『壹』 纳米技术的特点
纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术,研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如:纳米物理学、纳米生物学、纳米化学、纳米电子学、纳米加工技术和纳米计量学等。
纳米技术目前已成功用于许多领域,包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲,包括如下领域:
1、纳米技术在新材料中的应用
2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用
3、纳米技术在制造业中的应用
4、纳米技术在生物、医药学中的应用
5、纳米技术在化学、环境监测中的应用
6、纳米技术在能源、交通等领域的应用
7、纳米技术在农业中的应用
8、 纳米技术在日常生活中的应用
【衣】
在纺织和化纤制品中添加纳米微粒,可以除味杀菌。化纤布虽然结实,但有烦人的静电现象,加入少量金属纳米微粒就可消除静电现象。
【食】
利用纳米材料,冰箱可以抗菌。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经面世。利用纳米粉末,可以使废水彻底变清水,完全达到饮用标准。纳米食品色香味俱全,还有益健康。
【住】
纳米技术的运用,使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层,可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖,根本不用擦洗。含有纳米微粒的建筑材料,还可以吸收对人体有害的紫外线。
【行】
纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料,能大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息,帮助其安全驾驶。
【医】
利用纳米技术制成的微型药物输送器,可携带一定剂量的药物,在体外电磁信号的引导下准确到达病灶部位,有效地起到治疗作用,并减轻药物的不良的反映。用纳米制造成的微型机器人,其体积小于红细胞,通过向病人血管中注射,能疏通脑血管的血栓。清除心脏动脉的脂肪和沉淀物,还可“嚼碎”泌尿系统的结石等。纳米技术将是健康生活的好帮手。
纳米技术应用前景十分广阔,经济效益十分巨大,美国权威机构预测,2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元,纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性,纳米功能涂层材料的设计和应用,将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出,纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域,将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个,建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产,象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆,不仅耐洗刷的性能提高了十几倍,而且无毒无害无异味。纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量。
目前,不少国家纷纷制定相关计划,投入巨资抢占纳米技术的战略高地。每一种新科技的出现,似乎都包涵着无限可能,尤其是纳米机器人具有不可限量的应用前景。 用不了多久,个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。中国著名学者周海中教授在1990年发表的《论机器人》一文中就预言:到21世纪中叶,纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。
『贰』 深圳市德方纳米科技有限公司的介绍
深圳市德方纳米科技有限公司(Shenzhen Dynanonic Co., Ltd)创建于2007年,是一家致力于纳米粉体材料制备技术开发直至产业化,并集研发、生产制备和销售纳米粉体材料和纳米粉体材料应用产品为一体的高新技术企业。制造销售的产品有纳米磷酸铁锂、碳纳米管、碳纳米管导电液及各种纳米氧化物等。公司对所生产的产品拥有完全的自主知识产权,已申请国际PCT发明专利1项,国家发明专利11项。公司重视标准化研究与制订工作,是全国纳米技术标准化技术委员会(TC279)委员单位,制订国家标准两项。 当前,德方纳米公司批量供应市场的主要产品是纳米磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)——动力电池正极材料。目前动力电池市场供应的LFP,是用固相球磨法制造的产品,其材料一致性、稳定性和导电性差,影响了该材料推广使用。德方纳米公司利用纳米技术,于2008年创造性地发明和建立了一套全新的液相法合成纳米磷酸铁锂正极材料技术和生产工艺路线,通过中试并成功地进行了规模生产。使用该产品做成的动力电池先后通过了“国家863计划电动车动力电池试验室”和“信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心”考核测试,其性能达到并超过了国家863计划对该材料各项指标要求。在材料粒径的均一性、批次稳定性、导电性、所制成电池大功率充放电特性和超低温(-40℃)充放电性能等方面均处于国际领先水平。更重要的是制造成本大幅度下降,安全可靠,而且没有环境污染问题。
『叁』 你如何看纳米技术
纳米技术信息的寻找以及作出的反应取决于文化因素。当面临平衡的信息时,赞成商业价值的人倾向于认为这种技术利大于弊,这些人很可能已经很熟悉纳米技术了,与此同时,反对商业价值的人则倾向于认为这种技术的弊大于利。
『肆』 关于纳米技术
“纳米”是英文namometer的译名,是一种度量单位,1纳米为百万分之一毫米,即1毫微米,也就是十亿分之一米,约相当于45个原子串起来那么长。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。1982年扫描隧道显微镜发明后,便诞生了一门以0?1至100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。
从迄今为止的研究状况看,关于纳米技术分为三种概念。第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术未取得重大进展。?第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。?第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。
1980年的一天,在澳大利亚的茫茫沙漠中有一辆汽车在高速奔驰,驾车人是一位德国物理学家H?格兰特(Gleiter)教授。他正驾驶租用的汽车独自横穿澳大利亚大沙漠。空旷、寂寞、孤独,使他的思维特别活跃。他是一位长期从事晶体物理研究的科学家。此时此刻,一个长期思考的问题在他的脑海中跳动:如何研制具有异乎寻常特性的新型材料?
