納米粉體水處理
『壹』 無機陶瓷膜在水處理主要應用領域有哪些
陶瓷膜主要是用在醫葯、食品領域的各種發酵液的過濾、澄清上面。還有牛版奶除菌,中葯提權取納米粉體回收,油水分離等等。
基本上還沒有用到水處理上。水處理一般用有機膜,比如MBR污水處理,基本都是用有機膜做反應器。
在鋼鐵行業的冷軋乳液處理上有少量應用,用於分離乳液和水。算是水處理的一種的。
國外有將陶瓷膜用於油田回注水的處理,國內還沒有,水太便宜,陶瓷膜太貴,所以沒人用。
主要還是水價太便宜,所以很多地方本來可以用陶瓷膜的,但是沒有人用,要麼就用有機膜,要麼乾脆就浪費掉唄。
『貳』 納米二氧化鈦主要用途有哪些國內有哪些好的生產企業
1、納米二氧化鈦具有很高的表面活性,抗菌能力強,可用於抗菌防污塗料、病房殺菌、農田抗菌劑、衛生陶瓷潔具、水處理、新型抗菌熒光燈、殺滅口腔微生物等。2、納米二氧化鈦由於粒徑小,活性大,既能反射、散射紫外線,又能吸收紫外線,從而對紫外線有更強的阻隔能力。已廣泛應用於化妝品防曬劑,以及食品包裝膜、油墨、塗料、紡織製品、化纖和塑料填充劑。3、具有很強的光催化性能,廣泛應用於環保中,包括空氣凈化、廢水處理、自潔玻璃等。4、電池專用納米二氧化鈦 VK-TA18 可作為鋰電池、太陽能電池原料。5、紡織專用納米二氧化鈦 VK-T25F 用在紡織上可以替代PVA。6、納米二氧化鈦 VK-T25 對某些塑料、氟里昂及表面活性劑SDBS也具有很好的降解效果。7、航天工業。
『叄』 納米材料有什麼應用
在日常生活中,納米技術應用的領域有哪些你不知道
納米研究在創造成千種新材料方面非常成功,但是分子自我組成有用的物體或是建造微型納米機器方面仍只是設想而已。決定單個原子行為的定律與主導大型材料的定律不同。這一領域的科學家必須首先了解納米材料的特性,並充分利用其特性開展具體的活動。比如,以煤或石墨形式存在的碳元素結塊不帶電或光學性質,但是微型碳納米管具有這些特性。碳納米管的這些獨特性質對於增強輕型自行車零部件的特性非常有用。但是,目前尚不清楚工程師對於更加精確地操作不同元素的單個原子所能取得多大程度的成功。
同時,機會會失之交臂,因為額外的錢都花在了資助清潔能源,本來這筆錢可以用來資助其他的社會發展需要。政策制定者對於因為全球變暖應當放緩發展的觀點持不同的態度。因此,我們並沒有有效的方法對各種能源選擇做出綜合的權衡。清潔能源的倡導者認為對各種能源進行成本比較是一種誤導。煤、石油和天然氣的生產商和供應商並不為他們的產品造成的環境和公眾健康損失負責。他們提出對煤炭和化石燃料徵收碳稅,以彌補社會成本,實現公平競爭。但到目前為止,政客們對於如何應對碳排放稅實施可能遭到的抵制並沒有多少興趣。對於很多政客而言,特別是那些所代表的選區擁有很強的石油工業,抵制碳稅是否認全球氣候變化的主要理由。
『肆』 納米負離子裝修材料有什麼好處
納米負離子粉是由天然材料通過納米技術精心製成。科學研究表明,納米負離子粉對人體保持精力充沛以及對人類居住環境的改善有極大的幫助作用。其主要好處:
(1)凈化化空氣 負離子粉體中的負離子在空氣中移動是呈現"Z"字形的。而且輸送負電荷給細菌、灰塵、煙霧微粒以及水滴等,電荷與這此微粒相結合聚成球而下沉,從而達到凈化空氣的目的。
(2)消除室內異味和各種有害氣體 在室內裝修過程中使用的裝潢材料揮發出來的苯、甲醛、酮、氨等刺激性氣體以及日常生活中剩菜剩飯酸臭味,香煙等對人本有害的異味,用含負離子粉體的壁布、窗簾等或含負離子粉體的塗料,其釋放的空氣負離子都能有效地加以消除。
(3)保健作用 經負離子纖維加工的織物如衣服、床單及室內裝潢用的壁紙、地毯,或含負離子粉體的塗料等,都具有保健和環保雙重功能,例如用負離子纖維製成汽車內織物,能消除汽車內異味,凈化空氣、調節駕駛員神經系統的興奮和抑制狀態,改善大腦皮層功能保持良好的精神狀態。
(4) 水處理 用負離子粉體加入過濾材料用於飲水機過濾芯,能殺死水中細菌,增加水中溶解氧,用負離子纖維製成浴室毛巾或用於浴室水處理,能加速水分子運動,使普通水變成活性水。增加能量,容易去除人體污垢,消除疲勞。經過處理的水用於高檔綠色植物室內載培,能提高植物的成活率,並縮短成熟期,噴灑到花卉的葉面,能使花卉的保鮮期延長5-10倍。
『伍』 納米技術現在存在的問題是什麼
引言:提起「納米」這個詞,可能很多人都聽說過,但什麼是納米,什麼是納米材料,可能很多人並不一定清楚,本文主要對納米及納米材料的研究現狀和發展前景做了簡介,相信隨著科學技術的發展,會有越來越多的納米材料走進人們的生活,為人類造福。
