问题：纳米材料技术及应用开发
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时间：2005-08-16 10:34:59 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

十五”国家重大科技攻关“低温多效海水淡化技术示范工程”运行成功

　　该课题承担的3000吨/日低温多效海水淡化示范工程经过调试运行，各项技术指标全部达到设计要求。

　　3000吨/日低温多效海水淡化示范工程的圆满完成，表明我国在海水淡化关键技术及产业化方面取得重大突破。该示范工程为国内首台具有完全自主知识产权、自主设计、自主加工制造蒸馏淡化装置，是我国海水淡化技术发展史上一个重要标志，为推动我国海水淡化技术的产业化，缓解沿海地区淡水资源的紧缺状况提供了良好示范。

　　该示范工程的投产，每年可为黄岛电厂生产高纯水100万吨，节约其自来水消耗125万吨（回收率以80%计）。据测算，每提供一吨锅炉补给水，较传统工艺节约水处理成本3.5元，一年可节省约190万元。该工程的推广应用将加快我国海水淡化产业的发展，对缓解淡水资源的紧缺，保障沿海经济社会可持续发展具有非常重要意义。

　　纳米科技是指在纳米尺度（1nm—100nm）上研究物质的特性和相互作用，以及利用这些特性的科学和技术。纳米科学和纳米技术并不只是向小型化迈进了一步，而是迈入了一个崭新的世界———介观世界。在这个世界中物质的运动受量子原理的主宰，会出现许多新奇特性，是人类较为陌生的领域。

　　纳米科技是当今最富有活力、对未来经济和社会发展将产生重大影响的前沿科技领域。纳米科技将大大拓展和深化人们对客观世界的认识，使人们能够在原子、分子水平上制造材料及器件，导致信息、材料、能源、环境、医疗与卫生、生物与农业等领域的技术变革。

　　周少雄博士告诉记者，科技攻关项目“纳米材料技术及应用开发”通过对纳米复合改性材料、高分子复合生物材料、纳米晶软磁合金等产业化关键技术的开发，实现了纳米材料的产业化和商品化，促进了建材、纺织和机械等相关传统行业的技术改造和技术升级，同时对能源与环境、电力电子和生物医药等高新技术领域的快速发展起到了重要推动作用。

　　课题一：无机纳米颗粒增韧改性塑料制品工业化技术

　　应用：传统建材产业

　　塑料橡胶是我国重要的传统产业，塑料年消耗量已超过2500万吨，采用纳米技术提升这一传统产业，具有重大的经济效益和社会意义。

　　有机高分子材料与无机材料在性能上具有互补性，如将其制成结构完美的无机/有机纳米杂化复合材料，则可同时获得无机和有机材料的优越性能，因此，“无机/有机纳米复合材料”成为国际高技术领域的研究热点，而制造成本则是商业化应用的主要制约因素。开发低成本无机纳米材料、实现纳米复合材料商业化应用，成为国际该领域研究的技术难题。

　　北京化工大学“长江学者”特聘教授陈建峰博士向记者介绍，课题组在现有纳米材料中，选择了价格最低的纳米碳酸钙作为塑料的基本无机相增韧材料，创制出系列低成本高性能纳米复合材料，如纳米碳酸钙/聚氯乙烯复合材料的冲击强度是纯聚氯乙烯的4倍；发明和开发了高固含量（含量达70%）无机纳米母料加工工艺及关键加工装备，攻克了工业化关键技术，开发建成了年产3000吨无机纳米增韧母料等工业示范生产线，并在全国范围内推广了纳米碳酸钙/聚氯乙烯复合门窗异型材技术，总年产能达到10万吨。专家点评：

　　将无机材料刚硬性和耐热光性等特有性能赋予有机高分子，形成具有杂化优势完美性能的复合材料，是国际复合材料领域追求的目标。

　　课题组围绕此目标，利用自主国际首创的超重力法制备纳米颗粒材料技术，以纳米碳酸钙为基本无机相增韧增强材料，开发了独创的母料法制备方法，实现了多种高分子基的无机/有机纳米复合材料及其制品的产业化。其突出的低成本高性能优势，完全符合商业化利益驱动特点，故该无机/有机纳米复合材料技术可望在塑料、橡胶、纤维等产业中得到迅速推广使用；产品已出口美欧等发达国家，说明该技术产品进入了国际领先水平行列，完成了从技术开发到产业化再到商业化的技术发展全过程，是我国纳米技术提升传统产业的一个成功范例。