在长期的晶体材料研究中,人们视具有完整空间点阵结构的实体为晶体,是晶体材料的主体;而把空间点阵中的空位、替位原子、间隙原子、相界、位错和晶界看作晶体材料中的缺陷。此时,他想到,如果从逆方向思考问题,把“缺陷”作为主体,研制出一种晶界占有相当大体积比的材料,那么世界将会是怎样??格兰特教授在沙漠中的构想很快变成了现实,经过4年的不懈努力,他领导的研究组终于在1984年研制成功了黑色金属粉末。实验表明,任何金属颗粒,当其尺寸在纳米量级时都呈黑色。纳米固体材料(nanometer sized materials)就这样诞生了。
纳米材料一诞生,即以其异乎寻常的特性引起了材料界的广泛关注。这是因为纳米材料具有与传统材料明显不同的一些特征。例如,纳米铁材料的断裂应力比一般铁材料高12倍;气体通过纳米材料的扩散速度比通过一般材料的扩散速度快几千倍等;纳米相的铜比普通的铜坚固5倍,而且硬度随颗粒尺寸的减小而增大;纳米陶瓷材料具有塑性或称为超塑性等。
效应颜料 这是纳米材料最重要最有前途的用途之一,特别是在汽车的涂装业中,因为纳米材料具有随角变统汽车面漆大增光辉,深受配受专家的喜爱。
防护材料 由于某些纳米材料透明性好和具有优异的紫外线屏蔽作用。在产品和材料中添加少量(一般不超过含量的2%)的纳米材料,就会大大减弱紫外线对这些产品和材料的损伤作用,使之更加具有耐久性和透明性。因而被广泛用于护肤产品、所装材料、外用面漆、木器保护、天然和人造纤维以及农用塑料薄膜等方面。
精细陶瓷材料 使用纳米材料可以在低温、低压下生产质地致密且性能优异的陶瓷。因为这些纳米粒子非常小,很容易压实在一起。此外,这些粒子陶瓷组成的新材料是一种极薄的透明涂料,喷涂在诸如玻璃、塑料、金属、漆器甚至磨光的大理石上,具有防污、防尘、耐刮、耐磨、防火等功能。涂有这种陶瓷的塑料眼镜片既轻又耐磨,还不易破碎。
催化剂 纳米粒子表面积大、表面活性中心多,为做催化剂提供了必要的条件。目前用纳米粉材如铂黑、银、氧化铝和氧化铁等直接用于高分子聚合物氧化、还原及合成反应的催化剂,可大大提高反应效率。利用纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂,燃烧效率可提高100倍,如用硅载体镍催化剂对丙醛的氧化反应表明,镍粒径在5nm以下,反应选择性发生急剧变化,醛分解反应得到有效控制,生成酒精的转化率急剧增大。
磁性材料 纳米粒子属单磁畴区结构的粒子,它的磁化过程完全由旋转磁化进行,即使不磁化也是永久性磁体,因此用它可作永久性磁性材料。磁性纳料粒具有单磁畴结构及矫顽力很高的特征,用它来做磁记录材料可以提高信噪比,改善图象质量。当磁性材料的粒径小于临界半径时,粒子就变得有顺磁性,称之为超顺磁性,这时磁相互作用弱。利用这种超强磁性可作磁流体,磁流体具有液体的流动性和磁体的磁性,它在工业废液处理方面有着广阔的应用前景。
传感材料 纳米粒子具有高比表面积、高活性、特殊的物理性质及超微小性等特征,是适合用作传感器材料的最有前途的材料。外界环境的改变会迅速引起纳料粒子表面或界面离子价态和电子运输的变化,利用其电阻的显著变化可做成传感器,其特点是响应速度快、灵敏度高、选择性优良。
材料的烧结 由于纳米粒子的小尺寸效应及活性大,不论高熔点材料还是复合材料的烧结,都比较容易。具有烧结温度低、烧结时间短,而且可得到烧结性能良好的烧结体。例如普通钨粉耐在3000℃的高温下烧结,而当掺入0?1%~0?5%的纳米镍粉时,烧结成形温度可降低到1200℃到1311℃。
医学与生物工程 纳米粒子与生物体有着密切的关系。如构成生命要素之一的核糖核酸蛋白质复合体。其粒度在15~20nm之间,生物体内的多种病毒也是纳米粒子。此外用纳米Si02微粒可进行细胞分离,用金的纳米粒子进行定位病变治疗,以减少副作用等。研究纳米生物学可以在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系,获取生命信息,特别是细胞内的各种信息,中利用纳米粒子研制成机器人,注入人体血管内,对人体进行全身健康检查,疏通脑血管中的血栓,清除心脏动脉脂肪沉积物。甚至还能吞噬病毒、杀死癌细胞等。?印刷油墨 根据纳米材料粒子大小不同,具有不同的颜色这一特点,可不依靠化学颜料而选择颗粒均匀、体积适当的粒子材料来制得各种颜色的油墨。
能源与环保 德国科学家正在设计用纳料材料制作一个高温燃烧器,通过电化学反应过程,不经燃烧就把天然气转化为电能。燃料的利用率要比一般电厂的效率提高20%至30%,而且大大减少了二氧化碳的排气量。