納米是英文namometer的譯音,是一個物理學上的度量單位,1納米是1米的十億分之一;相當於45個原子排列起來的長度。通俗一點說,相當於萬分之一頭發絲粗細。就象毫米、微米一樣,納米是一個尺度概念,並沒有物理內涵。當物質到納米尺度以後,大約是在1—100納米這個范圍空間,物質的性能就會發生突變,出現特殊性能。這種既具不同於原來組成的原子、分子,也不同於宏觀的物質的特殊性能構成的材料,即為納米材料。如果僅僅是尺度達到納米,而沒有特殊性能的材料,也不能叫納米材料。過去,人們只注意原子、分子或者宇宙空間,常常忽略這個中間領域,而這個領域實際上大量存在於自然界,只是以前沒有認識到這個尺度范圍的性能。第一個真正認識到它的性能並引用納米概念的是日本科學家,他們在20世紀70年代用蒸發法制備超微離子,並通過研究它的性能發現:一個導電、導熱的銅、銀導體做成納米尺度以後,它就失去原來的性質,表現出既不導電、也不導熱。磁性材料也是如此,象鐵鈷合金,把它做成大約20—30納米大小,磁疇就變成單磁疇,它的磁性要比原來高1000倍。80年代中期,人們就正式把這類材料命名為納米材料。
在充滿生機的21世紀,信息、生物技術、能源、環境、先進製造技術和國防的高速發展必然對材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存儲和超快傳輸等對材料的尺寸要求越來越小;航空航天、新型軍事裝備及先進製造技術等對材料性能要求越來越高。新材料的創新,以及在此基礎上誘發的新技術。新產品的創新是未來10年對社會發展、經濟振興、國力增強最有影響力的戰略研究領域,納米材料將是起重要作用的關鍵材料之一。納米材料和納米結構是當今新材料研究領域中最富有活力、對未來經濟和社會發展有著十分重要影響的研究對象,也是納米科技中最為活躍、最接近應用的重要組成部分。近年來,納米材料和納米結構取得了引人注目的成就。例如,存儲密度達到每平方厘米400g的磁性納米棒陣列的量子磁碟,成本低廉、發光頻段可調的高效納米陣列激光器,價格低廉高能量轉化的納米結構太陽能電池和熱電轉化元件,用作軌道炮道軌的耐燒蝕高強高韌納米復合材料等的問世,充分顯示了它在國民經濟新型支柱產業和高技術領域應用的巨大潛力。正像美國科學家估計的「這種人們肉眼看不見的極微小的物質很可能給予各個領域帶來一場革命」。納米材料和納米結構的應用將對如何調整國民經濟支柱產業的布局、設計新產品、形成新的產業及改造傳統產業注入高科技含量提供新的機遇。 研究納米材料和納米結構的重要科學意義在於它開辟了人們認識自然的新層次,是知識創新的源泉。由於納米結構單元的尺度(1~100urn)與物質中的許多特徵長度,如電子的德布洛意波長、超導相干長度、隧穿勢壘厚度、鐵磁性臨界尺寸相當,從而導致納米材料和納米結構的物理、化學特性既不同於微觀的原子、分子,也不同於宏觀物體,從而把人們探索自然、創造知識的能力延伸到介於宏觀和微觀物體之間的中間領域。在納米領域發現新現象,認識新規律,提出新概念,建立新理論,為構築納米材料科學體系新框架奠定基礎,也將極大豐富納米物理和納米化學等新領域的研究內涵。世紀之交高韌性納米陶瓷、超強納米金屬等仍然是納米材料領域重要的研究課題;納米結構設計,異質、異相和不同性質的納米基元(零維納米微粒、一維納米管、納米棒和納米絲)的組合。納米尺度基元的表面修飾改性等形成了當今納米材料研究新熱點,人們可以有更多的自由度按自己的意願合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法設計納米結構原理性器件以及納米復合傳統材料改性正孕育著新的突破。 1研究形狀和趨勢 納米材料制備和應用研究中所產生的納米技術很可能成為下一世紀前20年的主導技術,帶動納米產業的發展。世紀之交世界先進國家都從未來發展戰略高度重新布局納米材料研究,在千年交替的關鍵時刻,迎接新的挑戰,抓緊納米材料和柏米結構的立項,迅速組織科技人員圍繞國家制定的目標進行研究是十分重要的。 納米材料誕生州多年來所取得的成就及對各個領域的影響和滲透一直引人注目。進入90年代,納米材料研究的內涵不斷擴大,領域逐漸拓寬。一個突出的特點是基礎研究和應用研究的銜接十分緊密,實驗室成果的轉化速度之快出乎人們預料,基礎研究和應用研究都取得了重要的進展。