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纳米与工业产品 【字体:
纳米与工业产品

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  建筑涂料喝起纳米

  纳米现在真是“热”得无处不在,在二、三环路以及许多小区外面的“洗脸”用品中,居然也运用上了纳米技术。一种名为“金鼎”的溶剂涂料日前就在北四环路、呼家楼小区、建中苑和建欣苑等小区使用。

  北京市纳米技术材料应用技术转化平台也初步建成。在纳米材料应用技术的研究开发上居国内领先地位的北京市建筑材料科学研究院,是最早将纳米研究运用到建材当中的。据建研院副院长咸才军介绍,目前纳米技术已经运用到多种建筑材料当中,已经形成产业化的新技术有纳米材料改性建筑色浆、纳米材料改性高耐候性建筑涂料、纳米材料改性防水密封胶粘带和中空玻璃密封胶条等。而这种纳米材料的改性高耐候性建筑涂料,成膜硬度高,抗污染性好,比一般的涂料具有更强的附着力,能深入墙体,不易起皮和脱落,寿命在十年以上,最大的特点是不受气候条件的影响,很适合冬季施工。

  目前如何将纳米技术运用到实际当中是最关键的环节。纳米材料的加工当然需要很高的技术能力才行,但这还不是惟一主要因素,如果不能运用还是产生不了价值。咸院长说,就像小护士护肤品一样,其中就含有一种纳米材料,是从日本花25万元买来的;虽然这种纳米材料在国内也有,但还没有解决如何附着营养品、加工到植物纤维当中的技术,即使10万元还是无人问津。可喜的是,市科委重点项目、由建研院承担的“北京纳米材料应用技术转化平台的建设”正在紧锣密鼓地建设当中,北京纳米材料应用高科技专业孵化器也正在西三旗高新建材城中建设。

  我国科学家成功制备出“纳米电缆”

  自人类第一个晶体管问世以来,其尺寸每18月缩小两倍,到如今的“奔四”仅有100多纳米;预计到2010年晶体管的尺寸将只有几十个纳米,那么这种超高密度集成线路的元件之间用什么连接呢?这是世界科学界共同面临的一道难题。

  日前,国家重点基础研究规划纳米领域首席科学家张立德研究员率领的研究小组,成功地合成出只有头发丝5万分之一细的纳米级同轴电缆,为解决这一难题提供了有效途径。

  作为一种尺度单位,一纳米为十亿分之一米。同轴纳米电缆的内芯是直径仅有10纳米左右的碳化物,外层包有氧化硅绝缘体。显微图片显示,放大几十万倍后,纳米电缆的直径只有普通电缆一样大,而从截面看,纳米电缆的内外层是一个同心圆。

  “同轴纳米电缆,实际上是由位于其内芯的纳米丝和外包覆层这两种不同物质组成,但难也就难在纳米丝如何不偏不倚地长在外包覆层中间。”

  据悉,研究人员此前已成功合成出多种同轴纳米电缆,其内芯有导体、半导体和超导体,性能各异,成为世界上能制备同轴纳米电缆的少数几个研究小组之一。

  近年来,碳纳米管等准一维纳米材料成为国际纳米材料领域竞争的热点和难点。从1996年起,各国科学家积极探索新型准一维纳米结构的合成技术,创造新的纳米材料--纳米电缆。

  现阶段技术已经难以突破超微极限,各国科学家都寄希望于纳米技术的应用。“同轴纳米电缆除可用于高密度集成元件的连接外,还可作为微型工具和微型机器人的部件;其硬度和金刚石差不多,可制成钻头,是制造纳米器件的极佳工具。肉眼看不见的纳米电缆将改变我们未来生活的许多方面。”

  科学家还观察到,纳米电缆中电子的传输不同于普通的导体,其传输速度快,能耗更小。“它的诞生还可能为下一代光导纤维的产生奠定基础。”

  据悉,我国科学家有关同轴纳米电缆的论文国际引用次数已达18次。“同轴纳米电缆研究刚起步,作为准一维纳米材料家族的新成员,它将成为未来的热点。”张立德说:“我们将力争进一步制备高质量的纳米电缆,并研究其性能。”  (摘自:新华网)

