之地,从而提升市场地位。
       6结语
       纳米技术的应用可以说是现代科学与技术的结合。当前阶段纳米技术已经逐渐的趋于发展上的成熟化,这将带来未来社会发展中的重要工业革命。纳米技术在机械工程中的应用,彻底地改变了传统机械的运转方式,体现出了强大的科技功能,因此在此方面还需要不断深入化的研究,促使其应用性更加广泛。对于专业人才上的缺失,当前则应当进一步的加紧培训,尽量的促使全体员工能得到提升,为纳米技术的发展提供更好的基础条件。
       参考文献:
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       [4]马书华,马光.纳米技术在机械工程中的应用[J].科技传播,2011(22):141+143.
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