美國已成功地制備了晶粒為50urn的納米cu材料,硬度比粗晶cu提高5倍;晶粒為7urn的pd,屈服應力比粗晶pd高5倍;具有高強度的金屬間化合物的增塑問題一直引起人們的關注,晶粒的納米化為解決這一問題帶來了希望, 根據納米材料發展趨勢以及它在對世紀高技術發展所佔有的重要地位,世界發達國家的政府都在部署本來10~15年有關納米科技研究規劃。美國國家基金委員會(nsf)1998年把納米功能材料的合成加工和應用作為重要基礎研究項目向全國科技界招標;美國darpa(國家先進技術研究部)的幾個計劃里也把納米科技作為重要研究對象;日本近年來制定了各種計劃用於納米科技的研究,例如 ogala計劃、erato計劃和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究計劃,1997年,納米科技投資1.28億美元;德國科研技術部幫助聯邦政府制定了1995年到2010年15年發展納米科技的計劃;英國政府出巨資資助納米科技的研究;1997年西歐投資1.2億美元。據1999年7月8日《自然》最新報道,納米材料應用潛力引起美國白宮的注意;美國總統柯林頓親自過問納米材料和納米技術的研究,決定加大投資,今後3年經費資助從2.5億美元增 加至5億美元。這說明納米材料和納米結構的研究熱潮在下一世紀相當長的一段時間內保持繼續發展的勢頭。 2國際動態和發展戰略 1999年7月8日《自然》(400卷)發布重要消息 題為「美國政府計劃加大投資支持納米技術的興 起」。在這篇文章里,報道了美國政府在3年內對納米技術研究經費投入加倍,從2.5億美元增加到5億美元。柯林頓總統明年2月將向國會提交支持納米技術研究的議案請國會批准。為了加速美國納米材料和技術的研究,白宮採取了臨時緊急措施,把原1.97億美元的資助強度提高到2.5億美元。《美國商業周刊》8月19日報道,美國政府決定把納米技術研究列人21世紀前10年前11個關鍵領域之一,《美國商業周刊》在掌握21世紀可能取得重要突破的3個領域中就包括了納米技術領域(其它兩個為生命科學和生物技術,從外星球獲得能源)。美國白宮之所以在20世紀即將結束的關鍵時刻突然對納米材料和技術如此重視,其原因有兩個方面:一是德科學技術部1996年對2010年納米技術的市場做了預測,估計能達到14400億美元,美國試圖在這樣一個誘人的市場中佔有相當大的份額。美國基礎研究的負責人威廉姆斯說:納米技術本來的應用遠遠超過計算機工業。美國白宮戰略規劃辦公室還認為納米材料是納米技術最為重要的組成部分。在《自然》的報道中還特別提到美國已在納米結構組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領導世界的潮流,在納米功能塗層設計改性及納米材料在生物技術中的應用與歐共體並列世界第一,納米尺寸度的元器件和納米固體也要與日本分庭抗禮。1999年7月,美國加尼福尼亞大學洛杉礬分校與惠普公司合作研製成功100urn晶元,美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學於1998年制備成功量子磁碟,這種磁碟是由磁性納米棒組成的納米陣列體系,10bit/s尺寸的密度已達109bit/s,美國商家已組織有關人員迅速轉化,預計2005年市場為400億美元。1988年法國人首先發現了巨磁電阻效應,到1997年巨磁電阻為原理的納米結構器件已在美國問世,在磁存儲、磁記憶和計算機讀寫磁頭將有重要的應用前景。 最近美國柯達公司研究部成功地研究了一種即具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉體,預計將給彩色印橡帶來革命性的變革。納米粉體材料在橡膠、顏料、陶瓷製品的改性等方面很可能給傳統產業和產品注入新的高科技含量,在未來市場上佔有重要的份額。納米材料在醫葯方面的應用研究也使人矚目,正是這些研究使美國白宮認識到納米材料和技術將佔有重要的戰略地位。原因之二是納米材料和技術領域是知識創新和技術創新的源泉,新的規律新原理的發現和新理論的建立給基礎科學提供了新的機遇,美國計劃在這個領域的基礎研究獨占「老大」的地位。 3國內研究進展 我國納米材料研究始於80年代末,「八五」期間,「納米材料科學」列入國家攀登項目。