  我国纳米研究取得突破

  ●合成电缆只有头发五万分之一细

  ●将改变人类生活的许多方面

  据新华社北京12月10日电 自人类第一个晶体管问世以来,其尺寸每18月缩小两倍,到如今的“奔四”仅有100多纳米;预计到2010年晶体管的尺寸将只有几十个纳米,那么这种超高密度集成线路的元件之间用什么连接呢?这是世界科学界共同面临的一道难题。

  国家重点基础研究规划纳米领域首席科学家张立德研究员率领的研究小组,日前成功合成出只有头发丝5万分之一细的纳米级同轴电缆,为解决这一难题提供了有效途径。

  作为一种尺度单位,一纳米为十亿分之一米。同轴纳米电缆的内芯是直径仅有10纳米左右的碳化物,外层包有氧化硅绝缘体。据悉,研究人员此前已成功合成出多种同轴纳米电缆,其内芯有导体、半导体和超导体,性能各异,成为世界上能制备同轴纳米电缆的少数几个研究小组之一。

  近年来,碳纳米管等准一维纳米材料成为国际纳米材料领域竞逐的热点和难点。现阶段技术已经难以突破超微极限,各国科学家都寄希望于纳米技术的应用。同轴纳米电缆除可用于高密度集成元件的连接外,还可作为微型工具和微型机器人的部件;其硬度和金刚石差不多,可制成钻头,是制造纳米器件的极佳工具。肉眼看不见的纳米电缆将改变我们未来生活的许多方面。
科学家还观察到,纳米电缆中电子的传输不同于普通的导体,其传输速度快,能耗更小。它的诞生还可能为下一代光导纤维的产生奠定基础。

  摘自《南方日报》2000年12月11日A2版

  我国纳米企业

  1、马鞍山金科纳米材料研究所 2、山东正元纳米材料工程有限公司

  3、沈阳天润化工有限公司  4、江苏王菱常泰纳米材料公司

  5、石家庄市江河实业公司      6、河北茂源化工有限公司

  7、北京高飞龙有限公司 8、苏州健和新材料有限公司

  9、深圳市尊业纳米材料有限公司 10、依斯特纳米材料有限公司

  苏州

  主题: 生产各种纳米氧化物 (2000-12-621:21:00)

  我们单位生产各种纳米级的氧化物,如氧化锌,氧化铁氧化铜,氧化锡,二氧化钛等等品质达到几十个,平均直径30NM,价格面议。谢谢!

  深圳市尊业纳米材料有限公司

  主题:纳米氧化锌 (2000-11-3011:10:50)