微器件 纳米材料,特别是纳米线,可以使芯片集成度提高,电子元件体积缩小,使半导体技术取得突破性进展,大大提高了计算机的容量和进行速度,对微器件制作起决定性的推动作用。纳米材料在使机器微型化及提高机器容量方面的应用前景被很多发达国家看好,有人认为它可能引发新一轮工业革命。
光电材料与光学材料 纳米材料由于其特殊的电子结构与光学性能作为非线性光学材料、特异吸光材料、军事航空中用的吸波隐身材料,以及包括太阳能电池在内的储能及能量转换材料等具有很高的应用价值。
增强材料 纳米结构的合金具有很高的延展性等,在航空航天工业与汽车工业中是一类很有应用前景的材料;纳米硅作为水泥的添加剂可大大提高其强度;纳米纤维作硫化橡胶的添加剂可增强橡胶并提高其回弹性,纳米管在作纤维增强材料方面也有潜在的应用前景。
纳米滤膜 采用纳米材料发展出分离仅在分子结构上有微小差别的多组分混合物,实现高能分离操全的纳米滤膜。其它还有将纳米材料用作火箭燃料推进剂、H2分离膜、颜料稳定剂及智能涂料、复合磁性材料等。纳料材料由于具有特异的光、电、磁、热、声、力、化学和生物学性能,广泛应用于宇航、国防工业、磁记录设备、计算机工程、环境保护、化工、医药、生物工程和核工业等领域。不仅在高科技领域有不可替代的作用,也为传统产业带来生机和活力。可以预言,纳米材料制备技术的不断开发及应用范围的拓展,必将对传统的化学工业和其它产业重大影
『伍』 深度|特斯拉“无钴电池”打响磷酸铁锂复兴战,资本市场炸翻天
一则特斯拉传言,锂电产业冰火两重天。
2月18日,据路透社报道,一位特斯拉与宁德时代谈判参与者透露具体细节,称国产特斯拉将采用宁德时代生产的无钴电池。以现有技术来看,具备实用价值的“不含钴”电池仅有磷酸铁锂。
一石激起千层浪,2月19日,锂电相关股市成两极分化状态。
一方面,钴业股开盘全线大跌,寒锐钴业(300618.SZ)、华友钴业(603799.SH)均跌停。在港股上,钴板块同样集体走低,金川国际跌超12%,洛阳钼业跌超10%。
与之截然相反的是,比亚迪(002594.SZ)、国轩高科(002074.SZ)等磷酸铁锂电池企业,以及德方纳米(300769.SZ)、中国宝安(000009.SZ)、湘潭电化(002125.SZ)、丰元股份((002805.SZ)、光华科技(002741.SZ)等磷酸铁锂正极材料企业一路高涨,其中湘潭电化、德方纳米、丰元股份等多股涨停。
自2019年底,特斯拉国产化以来,特斯拉每一个举动都牵扯引起新能源行业上上下下的巨大变动。
特斯拉加速国产化,相关零部件上司公司估计一片上涨;特斯拉将宁德时代列入供应商,宁德时代一度涨停,市值突破3500亿。如今,特斯拉技术风向转为磷酸铁锂,锂电资本市场冰火两重天。
特斯拉对中国新能源市场的影响,或许比想象的大得多。
新能源产业政策放开后,业内一直有“狼来了”的呼声。日韩动力电池巨头卷土重来,狼来了;2020合资车企发力新能源,狼来了。或许,特斯拉才是那匹最凶狠的饿狼。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
『陆』 关于纳米技术的论文。
浅谈纳米技术及其在机械工业中的应用
摘要:主要介绍了纳米技术的内涵、主要内容及纳米技术在微机械和包装、食品机械工业中的应用,并研
究预测了纳米技术在未来机械工业中的发展前景。
关键词:纳米技术;微机械;机械工业;发展前景
1纳米技术的内涵
纳米是长度单位,原称“毫微米”,就是
10-9(10亿分之一)米。纳米科学与技术,有
时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在1~
100纳米范围内材料的性质和应用。纳米
科技与众多学科密切相关,它是一门体现
多学科交叉性质的前沿领域。若以研究对
象或工作性质来区分,纳米科技包括三个
研究领域:纳米材料、纳米器件、纳米尺度
的检测与表征。其中纳米材料是纳米科技
的基础;纳米器件的研制水平和应用程度
是人类是否进入纳米科技时代的重要标
志;纳米尺度的检测与表征是纳米科技研
究必不可少的手段和理论与实验的重要基
础。纳米科技的最终目的是以原子、分子为
起点,去设计制造具有特殊功能的产品。
2纳米技术的主要内容
(1)纳米材料包括制备和表征。在纳米
尺度下,物质中电子的放性(量子力学学性
质)和原子的相互作用将受到尺度大小的
影响,如能得到纳米尺度的结构,就可能控
制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至
颜色。而不改变物质的化学成份。