國家自然科學基金委員會、中國科學院、國家教委分別組織了8項重大、重點項目,組織相關的科技人員分別在納米材料各個分支領域開展工作,國家自然科學基金委員會還資助了20多項課題,國家「863」新材料主題也對納米材料有關高科技創新的課題進行立項研究。1996年以後,納米材料的應用研究出現了可喜的苗頭,地方政府和部分企業家的介入,使我國納米材料的研究進入了以基礎研究帶動應用研究的新局面。 目前,我國有60多個研究小組,有600多人從事納米材料的基礎和應用研究,其中,承擔國家重大基礎研究項目的和納米材料研究工作開展比較早的單位有:中國科學院上海硅酸鹽研究所、南京大學。中國科學院固體物理研究所、金屬研究所、物理研究所、中國科技大學、中國科學院化學研究所、清華大學,還有吉林大學、東北大學、西安交通大學、天津大學、青島化工學院、華東師范大學,華東理工大學、浙江大學、中科院大連化學物理研究所、長春應用化學 研究所、長春物理研究所、感光化學研究所等也相繼開展了納米材料的基礎研究和應用研究。我國納米材料基礎研究在過去10年取得了令人矚目的重要研究成果。已採用了多種物理、化學方法制備金屬與合金(晶態、非晶態及納米微晶)氧化物、氮化物、碳化物等化合物納米粉體,建立了相應的設備,做到納米微粒的尺寸可控,並製成了納米薄膜和塊材。在納米材料的表徵、團聚體的起因和消除、表面吸附和脫附、納米復合微粒和粉體的製取等各個方面都有所創新,取得了重大的進展,成功地研製出緻密度高、形狀復雜、性能優越的納米陶瓷;在世界上首次發現納米氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應力集中區出現超塑性形變;在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應和自旋波共振等方面做出了創新性的成果;在國際上首次發現納米類鈣鈦礦化合物微粒的磁嫡變超過金屬gd;設計和制備了納米復合氧化物新體系,它們的中紅外波段吸收率可達 92%,在紅外保暖纖維得到了應用;發展了非晶完全晶化制備納米合金的新方法;發現全緻密納米合金中的反常hall-petch效應。 近年來,我國在功能納米材料研究上取得了舉世矚目的重大成果,引起了國際上的關注。一是大面積定向碳管陣列合成:利用化學氣相法高效制備純凈碳納米管技術,用這種技術合成的納米管,孔徑基本一致,約20urn,長度約100pm,納米管陣列面積達到 3mm 3mm。其定向排列程度高,碳納米管之間間距為100pm。這種大面積定向納米碳管陣列,在平板顯示的場發射陰極等方面有著重要應用前景。這方面的文章發表在1996年的美國《科學》雜志上。二是超長納米碳管制備:首次大批量地制備出長度為2~3mm的超長定向碳納米管列陣。這種超長碳納米管比現有碳納米管的長度提高1~2個數量級。該項成果已發表於1998年8月出版的英國《自然》雜志上。英國《金融時報》以「碳納米管進入長的階段」為題介紹了有關長納米管的工作。三是氮化嫁納米棒制備:首次利用碳納米管作模板成功地制備出直徑為3~40urn、長度達微米量級的發藍光氮化像一維納米棒,並提出了碳納米管限制反應的概念。該項成果被評為1998年度中國十大科技新聞之一。四是硅襯底上碳納米管陣列研製成功,推進碳納米管在場發射平面和納米器件方面的應用。五是制備成功一維納米絲和納米電纜,該成果研究論文在瑞典召開的1998年第四屆國際納米會議宣讀後,許多外國科學家給予高度評價。六是用苯熱法制備納米氮化像微晶;發現了非水溶劑熱合成技術,首次在300℃左右製成粒度達30urn的氮化鋅微晶。還用苯合成制備氮化鉻(crn)、磷化鈷(cop)和硫化銻(sbs)納米微晶,論文發表在1997年的《科學》雜志上。七是用催化熱解法製成納米金剛石;在高壓釜中用中溫(70℃)催化熱解法使四氯化碳和鈉反應制備出金剛石納米粉,論文發表在1998年的《科學》雜志上。美國《化學與工程新聞》雜志還發表題為「稻草變黃金---從四氯化碳(cc14)製成金剛石」一文,予以高度評價。 我國納米材料和納米結構的研究已有10年的工作基礎和工作積累,在「八五」研究工作的基礎上初步形成了幾個納米材料研究基地,中科院上海硅酸鹽研究所、南京大學、中科院固體物理所、中科院金屬所、物理所、中國科技大學、清華大學和中科院化學所等已形成我國納米材料和納米結構基礎研究的重要單位。無論從研究對象的前瞻性、基礎性,還是成果的學術水平和適用性來分析,都為我國納米材料研究在國際上爭得一席之地,促進我國納米材料研究的發展,培養高水平的納米材料研究人才做出了貢獻。