纳米材料数据库系统的研制与开发

【摘要】： 根据纳米材料的资料特点及数据库系统的应用效果,探讨了建立纳米材料数据库系统的必要性及其意义,基于数据库系统的设计特点,提出了纳米材料数据库系统的设计方案。研制的数据库系统分三部分,包括:基本知识的综述部分、成果展示部分和辅助技术开发部分。根据设计方案进行了相关资料(包括基本知识资料、实验资料、性能预测资料)的收集与加工。在基本知识资料的的收集加工中,制成了纳米材料数据库系统的的基本库表,并在作者允许的范围内首次给出了最为全面的几个库表(比如纳米材料制备方法、制备因素等)。在实验资料的收集加工中,经理论和实验分析,提供了在纳米材料的八种制备方法中影响制备过程和制备性能的最佳因素控制值,并建立相应的数据库表,同时根据控制因素的取值原则建立了相应的知识库。在性能预测资料的收集加工中,本文根据纳米材料的微观结构建立了一种组合模型,并通过模型对纳米材料的力学、热学性能参数的尺寸效应进行研究,进而建立了相应性能—粒径公式。通过计算机与已有的实验数据比较,验证了所建立模型的合理性和所给出公式的可靠性。 研制的纳米材料数据库系统具有以下功能。通过纳米材料数据库系统中的基本知识综述模块,可以进行纳米材料基本知识的查询。通过成果展示模块可以进行纳米材料相关成果、发表的文章、科研项目以及专利的查询。纳米材料辅助技术开发模块包括纳米材料的资料录入、材料查询、制备预测专家系统和性能预测。通过制备预测专家系统可以对因控制控制因素值变化而使得制备结果可能的变化进行预测。此专家系统的建立使研究人员对纳米材料的制备技术的理论分析大有裨益,对实验结果导向的预测成为可能。利用性能预测模块可以通过计算机程序对各种力学、热学性能参数进行尺寸效应的理论计算。纳米材料数据库系统的的建立将为纳米材料的研究和进一步开发提供服务平台。 最后,通过溶胶凝胶法制备纳米氧化铝粉体的实验对数据库系统的实用性进行了检验,检验结果表明:数据库的运行结果与实验结果基本符合。