(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。MEMS使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。
(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
生物分子间相互作用的试验,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。
(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。“更快”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。
3纳米技术在机械工业中的应用
3.1纳米技术在微机械领域中的应用
随着纳米技术应用途径的不断拓宽,
微机械的开发在全世界方兴未艾。例如,进
入人体的医疗机械和管道自动检测装置所
需的微型齿轮、电机、传感器和控制电路
等。制造这些具有特定功能的纳米产品,其
技术路线可分为两种:一是通过微加工和
固态技术,不断将产品微型化;二是以原
子、分子为基本单元,根据人们的意愿进行
设计和组装,从而构筑成具有特定功能的
产品。
3.1.1采用微加工技术制造纳米机械
(1)微细加工。日本发那科公司开发的
能进行车、铣、磨和电火花加工的多功能微
型精密加工车床(FANUCROBO nano Ui
型),可实现5轴控制,数控系统最小设定
单位是1nm(10-3μm)。该机床设有编码器
半闭环控制,还有激光全息式直线移动的
全闭环控制。编码器与电机直联,具有每周
6 400万个脉冲的分辨率,每个脉冲相当于
坐标轴移动0.2 nm,编码器反馈单位为1/
3 nm,故跟踪误差在±1/3 nm以内。直线分
辨率为1 nm,跟踪误差在±3 nm以内。CNC
装置采用FANUC-16i,实现AInano轮廓控
制。并用FANUCSERVOMOTORαi伺服电
机装上高分辨率检测装置及αi系列伺服
放大器,实现了微细加工。
(2)微型机器人。在工业制造领域,微
型机器人可以适应精密微细操作,尤其在
电子元器件的制造方面。美国迈特公司的
研究人员最近设计出一种用于组装纳米制
造系统的微型机器人,这种机器人的长度
约为5mm。研究人员称,假设能利用纳米
制造技术使这种机器人的体积不断缩小,
其最终的体积不会超过灰尘的微粒。日本
三菱公司也开发了一种微型工业机器人,
该机器人采用了5节闭式连杆机构,以实
现手臂的轻量化与高刚性,其动作速度及
精度完全可以赶上专用机器人。往复上下
方向25 mm,水平方向100 mm的拾取动
作,所需时间缩短到0.28 s。另外,通过采
用闭式连杆机构与高刚性减速机,实现了
比以往机器人高10%的位置重复精度
(±5 nm),可适用于精密微细操作。
我国在微型机器人的研制方面也取得
了可喜的成绩。据媒体报道,由哈尔滨工业
大学研制的机器人,其操作精度达到了纳
米级,可以应用于分子生物学基因操作,能
够对细胞和染色体进行“手术”,并能在微
电子、精密加工等精度要求较高的领域一
显身手。
(3)微型电机。美国俄亥俄州克利夫西
卡塞大学已建立了一所纳米级微型电机实
验室,专门研究纳米技术及其超微机电系统。美国加利福尼亚大学伯克利分校研制
的微型电动机,小到只能在显微镜下才能
看得见。德国汽车零件制造商博士公司正
在研制纳米技术传感器,这种传感器将为
人们提供关于汽车上每个零部件在三维空
间中运动的精确信息。当微型传感器探测
到速度骤减时,就会自动释放安全气囊。
3.1.2采用自组装技术制造纳米机械
(1)生物器件。以分子自组装为基础制
造的生物分子器件是一种完全抛弃以硅半
导体为基础的电子器件。将一种蛋白质选
作生物芯片,利用蛋白质可制成各种生物
分子器件,如开关器件、逻辑电路、存储器、
传感器以及蛋白质集成电路等。美国密歇
根韦思大学医学院生物分子信息小组,利
用细菌视紫红质(简称BR蛋白质)和发光
染料分子研制具有电子功能的蛋白质分子
集成膜,这是一种可使分子周围的势场得
到控制的新型逻辑元件。美国锡拉丘兹大
学也利用BR蛋白质研制模拟人脑联想能
力的中心网络和联想式存储装置。
(2)纳米分子电动机。美国IBM公司
瑞士苏黎士实验室与瑞士巴塞尔大学的研
究人员发现DNA能够被用来弯曲直径不
及头发丝的五十分之一的硅原子构成的
“悬臂”。上下弯曲,顶端则粘有单股DNA
链。DNA自然形成双螺旋结构,双链被分
开后,它们会力图重新组合。当研究人员将