在納米材料基礎研究和應用研究的銜接,加快成果轉化也發揮了重要的作用。目前和今後一個時期內這些單位仍然是我國納米材料和納米結構研究的中堅力量。 在過去10年,我國已建立了多種物理和化學方法制備納米材料,研製了氣體蒸發、磁控濺射、激光誘導cvd、等離子加熱氣相合成等10多台制備納米材料的裝置,發展了化學共沉澱、溶膠一凝膠、微乳液水熱、非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料的方法,研製了性能優良的多種納米復合材料。近年來,根據國際納米材料研究的發展趨勢,建立和發展了制備納米結構(如納米有序陣列體系、介孔組裝體系、mcm-41等)組裝體系的多種方法,特別是自組裝與分子自組裝、模板合成、碳熱還原、液滴外延生長、介孔內延生長等也積累了豐富的經驗,已成功地制備出多種准一維納米材料和納米組裝體系。這些方法為進一步研究納米結構和准一納米材料的物性,推進它們在納米結構器件的應用奠定了良好的基礎。納米材料和納米結構的評價手段基本齊全,達到了國際90年代末的先進水平。 綜上所述,「八五」期間我國在納米材料研究上獲得了一批創新性的成果,形成了一支高水平的科研隊伍,基礎研究在國際上佔有一席之地,應用開發研究也出現了新局面,為我國納米材料研究的繼續發展奠定了基礎。10年來,我國科技工作者在國內外學術刊物上共發表納米材料和納米結構的論文2400多篇,在國際上排名第五位,其中納米碳管和納米團簇在1998年度歐洲文獻情報交流會上德國馬普學會固體所一篇研究報告中報道中國科技工作者發表論文已超過德國,在國際排名第三位,在國際歷次召開的有關納米材料和納米結構的國際會議上,我國納米材料科技工作者共做邀請報告24次。到目前為止,納米材料研究獲得國家自然科學三等獎1項,國家發明獎2項;院部級自然科學一、二等獎3項,發明一等獎3項,科技進步特等獎1項;申請專利 79項,其中發明專利佔50%,已正式授權的發明專利6項,已實現成果轉化的發明專利6項。 最近幾年,我國納米科技工作者在國際上發表了一些有影響的學術論文,引起了國際同行的關注和稱贊。在《自然》和《科學》雜志上發表有關納米材料和納米結構制備方面的論文6篇,影響因子在6以上的學術論文(phys.rev.lett,j.ain.chem.soc .)近20篇,影響因子在3以上的31篇,被sci和ei收錄的文章占整個發表論文的 59%。 1998年 6月在瑞典斯特哥爾摩召開的國際第四屆納米材料會議上,對中國納米材料研究給予了很高評價,指出這幾年來中國在納米材料制備方面取得了激動人心的成果,在大會總結中選擇了8個納米材料研究式作取得了比較好的國家在閉幕式上進行介紹,中國是在美國、日本、德國、瑞典之後進行了大會發言。
4 納米產業發展趨勢
(1)信息產業中的納米技術:信息產業不僅在國外,在我國也佔有舉足輕重的地位。2000年,中國的信息產業創造了gdp5800億人民幣。納米技術在信息產業中應用主要表現在3個方面:①網路通訊、寬頻帶的網路通訊、納米結構器件、晶元技術以及高清晰度數字顯示技術。因為不管通訊、集成還是顯示器件,都要原器件,美國已經著手研製,現在有了單電子器件、隧穿電子器件、自旋電子器件,這種器件已經在實驗室研製成功,而且可能在2001年進入市場。②光電子器件、分子電子器件、巨磁電子器件,這方面我國還很落後,但是這些原器件轉為商品進入市場也還要10年時間,所以,中國要超前15年到20年對這些方面進行研究。③網路通訊的關鍵納米器件,如網路通訊中激光、過濾器、諧振器、微電容、微電極等方面,我國的研究水平不落後,在安徽省就有。④壓敏電阻、非線性電阻等,可添加氧化鋅納米材料改性。
(2)環境產業中的納米技術:納米技術對空氣中20納米以及水中的200納米污染物的降解是不可替代的技術。要凈化環境,必須用納米技術。我們現在已經制備成功了一種對甲醛、氮氧化物、一氧化碳能夠降解的設備,可使空氣中的大於10ppm的有害氣體降低到0.1ppm,該設備已進入實用化生產階段;利用多孔小球組合光催化納米材料,已成功用於污水中有機物的降解,對苯酚等其它傳統技術難以降解的有機污染物,有很好的降解效果。近年來,不少公司致力於把光催化等納米技術移植到水處理產業,用於提高水的質量,已初見成效;採用稀土氧化鈰和貴金屬納米組合技術對汽車尾氣處理器件的改造效果也很明顯;治理淡水湖內藻類引起的污染,最近已在實驗室初步研究成功。