　　课题二：纳米磷灰石类骨晶体与聚酰胺高分子复合生物活性硬组织修复体系列制品开发

　　应用：医用材料产业

　　负责管理攻关项目的韩伟主任告诉记者，通过三年的科技攻关，他们建立了先进的产品设计开发、临床技术研究、模具设计、产品成型加工、产品质量检测、生化检测、超净消毒封装等生产流程，编制了医疗器械注册产品标准，实现了课题的预定目标。

　　课题组在国际上首创了“纳米磷灰石类骨晶体/聚酰胺高分子复合生物活性材料”新体系，经过多年的大量动物实验、生物安全性评价和组织学研究，开发出20多种硬组织修复体，包括脊柱修复体、椎间融合器、仿生椎板、骨板和骨块、颅颌面骨修复体、骨关节、骨螺钉和骨水泥等新型制品，并获得国家食品药品监督管理局颁发的准字号注册许可证。

　　临床人体应用效果十分满意，其中，5-10厘米长段承力修复体在临床人体脊柱修复上获得的成功应用，填补了国内外空白，此类研究位于国际生物材料研究的领先行列。专家点评：

　　所选体系充分利用了纳米磷灰石晶体和聚酰胺对人体骨无机和有机成分的仿生性，通过常压共溶复合新工艺实现了赋予材料优异的生物相容性、与骨匹配的生物力学性能和与骨结合的生物活性。该体系为获得组成和性质类似于人体组织的仿生生物材料开辟了一条新途径，为人工骨修复材料的开发与临床应用带来了新希望。

　　课题三：纳米晶软磁合金及其制品产业化

　　应用：电力电子和电子信息领域

　　课题组负责人、博士生导师卢志超教授，为了让记者明白纳米晶软磁合金及其制品的“来龙去脉”，打开了他的笔记本电脑，十分耐心的从纳米晶软磁合金讲到其制品，又十分形象地介绍了它的应用和产业化。

　　纳米晶软磁合金是20世纪80年代末在非晶合金基础上发展起来的高技术新材料。它的制造方法采用了先进的快速凝固技术，由钢液一步喷制厚度小于30微米的非晶带材，再经过适当热处理获得晶粒尺寸约10纳米的超微晶结构，具有工艺简单、节约能耗的显著特点。

　　经过十余年的科技攻关，取得一系列重要成果，特别是在逆变焊机、漏电保护器、电力互感器等方面的应用独具特色，已经形成巨大的应用市场。但是，与日本和德国等发达国家相比，我国尚无法生产可辊剪的纳米晶合金超薄带，从而限制了纳米晶合金在高频电子信息领域中的应用。

　　通过本课题的实施，成功突破了纳米晶软磁合金超薄带的急冷铸带技术，使产业化生产设备的自动化水平和控制精度显著提高，稳定地生产出厚度为20微米的超薄带，纳米晶合金带材的表面质量和材料物理性能均达到了国外同类产品先进水平，发明了两类具有自主知识产权的高性能特种纳米晶合金新材料，四大类应用于家电和通讯电源的高品质纳米晶铁芯制品，为解决国内迫在眉睫的电磁兼容问题提供了有力的技术支撑。

　　目前，自主设计并建成的纳米晶软磁合金超薄带生产线和纳米晶卷绕磁芯生产线已投入生产，产品质量、技术水平和产量均进入世界前三强，并已广泛应用于电力电子和电子信息领域。专家点评：

　　纳米晶软磁合金具有优异的综合软磁性能，被誉为新一代软磁材料。我国突破了可辊剪的高质量纳米晶软磁合金超薄带和高品质铁芯的连续化制造技术，自主设计并建成了纳米晶软磁合金超薄带及其制品产业化生产线，打破了国外在该领域的技术垄断。对于满足电力电子和电子信息产品向小型、高效、节能和抗干扰方向发展的迫切需要，提升该领域的产业化技术水平，推动相关行业的技术进步具有重要的促进作用。

　　 ■链接

　　纳米发展小史

　　1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。

　　1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为“超级纤维”。这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。

　　1999年，基于纳米产品的年营业额达到500亿美元

回复人：ming599602,▲▲ (努力做好胶粘剂) 时间：2005-08-16 15:33:18 编辑	1楼
顶顶啊~~

回复人：上山上山爱,▲ (正在做水热方面的无机发光纳米材料的合成，甚是菜鸟！) 时间：2005-10-12 11:49:05 编辑	2楼
科学真是日新月异啊

回复人：lqjin,▲ (纳米氮化物和碳化物生产商) 时间：2005-11-04 16:27:58 编辑	3楼
我是天天盼着纳米产业能有很快的发展，现在我的产品多卖到美国，日本，韩国，英国，德国等。而国内很少，悲啊！

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8msec