  我们生产特殊的四爪针状结构纳米氧化锌,爪径2-6纳米,爪长80--300纳米,吸波、抗菌性能优异,热诚欢迎企业、科研机构与我联系。

  我们还生产铁、钴、镍、铜、锌、铝等几乎所有金属纳米粉末,平均粒径35纳米以下,且分布集中,纯度高。提供微氧钝化及碳包覆两种包装方式。欢迎洽谈合作。

  纳米涂层材料的发展

  一.纳米材料的特性

  纳米材料可划分为三大类:一是一维的纳米粒子;二是二维的纳米固体(包括薄膜和涂层、管、线);三是三维的纳米体材(包括介孔材料)。

  纳米材料具有极佳的力学性能,如高强、高硬和良好的塑性。金属材料的屈服强度和硬度随着晶粒尺寸的减小而提高。同时,不牺牲塑性和韧性。

  纳米材料的表面效应和量子尺寸效应对纳米材料的光学特性有很大的影响。如,它的红外吸收谱频带展宽,吸收谱中的精细结构消失,中红外有很强的光吸收能力。

  纳米材料的颗粒尺寸越小,电子平均自由程缩短,偏离理想周期场愈加严重,使得其导电性特殊。当晶粒尺寸达到纳米量级,金属会显示非金属特征。

  纳米材料与常规材料在磁结构方面的很大差异,必然在磁学性能表现出来。当晶粒尺寸减小到临界尺寸时,常规的铁磁性材料会转变为顺磁性,甚至处于超顺磁状态。

  纳米材料的比表面积/体积很大,因此它具有相当高的化学活性,在催化等,敏感和响应等性能方面显得尤为突出。

  二、纳米材料迅速投入应用的方向

  如上所述,纳米材料拥有优异的特性,吸引着人们在众多的领域开发应用。虽然纳米材料的价格一再降低,但生产成本仍不低。这就阻碍纳米材料进一步扩大应用。然而利用纳米材料的优异特性,对传统材料进行改性,是一条经济、实用的可行方法,有利于纳米材料的应用迅速扩大。
纳米材料有望在以下方面率先有较大规模的应用。纳米Co-WC的硬度提高一倍以上,且韧性和耐磨性均显著改善。纳米氧化铝添加到氧化铝陶瓷中,显著地起到增强和增韧作用。可见,纳米材料对于解决陶瓷材料的脆性问题行之有效,从而为提高陶瓷材料的可靠性,扩大陶瓷材料的应用开辟了一条新的途径。根据纳米材料的光学特征,可以进行光学设计、制备各种光学功能材料,用于制造红外探测装置、非线性光学器件以及抗紫外照射的设备。纳米材料达到单畴临界尺寸,产生很高的矫顽力,可用于制成各种磁卡,用于信息存储系统;制成磁性液体,广泛地应用于阻尼器件,旋转密封等;作为新型制冷材料,提高制冷效率。

  三、纳米材料涂层的发展

  将纳米材料与表面涂层技术相结合,有利于纳米材料的扩大应用,同时给涂层技术进一步提高创造了条件。

  1.纳米材料涂层的组成与体系

  根据纳米涂层的组成将其分为三类:完全为一种纳米材料体系、两种(或以上)纳米材料构成的复合体系,称0-0复合;添加纳米材料的复合体系,称为0-2复合。

  完全的纳米材料涂层离商业化尚有相当一段距离,只有在军事上有所应用。但借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可使传统涂层的功能得到飞跃提高,技术上勿需增加太大的成本。这种纳米添加的复合体系涂层很快就可走向市场展示出强劲的应用势头。

  利用现有的涂层技术,针对涂层的性能,添加纳米材料,都可以获得纳米复合体系涂层。纳米涂层的实施对象既可以是传统材料基体,也可以是粉末颗粒或是纤维,用于表面修饰、包覆、改性或增添新的特性。

  2.纳米材料涂层产生与功用

  凡是传统表面涂层技术,都可以用来或者稍加改造,实现纳米材料复合涂层。

  在硬度高的,耐磨涂层中添加纳米相,可进一步提高涂层的硬度和耐磨性能,并保持较高的韧性。

  将纳米颗粒加入到表面涂层中,可以达到减小摩擦系数的效果,形成自润滑材料,甚至获得超润滑功能。在一些涂层中复合C60,巴基管等,制备出超级润滑新材料。涂层中引入纳米材料,可显著地提高材料的耐高温、抗氧化性。如,在Ni的表面沉积纳米Ni-La203涂层,由于纳米颗粒的作用,阻止了镍离子的短路扩散,改善了氧化层的生长机制和力学性质。

  纳米材料涂层可以提高基体的腐蚀防护能力,达到表面修饰、装饰目的。在油漆或涂料中加入纳米颗粒,可进一步提高其防护能力,能够耐大气,紫外线侵害,从而实现防降解,防变色等功效;另外,还可以在建材产品,如卫生洁具、室内空间、用具等中运用纳米材料涂层,产生杀菌、保洁效果。纳米材料涂层具有广泛变化的光学性能。它的光学透射谱可从紫外波段一直延伸到远红外波段。纳米多层组合涂层经过处理后在可见光范围内出现荧光,用于多种光学应用需要,如传感器等器件。在各种标牌表面施以纳米材料涂层,成为发光、反光标牌;改变纳米涂层的组成和特性,得到光致变色,温致变色,电致变色等效应,产生特殊的防伪,识别手段。80nm的氧化钇可作为红外屏蔽涂层,反射热的效率很高。在诸如玻璃等产品表面上涂纳米材料涂层,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热作用;在涂料中加入纳米材料,能够起到阻燃,隔热,起到防火作用。

  经过纳米复合的涂层,具有优异的电磁性能.利用纳米粒子涂料形成的涂层具有良好的吸波能力,能用于隐身涂层。纳米氧化钛、氧化铬、氧化铁和氧化锌等具有半导体性质的粒子,加入到树脂中形成涂层,有很好的静电屏蔽性能;80nm的钛酸钡可作为高介电绝缘涂层,40nm的四氧化三铁能用于磁性涂层;纳米结构的多层膜系统产生巨磁阻效应,可望作为应用于存储系统中的读出磁头。

