摘 要：隨著科學技術的不斷進步，納米材料逐漸出現(xiàn)，并廣泛應用到機械工程中，同時納米材料的應用徹底改變了傳統(tǒng)機械工程模式的運轉(zhuǎn)，為機械工程的發(fā)展起到了推動作用。

關鍵詞：納米技術；機械工程；微型

目前納米材料科學已經(jīng)一步步進入到人們的日常生活中，作為材料學的一個分支，納米材料是研究尺寸在0.1nm至100nm之間的物質(zhì)的組成體系和運動規(guī)律，以及技術在人們現(xiàn)實生活中的應用的相關問題進行的探討。如果將材料劃分為不同的層次，那么納米材料所研究的范疇應該是原子和分子領域。納米材料的出現(xiàn)對于各個行業(yè)領域都有影響，尤其是機械工程領域影響最大，改變了傳統(tǒng)機械工程模式，逐漸出現(xiàn)了微型機械技術，利用特殊的納米材料實現(xiàn)人們的機械需求，這也是目前各國都在大力研究的課題。

1.微型納米軸承

軸承是機械工程中必不可少的配件，傳統(tǒng)機械中的軸承體積都較大，軸承在運行過程中主要是靠潤滑油來減少摩擦力，而且軸承的使用壽命也較短。在納米材料出現(xiàn)后，人們開始制作微型納米軸承，這種微型納米軸承最大的好處就是幾乎沒有摩擦力，而且自身體積較小，直徑只有一根頭發(fā)的萬分之一，在機械設備上安裝的納米軸承直徑有的只有1nm。跟以往的機械軸承相比較，納米軸承的體積占據(jù)了很大優(yōu)勢，而且納米材料制作的軸承在摩擦力方面也只是傳統(tǒng)機械軸承摩擦力最小值的千分之一而已。

2.納米技術馬達

在中國深圳展銷會上亮相了一款由納米材料制作的馬達，這是由美國Mano Muscle公司生產(chǎn)的納米技術馬達，這款納米技術馬達無論在體積和性能上都比傳統(tǒng)馬達更為優(yōu)越。納米技術馬達只有傳統(tǒng)電磁馬達體積的二十分之一，能夠承載大概四千克的重量，而且納米技術馬達的使用壽命也延長到了100萬次，但是納米技術馬達的總長度卻只有一根火柴桿的長度，同時納米技術馬達改變了傳統(tǒng)電磁馬達在材料上的限制，將銅、鐵、磁等材料用納米材料進行代替，納米技術馬達在使用噪音上幾乎為零，體積小，重量較輕，在制造費用上也遠遠低于傳統(tǒng)電磁馬達，目前市場上對于納米技術馬達應用還不是很廣泛，主要是針對一些電動玩具和汽車的車窗進行應用。

3.納米材料刀具

納米材料刀具的研制成功主要是由安徽合肥大學實現(xiàn)的，將納米技術運用到刀具設計上，采用納米材料對刀具的力學性能進行優(yōu)化，同時納米材料刀具的使用壽命也比傳統(tǒng)刀具提高了2倍，納米材料刀具的出現(xiàn)在很大程度標志著刀具歷史上的新里程。

4.納米耐磨符合圖層的運用

納米材料是以多分子的形式存在，在納米材料顆粒中還具備了范德華力、庫侖力等，并且部分顆粒中存在與化學鍵結(jié)合的情況，所以讓陶瓷顆粒團聚的機率增大，在顆粒越小的情況下，團聚就會更緊實，通常在這種狀況下，納米材料所具備的優(yōu)點將會被限制，只有部分發(fā)揮作用。一般會處理方法有兩種，分別是機械能施壓和化學作用，但是由于硬團聚中的顆粒結(jié)合緊實度較高，所以單單采用化學作用無法徹底改變，還要與機械力結(jié)合起來，比如剪切力、撞擊力等。利用這些進一步將材料的結(jié)合力打破。

5.納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中的應用

眾所周知，在對靜態(tài)容器空間進行密封時方法是很多，也都較為容易，通常就是用塑料、橡膠和金屬等對容器口做密封，但是在動態(tài)空間中，要想進行密封難度就大大增加，尤其是在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，動態(tài)空間的密封一直沒有較好的解決辦法。在高速、高真空條件下一般不能進行動態(tài)密封，而納米磁性液體的誕生則帶來了一種新的解決方式。我國南京大學近些年對納米技術進行了研究，成功發(fā)明了多種磁性液體，比如硅油、水基、烷基、二脂基等，這些納米磁性液體可以對旋轉(zhuǎn)軸的密封起到促進作用，同時磁性液體在計算機硬盤方面和潤滑劑制造方面都有所應用，并且起到了十分重要的作用。

5.1納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應用的尺寸效應

在納米技術的范疇中，旋轉(zhuǎn)軸是最為突出的成果，將傳統(tǒng)的尺寸單位減小，從毫米計量單位級轉(zhuǎn)化為了納米，1毫米的百萬分之一就是1納米，若在機械工程中運作，納米技術的應用會對機械體積也造成最大化的縮小，在這種條件下誕生了微型機械這種新型機械是生產(chǎn)的象征。其實在實際運用中，微型化一方面是在尺度上變得更細微，另一方面是代表能夠大量制造微傳感器、集合微結(jié)構(gòu)、微驅(qū)動器、微電路等屬于一體的微型機電系裝置。納米技術成果是該系統(tǒng)中運用最廣泛的，所以，在某種程度上而言，已經(jīng)從傳統(tǒng)機械的理念和范圍中轉(zhuǎn)變了。現(xiàn)代科學技術為微型機械的發(fā)展奠定了基礎，是納米科技中的核心，是運用新興技術路線與思維方式的典范，是跨時代意義的產(chǎn)品。

5.2納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應用的材料以及多元化

納米技術在旋轉(zhuǎn)軸方面的應用主要是通過改變原材料的基礎性能，讓原材料通過特殊形式進行分解，增強其性能。隨著納米技術的出現(xiàn)，更多新型材料開始出現(xiàn)，磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸密封方面不僅增強了其密封性，也改變了其對磁場的控制特性，同時技術人員通過將納米材料與微量元素相結(jié)合，研制出許多性能更好的多元化材料。

5.3納米磁性液體在旋轉(zhuǎn)軸中應用的摩擦性能

傳統(tǒng)機械制造中，尤其是大型機械在連接處都是由軸承連接的，長時間運轉(zhuǎn)較大摩擦力容易對軸承造成磨損，這樣就會機械設備的使用壽命減短，然而納米技術的出現(xiàn)在很大程度上解決了這一問題，納米軸承基本上不存在摩擦問題，可以大大提高設備的使用壽命。

6.小結(jié)

隨著傳統(tǒng)機械模式的局限性逐漸增多，人們開始致力于對納米技術的研究，如今納米技術已經(jīng)應用到我們?nèi)粘Ｉ钪械暮芏囝I域，尤其是將納米技術應用到機械工程方面，取代了傳統(tǒng)機械制造材料，本文中主要對納米技術在機械工程中的幾種應用進行闡述，也表明了納米技術對于機械工程發(fā)展的重要影響。

參考文獻：

[1]樊東黎.納米技術和納米材料的發(fā)展和應用[J].金屬熱處理，2011（02）.

[2]閆超.納米技術在機械工程中的應用淺談[J].價值工程，2010（29）.

作者簡介：陳波，（1980.4.22-），男，漢族，籍貫：重慶市石柱縣，研究方向：機械工程。