带有单股DNA链的“悬臂”置于含有与之
对应的单股DNA链的溶液中,这两个链就
会自动配对结合在一起,小“悬臂”在这种
力的作用下开始弯曲。研究人员利用这种
生物力学技术制造带有纳米级阀门的微型
胶囊(纳米分子电动机)。通过控制这种驱
动力来控制阀门的开合,可以将精确剂量
的药物传送到身体的需要部位来达到治疗
的目的。
3.2纳米技术在包装机械领域中的应用
采用纳米材科技术对包装机关键零部
件(如轴承、齿轮、弹簧等)进行金属表面纳
米粉涂层处理,可以提高设备的耐磨性、硬
度和寿命。
碳纳米管还具有较高的机械强度和较
高的热导率。由于具有非常大的长度—直
径比,可以制造出任何复杂形状的零件,是
复合材料理想的增强纤维。目前,用价格低
廉的纳米塑料制成的齿轮、陶瓷轴承、纳米
陶瓷蚊辊、电雕辊等印刷包装机械零件已
走进企业,开始代替金属材料。现代胶印机
上应用着很多传感器.如控制飞达纸堆的
自动升降、气泵供气时间检测、合压时间检
测、空张检测、墨量控制等。
纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的
强度及较强的韧性可用于制造刀具、包装
和食品机械的密封环、轴承等以提高其耐
磨性和耐蚀性,也可用于制作输送机械和
沸腾干燥床关健部件的表面涂层。
3.3纳米技术在食品机械领域中的应用
纳米SiC、Si
3
N4在较宽的波长范围内
对红外线有较强的吸收作用,可用作红外
吸波和透波材料,做成功能性薄膜或纤维。
纳米Si
3
N4非晶块具有从黄光到近红外光
的选择性吸收,也可用于特殊窗口材料,以
纳米SiO
2
做成的光纤对600 nm以上波长
光的传输损耗小于10 dB/km,以纳米SiO
2
和纳米TiO
2
制成的微米级厚的多层干涉
膜,透光性好而反射红外线能力强,与传统
的卤素灯相比,可节省15%的电能。
经研究证明,将30~40 nm的TiO
2
分
散到树脂中制成薄膜,成为对400 nm波长
以下的光有强烈吸收能力的紫外线吸收材
料,可作为食品杀菌袋和保鲜袋最佳原料。
纳米SiO
2
光催化降解有机物水处理
技术无二次污染,除净度高,其优点是:①
具有很大的比表面积,可将有机物最大限
度地吸附在其表面;②具有更强的紫外线
吸收能力,因而具有更强的光催化降解能
力,可快速将吸附在其表面的有机物分解
掉。这为污水处理量较大的食品企业提供
了有力的技术支持。
介孔固体和介孔复合体是近年来纳米
材料科学领域较引人注目的研究对象,由
于这种材料较高的孔隙率(孔洞尺寸为2~
50 nm)和较高的比表面,因而在吸附、过滤
和催化等方面有良好的应用前景。对纯净
水、软饮料等膜过滤和杀菌设备又提供了
一个广阔的发展空间。
橡胶和塑料是包装和食品机械应用较
多的原材料。但通常的橡胶是靠加入炭黑
来提高其强度、耐磨性和抗老化性,制品为
黑色,不适宜用在食品机械上。纳米材料的
问世使这一问题迎刃而解。新的纳米改性
橡胶各项指标均有大幅度提高,尤其抗老
化性能提高3倍,使用寿命长达30年以
上,且色彩艳丽,保色效果优异。普通塑料
产量大、应用广、价格低,但性能逊于工程
塑料,而工程塑料虽性能优越,但价格高,
限制了它在包装和食品机械上的大范围应
用。用纳米材料对普通塑料聚丙烯进行改
性,达到工程塑料尼龙-6的性能指标,且
工艺性能好、成本低,可大量采用。
4纳米技术在机械行业中的发展
前景
(1)机械及汽车工业的滑配原件如:轴
承、滑轨上应用纳米陶瓷镀膜能产生超底
的磨擦界面,大大减低磨损并能提高负载。
(2)塑胶流道的低粘应用:例如T型
模、拉丝模、套筒和热胶道,可有效减少积
料碳化的产生几率。
(3)射出成型时发生的粘模、包封短
射、镜面雾化及拖痕均具有革命性的改善,
尤其是在滑块及顶针上所展现的干式润
滑,更是任何金属所无法表现的优异性。
(4)IC封装胶、橡胶及发泡塑料由于
具有极高的粘着性,因此必须借助大量脱
模剂来帮助脱模,纳米陶瓷的荷叶效应可
减少脱模剂的使用及模具清理时间。
(5)纳米陶瓷的低摩擦、低沾粘特性使
塑胶在模具内的流动性大幅提升,特别是
高精度模具例如薄光板、塑胶镜片、汽车聚
光灯罩等模具应用后对产品的不良率上均
有明显的改善。
5结语
综上所述,纳米技术是近十多年来逐
步发展起来的一门前沿性与综合性交叉的
新学科,是现代科学和现代技术相结合的
产物,它的迅猛发展将引发21世纪新的工
业革命。美国商业通讯公司研究报告称,未
来五年,用于橡胶产品和油墨生产的碳黑
填充料将继续高居纳米材料需求榜首。今
后几年,全球纳米材料的需求将以2.7%年