(3)能源環保中的納米技術:合理利用傳統能源和開發新能源是我國當前和今後的一項重要任務。在合理利用傳統能源方面,現在主要是凈化劑、助燃劑,它們能使煤充分燃燒,燃燒當中自循環,使硫減少排放,不再需要輔助裝置。另外,利用納米改進汽油、柴油的添加劑已經有了,實際上它是一種液態小分子可燃燒的團簇物質,有助燃、凈化作用。在開發新能源方面國外進展較快,就是把非可燃氣體變成可燃氣體。現在國際上主要研發能量轉化材料,我國也在做,它包括將太陽能轉化成電能、熱能轉化為電能、化學能轉化為電能等。
(4)納米生物醫葯:這是我國進入wto以後一個最有潛力的領域。目前,國際醫葯行業面臨新的決策,那就是用納米尺度發展制葯業。納米生物醫葯就是從動植物中提取必要的物質,然後在納米尺度組合,最大限度發揮葯效,這恰恰是我國中醫的想法。在提取精華後,用一種很少的骨架,比如人體可吸收的糖、澱粉,使其高效緩釋和靶向葯物。對傳統葯物的改進,採用納米技術可以提高一個檔次。
(5)納米新材料:雖然納米新材料不是最終產品,但是很重要。據美國測算,到21世紀30年代,汽車上40%鋼鐵和金屬材料要被輕質高強材料所代替,這樣可以節省汽油40%,減少co2,排放40%,就這一項,每年就可給美國創造社會效益1000億美元。此外,還有各種功能材料,玻璃透明度好但份量重,用納米改進它,使它變輕,使這種材料不僅有力學性能,而且還具有其他功能,還有光的變色、貯光,反射各種紫外線、紅外線,光的吸收、貯藏等功能。
(6)納米技術對傳統產業改造:對於中國來說,當前是納米技術切入傳統產業、將納米技術和各個領域技術相結合的最好機遇。首先是家電、輕工、電子行業。合肥美菱集團從1996開始研製納米冰箱,可折疊的pvc磁性冰箱門封不發霉,用的是抗菌塗料,裡面的果盤都採用納米材料,發展輕工、電子和家用電器可以帶動塗料、材料、電子原器件等行業發展;其次是紡織。人造纖維是化纖和紡織行業發展的趨勢,中國紡織要在進入wto後能占據有利地位,現在就必須全方位應用納米技術、納米材料。去年關於保溫被、保溫衣的電視宣傳,提到應用了納米技術,特殊功能的有防靜電的、阻燃的等等,把納米的導電材料組裝到裡面,可以在11萬伏的高壓下,把人體屏蔽,在這一方面,紡織行業應用納米技術形勢看好;第三是電力工業。利用納米技術改造20萬伏和11萬伏的變壓輸電瓷瓶,可以全方位提高11萬伏的瓷瓶耐電沖擊的性能,而且釉不結霜,其它綜合性能都很好;第四是建材工業中的油漆和塗料,包括各種陶瓷的釉料、油墨,納米技術的介入,可以使產品性能升級。
1999年8月20日《美國商業周刊》在展望21世紀可能有突破性進展的領域時,對生命科學和生物技術、納米科學和納米技術及從外星球上索取能源進行了預測和評價,並指出這是人類跨入21世紀面臨的新的挑戰和機遇。諾貝爾獎獲得者羅雷爾也曾說過:70年代重視微米的國家如今都成為發達國家,現在重視納米技術的國家很可能成為下一世紀先進的國家。挑戰嚴峻,機遇難得,我們必須加倍重視納米科技的研究,注意納米技術與其它領域的交叉,加速知識創新和技術創新,為21世紀中國經濟的騰飛奠定雄厚的基礎。
編者按:激動人心的納米時代已經到來,人們的生活即刻將發生巨大的變化,然而,我們也要清醒地看到,市場上真正成熟的納米材料並不是很多。中科院院士白春禮院士認為,「真正意義的納米時代還沒有到來,我們正在充滿信心地迎接納米時代的到來。」
白春禮說,「人類進入納米科技時代的重要標志是納米器件的研製水平和應用程度。」納米科技發展到今天,距離納米時代的到來還有多遠呢,白春禮說,「納米研究目前還有許多基礎研究在進行中,在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究,納米科技現在的發展水平大概相當於計算機技術在20世紀50年代的發展水平,人類最終進入納米時代還需要30到50年的時間,50年後納米科技有可能像今天計算機技術一樣普及。」
對於納米科技,科學的態度是積極參與,腳踏實地地推動這一前沿科技的健康發展,既不需要商業炒作,也不需要科學炒作。
『陸』 納米材料簡介
納米材料技術的概況
納米級結構材料簡稱為納米材料,是指其晶粒大小介於1納米~100 納米范圍之間。由於它的尺寸已接近光的波長,加上其具有大表面的特殊效應,因此其所表現的特性,例如熔點、磁性、光學、導熱、導電特性等等,往往不同於該物質在整體狀態時所表現的性質。