  四、纳米材料涂层的发展展望

  纳米材料涂层及其技术随着纳米材料的发展而发展。鉴于表面涂层所具备的特性和潜在的功能,都靠纳米材料去加以开创、提高,在纳米材料的制备合成技术不断取得进展和基础理论的日趋完善基础上,纳米功能涂层会有更快的发展,应用面将遍及多个领域。

  (以上资料摘自《国内首家网上纳米杂志》)

  2000年12月12日

  国内200多家从事纳米技术研发的企业中,真正推出产品的不到10家,纳米技术遭遇产业化瓶颈

  本报讯 (记者刘健东)记者近日获悉,由深圳安信纳米生物科技公司所生产的创伤贴、溃疡贴、烧烫伤敷料三种纳米医用产品已进入批量生产阶段,目前正陆续投放广东和上海市场。近来在国内传媒和资本市场上被大肆炒作的纳米技术,终于开始由“概念”走向“实质”。

  然而,目前国内像安信这样拥有自己纳米产品的企业仍属凤毛麟角。有关方面不久前做的一份调查显示,国内200多家宣称从事纳米技术研发的企业,真正推出产品的不到10家。如何冲破产业化瓶颈,已成为众多“纳米企业”亟需解决的一大课题。

  “运用纳米技术可以制成新型的材料、药物、电池、家电,但要真正做成产品并将其推向市场却绝非易事,我们也只是刚开了个头。”对纳米技术成果产业化之艰辛,安信公司行政总裁陈振明深有体会。注册于英国、运作于香港和深圳的安信公司,从1990年开始把两项购自内地的纳米专利技术在实验室里进行转化,到今年研发出“广谱速效纳米抗菌颗粒”,并拿到国家有关批准生产文号推出医用产品,已花了整整10年时间。

  由于产业化的路不好走,国内企业在纳米领域的投入上仍处于试探性阶段。据了解,目前深沪股市中有6家上市公司直接或间接地介入纳米领域,其中武汉塑料投入的力度最大,到今年6月底总投资已达3670万元。其余5家当中,苏威孚和小鸭电器的投资在500万元左右;爱建股份150万元;最早具有纳米题材的亿安科技和宣称将把纳米材料应用于冰箱抗菌的美菱电器,还不见动静。

  对于这些企业的小心翼翼,陈振明表示不难理解,因为纳米作为一个新生事物,整个社会对它的了解和接受程度都不高,贸然投资风险很大。他打了个比喻:搞高科技就像种蘑菇,前期投入就像蘑菇的细茎,投入多少,心里没底,研发费用一定很高;而一旦实现产业化,就会像蘑菇的后端产生爆炸式的反应,带来的一定是高利润。据悉,安信产品推出后,近日已有数家风险基金的经理上门找陈振明商谈香港创业板上市事宜;然而就在一年前,当陈振明向这几位经理推介纳米技术时,他们劈头第一句就问:“纳米是什么‘米’,能吃吗?”

  有关专家认为,纳米技术产业化除了资本问题外,还有一个时间问题。尽管我国纳米技术的研发在某些领域已走在世界的前沿,纳米产品也开始浮出水面,但是纳米科技要像信息技术一样产生广泛而深刻的影响,将是二三十年以后的事。因此,企业投资纳米一定不能急功近利,要以长线投资的心态积极推进多行业的科技协作,打破行业、领域的研究界限。否则,纳米技术产业化的瓶颈将很难被冲破。

  摘自《南方日报》2000年12月6日A1版

  日开发纳米半导体技术

  日本的一些半导体公司近日宣布一项计划,它们将与政府主导的纳米电子学研究和发展事业合作,在2007年前建造出尺度在50纳米以内的半导体设备。

  在日本国际贸易和工业管理部(MITI)的鼓励下,来自日本大型半导体公司的工程师们将与国家实验室和大学的研究人员通力合作,开发半导体制作技术。

  但是,由于政府在信息技术方法雄心勃勃的经费计划已招致公众的批评,因此,合作项目的总资金数目现在还不清楚。MITI的官员说他们已为该项目在下一年度申请了60亿日元(5400万美元)的经费,但他们也承认只有其中的一小部分会真正获得批准。

  与此同时,日本电子学和信息技术工业协会最近也宣布了一项7.5亿美元的联合项目,以开发0.1微米制作方法和芯片系统技术,这些目标都是现在的技术可以实现的。

  摘自:《科学时报》

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