增长速度增长,到2010年将达到1 030万
t,所以纳米包装具有较大的市场发展潜
力。过去,我国机械包装工业的一些先进设
备、先进技术,大多是依靠进口。纳米技术
的出现,将对我国机械包装行业的技术创
新带来新的发展机遇。相信在不远的将来,
纳米技术将广泛应用于机械工业的各个领
域,它给机械工业带来的变化将是巨大的。
参考文献
1向春礼.纳米科技及其发展前景[J].新材料
产业,2001(4)
2王新林.金属功能材料的几个最新发展动向
[J].新材料产业,2001(4)
3唐苏亚.纳米技术在微机械领域中的应用
[J].微电机,2002(5)
4万乃建.21世纪数控技术新面貌[J].机械制
造,2001(20)
5杨大智.智能材料与智能系统[M].天津:天津
大学出版社,2000
『柒』 关于纳米论文 要3000字左右的..
纳米科技发展态势和特点_(转)
科学界普遍认为,纳米技术是21世纪经济增长的一台主要的发动机,其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌,纳米技术将给医学、制造业、材料和信息通信等行业带来革命性的变革。因此,近几年来,纳米科技受到了世界各国尤其是发达国家的极大青睐,并引发了越来越激烈的竞争。
一、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划
由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义,世界各国(地区)纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器,相继制定了发展战略和计划,以指导和推进本国纳米科技的发展。目前,世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划,但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。
(一) 发达国家和地区雄心勃勃
众所周知,为了抢占纳米科技的先机,美国早在2000年就率先制定了国家级的纳米技术计划(NNI),其宗旨是整合联邦各机构的力量,加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月,美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》,这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划,从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。
曰本政府将纳米技术视为“曰本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域,并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源(人才、资金、设备)的落实。之后,曰本科技界较为彻底地贯彻了这一方针,积极推进从基础性到实用性的研发,同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。
欧盟在2002~2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域,有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略,目前已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施:增加研发投入,形成势头;加强研发基础设施;从质和量方面扩大人才资源;重视工业创新,将知识转化为产品和服务;考虑社会因素,趋利避险。另外,包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。
(二) 新兴工业化经济体瞄准先机
意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响,韩国、中国台湾等新兴工业化经济体,为了保持竞争优势,也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》,2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》,随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域,以提升前沿技术和基础技术的水平;到2010年10年计划结束时,韩国纳米技术研发要达到与美国和曰本等领先国家的水平,进入世界前5位的行列。