納米技術的廣義范圍可包括納米材料技術及納米加工技術、納米測量技術、納米應用技術等方面。其中納米材料技術著重於材料生產(超微粉、鍍膜等),性能檢測技術(化學組成、微結構、表面形態、物、化、電、磁、熱及光學等性能)。納米加工技術包含精密加工技術(能量束加工等)及掃描探針技術。
納米材料具有一定的獨特性,當物質尺度小到一定程度時,則必須改用量子力學取代傳統力學的觀點來描述它的行為,當粉末粒子尺寸由 10微米降至10納米時,其粒徑雖改變為1000倍,但換算成體積時則將有 109倍之巨,所以二者行為上將產生明顯的差異。
納米粒子異於大塊物質的理由是在其表面積相對增大,也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結構,此結構代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來原子吸附鍵結,同時因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。
就熔點來說,納米粉末中由於每一粒子組成原子少,表面原子處於不安定狀態,使其表面晶格震動的振幅較大,所以具有較高的表面能量,造成超微粒子特有的熱性質,也就是造成熔點下降,同時納米粉末將比傳統粉末容易在較低溫度燒結,而成為良好的燒結促進材料。
一般常見的磁性物質均屬多磁區之集合體,當粒子尺寸小至無法區分出其磁區時,即形成單磁區之磁性物質。因此磁性材料製作成超微粒子或薄膜時,將成為優異的磁性材料。
納米粒子的粒徑(10納米~100納米)小於光波的長,因此將與入射光產生復雜的交互作用。金屬在適當的蒸發沉積條件下,可得到易吸收光的黑色金屬超微粒子,稱為金屬黑,這與金屬在真空鍍膜形成時高反射率光澤面成強烈對比。納米材料因其光吸收率大的特色,可應用於紅外線感測器材料。
納米技術在世界各國尚處於萌芽階段,美、日、德等少數國家,雖然已經初具基礎,但是尚在研究之中,新理論和技術的出現仍然方興未艾。我國已努力趕上先進國家水平,研究隊伍也在日漸壯大。(中國建材報/8.3 汪一佛)。
『柒』 納米金屬粉末可以運用到哪些行業
金屬類專業有:
金屬材料工程:金屬材料工程專業是材料科學與工程領域的基礎學科,按教育部最新專業目錄,金屬材料覆蓋了冶金、有色金屬、復合材料、粉末冶金、材料熱處理、材料腐蝕與防護及表面等方向。
冶金工程:冶金工程是研究從礦石等資源中提取金屬及其化合物、並製成具有良好加工和使用性能材料的工程技術領域。
焊接技術與工程:焊接技術與工程專業是一門集材料學、工程力學、自動控制技術的交叉性學科,教學以培養多學科知識的綜合運用為基礎,進行工程師的基本訓練。
金屬礦物加工工程:是研究礦物分離的一門應用技術學科。 其學科目的是將有用礦物和脈石(無用)礦物分離。例如:將鐵、銅、鉛、鋅礦石中含有石英等脈石礦物,通過重選、磁選和浮選等方法,將品位較低的原礦富集為人造富礦,為進行下一步的冶煉工作(冶煉過程屬於冶金工程專業)工作做准備。
機械工程是一門涉及利用物理定律為機械繫統作分析、設計、製造及維修的工程學科。機械工程是以有關的自然科學和技術科學為理論基礎,結合生產實踐中的技術經驗,研究和解決在開發、設計、製造、安裝、運用和維修各種機械中的全部理論和實際問題的應用學科。機械工程是工學研究生教育一級學科,工程研究生教育一個領域。
『捌』 有哪些納米技術
黑金鋼納米滲層技術
黑金鋼納米滲層技術,是通過多種元素滲入金屬表面形成復合滲層,從而達到使零件表面改性的目的。它沒有經過淬火,但達到了表面淬火的效果。最新改良工藝叫黑金鋼納米滲層技術。它相比傳統表面處理行業的優點在於完全不變形,硬度更高,盲孔深度更深,中性鹽霧試驗可達800小時以上,效率高,無需拋光基體表面同樣可達到相應的光潔度,可適用於非標及大小型零部件。
簡介:
黑金鋼納米滲層處理:技術將熱處理與防腐蝕處理一次完成,處理溫度高,時間短,能同時提高零件表面硬度、中性鹽霧試驗,耐磨性和抗蝕性,耐磨度強,變形小,無公害。具有優化加工工序,縮短生產周期,降低生產成本的優點,得到眾多廠家的認可和贊譽。
黑金鋼納米滲層處理技術在工藝上是熱處理技術與防腐蝕技術的結合,在性能上是高耐磨性和高抗蝕性的結合,在滲層上是由多種化合物組成的復合滲層。因此國外認為這是金屬表面強化技術領域內的巨大進展,把它稱之為一種新的冶金方法。
應用:
以下是黑金鋼納米滲層技術工藝在一些典型零件上的應用舉例:
1高速鋼刀具各種HSS鑽頭、銑刀、拉刀、齒輪刀具,提高使用壽命8—12倍,特別對難加工材料,效果尤為突出
2 刀桿、刀體 各種機夾刀具刀桿、刀體提高其耐磨性,抗擦傷,不變形,很好地滿足了定位和精度要求,防銹能力強
3 模具 適用於各種壓鑄模、注塑模、擠壓模、橡膠模、 玻璃模等,大幅度提高模具使用壽命,改善被加工零件的耐磨度
4 汽車零件 氣門、曲軸、凸輪軸、齒輪、氣簧活塞桿、減震器桿、差速器支架、球面銷等幾十種零件,已應用多年,效果顯著。
5 體育器械 6 紡織機械 7 開關零件 8 印刷機械 9 密封機械 各種閥門、軸類零件
10 電動工具零件 11 建築機械零件 12 照相機零件 快門、鎖扣等沖壓件。
特點:
目前,黑金鋼納米滲層技術在國內也得到大量推廣應用,尤其在汽車、摩托車、紡機、機床、電器開關、工模具上使用效果非常突出。其具體的特點如下:
1良好的耐磨性、耐疲勞性能
該工藝能極大地提高各種黑色金屬零件表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系數。產品經過黑金鋼納米滲層技術處理後,耐磨性比常規淬火、高頻淬火高20倍以上,比20#鋼滲碳淬火高12倍以上,比鍍硬鉻和離子氮化高4倍以上。
疲勞試驗表明:該工藝可使中碳鋼的疲勞強度提高60%以上,比離子氮化,氣體氮化效果均好。該工藝特別適合於形狀復雜的零件,解決技術關鍵,讓變形難題迎刃而解。
2良好的抗腐蝕性能
對幾種不同材料、不同工藝處理的樣品按同樣的試驗條件,按ASTMBll7標准進行了連續噴霧試驗,鹽霧試驗溫度35±2℃,相對濕度>95%,5%NaCL水溶液噴霧。試驗結果表明,經黑金鋼納米滲層技術處理後的零件抗蝕性是1Crl8Ni9Ti不銹鋼的5倍,是鍍鉻的8倍,是發黑的20倍,中性鹽霧試驗達到800小時以上,完全可滿足極端客戶的需求。
3產品處理以後變形小
工件經黑金鋼納米滲層技術處理之後幾乎沒有變形產生,可以有效的解決常規熱處理方法難以解決的硬化變形難題。例如:尺寸為510×460×1.5mm的碳鋼薄板經黑金鋼納米滲層技術處理之後,表面HV≥1000,不平度小於0.4mm。目前,黑金鋼納米滲層技術在眾多的軸類零件、細長桿件上應用得非常成功,有效的解決了一直以來存在的熱處理硬化和產品變形的矛盾。
4可以代替多道熱處理工序和防腐蝕處理工序,時間周期短
工件經黑金鋼納米滲層技術處理後,在提高其硬度和耐磨性的基礎上同時提高其抗腐蝕能力,並且形成黑色、漂亮的外觀,可以代替常規的淬火一回火一發黑(鍍鉻)等多道工序,縮短生產周期,降低生產成本。大量的生產數據表明,黑金鋼納米滲層技術處理與滲碳淬火相比可以節能70%,比鍍硬鉻節約成本50%,性價比高。
5無公害水平高、無環境污染
眾所周知,金屬表面處理工藝,大部分都附帶著產生大量有毒有害的化學物質。電鍍工藝產生含有銅,鋅,鎳,鉻等重金屬的廢水,金屬清洗使用的濃硫酸,濃鹽酸及氰化物,不僅生產成本劇增,更違背了環保的初衷。而黑金鋼納米滲層技術,從源頭上杜絕了污染源的產生。無論是操作生產中及後期成品中絕對不含任何重金屬物質,真正意義上的綠色環保。
6黑金鋼納米滲層技術技術適用材料的范圍廣泛
該工藝對所有黑色金屬材料均適用,從純鐵、低碳鋼、結構鋼、工具鋼到各種高合金鋼、鑄鐵以及鐵基粉末冶金件。
當前,全球新一輪科技革命和產業變革正在興起,我國製造業發展面臨著發達國家蓄勢占優和新興經濟體追趕比拼的雙重擠壓與挑戰,而金屬製造表面處理行業的網路化、智能化、柔性化、服務化的進程,對我國製造業的發展模式和轉型升級產生著深刻的影響。
隨著我國經濟與科技的高速發展,世界製造業的重心已逐步向我國轉移。與此同時,表面處理行業以其獨有的性能顯得越發重要。由於其具有較強的裝飾性與功能性,且通用性強、應用面廣等特點,已成為世界製造業中不可或缺,並且不斷發展的行業。行業全球年產值數萬億元。集中分布在機器製造工業、輕工業、電子工業、航空、航天及儀器儀表工業。隨著供給側改革的加速推進和市場化改革的進一步深化,我們製造業將加快「高端化、智能化、綠色化」等發展進程而我們的技術完全符合產業導向,卓越的技術性能必定會成為終端技術領域新一代獨角獸。
本公司一直致力於納米滲層技術的研究,歷經多年磨礪、經過反復實驗論證,終於研發出新一代黑金剛納米技術,該技術性能指標卓越,必將在表面處理行業界成為新一代霸主。為中國製造在終端技術領域實現了真正意義上的升級,讓該領域中國產品的競爭力在世界的舞台上有了個質的飛躍。