中国台湾自1999年开始,相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》,这些计划以人才和核心设施建设为基础,以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标,意在引领台湾知识经济的发展,建立产业竞争优势。
(三) 发展中大国奋力赶超
综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头,也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就发布了《国家纳米科技发展纲要》,并先后建立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图,确定中国在目前和中长期的研发任务,以便在国家层面上进行指导与协调,集中力量、发挥优势,争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术,南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略,可望在2005年度执行。印对箕府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度,加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。
二、纳米科技研发投入一路攀升
纳米科技已在国际间形成研发热潮,现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家,都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金,而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称,在过去10年里,世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明,全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。
美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内,联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元,2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是,根据《21世纪纳米技术研究开发法》,在2005~2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元,而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。
曰本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。曰本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究,近年来纳米科技投入迅速增长,从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元,而2004年还将增长20%。
在欧洲,根据第六个框架计划,欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元,有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计,欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国,甚至更高。
中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右;另外,地方政府也将支出2.4亿~3.6亿美元。中国台湾计划从2002~2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元,每年稳中有增,平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元,而新加坡则达3.7亿美元左右。
就纳米科技人均公共支出而言,欧盟25国为2.4欧元,美国为3.7欧元,曰本为6.2欧元。按照计划,美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元,曰本2004年增加到8欧元,因此欧盟与美曰之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是:欧盟为0.01%,美国为0.01%,曰本为0.02%。
另外,据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年发布的一份年度报告称,很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元,占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元,占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元,占17%。由于这样的投资水平,基于纳米技术的创新势必将到来。
三、世界各国纳米科技发展各有千秋
各纳米科技强国比较而言,美国虽具有一定的优势,但现在尚无确定的赢家和输家。
(一) 在纳米科技论文方面曰、德、中三国不相上下
根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果,2000~2002年,共有40 370篇纳米研究论文被《2000~2002年科学引文索引(SCI)》收录。纳米研究论文数量逐年增长,且增长幅度较大,2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。
2000~2002年纳米研究论文,美国以较大的优势领先于其他国家,3年累计论文数超过10 000篇,几乎占全部论文产出的30%。曰本(12.76%)、德国(11.28%)、中国(10.64%)和法国(7.89%)列在其后,它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000~2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇,是纳米研究最活跃的国家,也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出,2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点,到2002年已经超过德国,位居世界第三位,与曰本接近。
在上述5国之后,英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多,各国三年累计论文总数都超过了1000篇,且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。
另外,如果欧盟各国作为一个整体,其论文量则超过36%,高于美国的29.46%。
。
『捌』 深圳市德方纳米科技股份有限公司怎么样
简介: 公司前身是深圳市德方纳米科技有限公司,成立于2007年1月25日;2014年8月20日,公司更名为深圳市德方纳米科技股份有限公司。
法定代表人:吉学文
成立时间:2007-01-25
注册资本:3205.5652万人民币
工商注册号:440301103222525
企业类型:股份有限公司(非上市)
公司地址:深圳市南山区创盛路1号康和盛大楼223-224
『玖』 纳米概念股龙头有哪些
爱建集团(600643):公司的全资子公司上海爱建纳米科技发展有限公司主攻纳米科学仪器研究和回生产。
拓邦股份答(002139):参股德方纳米,德方纳米公司在动力电池关键材料——正极材料上取得了重大突破,其拥有自主知识产权的纳米磷酸铁锂(LFP)正极材料中试产品已经提供给国内锂电池生产企业试用。
和佳股份(300273):公司与纳米新能源(唐山)有限责任公司于近日就有关“实现在生命医疗科学领域以纳米发电机技术为基础进行高科技产品及新应用的开发、生产事宜”进行了洽谈,并签署了《基于纳米发电机技术在生命科学领域应用的战略合作框架协议》。
紫光股份(000938):清华南风纳米粉体产业化工程中心是由南风化工(6.62 +0.00%)集团股份有限公司与清华大学于2001年4月共同建立的产学研中心,该中心设在化工系绿色反应工程与工艺北京市重点实验室。