纳米材料行业研究范文

能力。

发展纳米科技是转变经济发展方式，实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合，代表着科技创新的方向，也代表产业发展的方向。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业，要大力推动自主创新，着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新，紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇，更加注重创新，加快自主创新能力，加快科技成果向现实生产力转化，加强科技体制改革，加快建设宏大的创新型科技人才队伍，谋求经济增长与发展主动权，形成长期竞争优势，为加快经济发展方式转变提供强有力的科技支撑。

太原高科艰苦创，成果累累不负人

太原高科耐火材料有限公司于1989年由高树森董事长基于创新耐火材料，服务高温产业经济的梦想而发起创立。在成立之初，这只是一家简易的小型耐火材料厂，经过几年的艰苦奋斗，企业取得了初步的发展。1992年经山西省高新技术委员会认定、国家太原高新技术开发区管委会批准，成立了太原高科耐火材料有限公司（简称太原高科）。

公司建立了耐火材料生产厂和专门的耐火材料技术研究中心，并被山西省科技厅确立为山西省耐火材料工程技术研究中心，成为耐火材料行业的部级高新技术企业，并承担山西省高端重点行业用耐火材料的技术研究与开发工作。先后研究开发出多种耐火材料高新技术产品，及时将研究成果转化为生产力，大大促进了企业的发展，同时为技术研究和自主创新提供了雄厚的资金支持，形成了生产与科研相互促进的良好局面。公司与国内多所研究院所、高等院校在产品开发、技术交流等领域建立长期的合作关系，使公司在新产品技术性能、使用性能、技术储备等方面不断创新，形成了产学研联盟，具备研究、开发、生产高技术特种耐火材料能力，形成了自主研发、自主创新和自我实现产业化的良性循环。经过二十多年的发展，在实现了公司的管理升级和稳步、持续、快速发展的同时，确立了以“以科研为依托，市场为导向”的科技兴企的发展战略。

为扩大产业规模，抢占市场制高点，再加上随着公司的不断发展，原有的生产能力远不能满足市场的需求，2005年公司在阳曲县投资8 000余万元，建设了总占地面为150多亩的现代化工厂和企业技术研发中心，该项目被列为山西省“1311”重点工程、高科技产业化项目及山西重点引进关键科技开发

项目。

新工厂于2006年竣工投入生产，特种高效不定形耐火材料年产能5.5万吨。新建的企业技术研究中心具有较先进完善的试验检验条件和设备仪器，还拥有一批经验丰富素质高的研发技术人员，具备研究开发自主创新和生产高新技术耐火材料的能力。该企业技术中心分别于2007年被山西省科技厅批准成为耐火材料行业工程技术研究中心，2009年被山西省认定为企业技术中心担负着耐火材料行业关键技术的研发和创新工作，并在自主创新方面取得多项重大创新成果。

太原高科走出了自主研发、自主创新、自主生产科研成果的路子，而且实际效果十分突出。这里同时也从一个例面说明，我国科技体制改革中建立以企业为主体、产学研结合的技术创新体系，并将其作为全面推进国家创新体系建设的突破口，只有以企业为主体才能坚持技术创新的市场导向，有效整合产学研的力量，确实增强国家竞争力，以企业为主体的创新机制，对科研成果迅速转化为生产力具有重要的推动作用。

要用科学的力量推动经济发展方式转变，运用高新技术加快改造传统产业，大幅度提高传统产业的科技含量，提高传统产业的质量效益和竞争力，大力推动自主创新提高原始创新能力。在这次金融危机的冲击下，该企业也受到一定程度的影响，但在高树森董事长的带领下克服重重困难，企业产值利润仍得到了较大增长，并且由于纳米科技、纳米材料开发成功和应用企业潜在产值利润发展空间十分广阔，实践证明，坚持科学发展观，走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。

目前，太原高科已通过了ISO9001―2000国际质量体系认证和ISO14001：2004环境管理体系认证，被山西省科委确定为“山西省科技先导型企业”、太原市科技局授予“太原市科技创新示范单位”、太原高新区授予“十佳技术创新项目企业”及“质量管理先进企业”、山西省认定为企业技术中心。最近，中国耐火材料行业协会授予太原高科耐火材料有限公司、山西省耐火材料工程技术研究中心“行业纳米耐火材料产业化示范基地”的称号。

七项纳米专利，创新成果喜人

耐火材料是钢铁、有色金属、建材、石化、能源、环保、电子、国防等基础工业领域重要的基础材料，是高温工业热工设备不可缺少的重要支撑材料，与钢铁等高温工业的技术发展相互依存互为促进。为了开发21世纪新一代耐火材料，迫切需要运用尖端的纳米技术和纳米材料开发后续的纳米耐火材料。纳米耐火材料是以纳米粒子为核心，由耐火材料颗粒相和基质粉料、结合剂及外加剂等组成的纳米结构基质相两大相构成。少量的纳米结构基质的理化性能成为决定整个耐火材料性能的重要基础。纳米耐火材料的开发不仅从根本上改变了耐火材料的组织结构（包括宏观结构和微观的显微结构），而且还能改变耐火材料的功能特性，提高耐火材料的理化性能指标以及在使用中的高寿命性与抗损毁性。

近年来，我们对纳米技术和纳米耐火材料进行了深入研究和自主创新，共申报了七项纳米耐火材料发明专利项目，涉及耐火材料的主要品种和类型，如酸性耐火材料、碱性耐火材料、中性耐火材料、耐火氧化物材料、高温复合材料，以及定型耐火材料、不定形耐火材料，七项发明专利均已公布，并经有关部门严格筛选后评定，被列为年度国家重点发明专利项目、并纳入国家发明专利实施转化项目中，还被知识产权出版社编入《中国专利发明人年鉴》第十一卷建国六十周年优秀发明家及专利项目特辑、《中国发明与专利》―建国60周年知识产权发展成就巡礼特辑中；前两项发明专利获第九届香港国际发明博览会金奖，又获第十二届中国北京国际科技产业博览会第三届中国自主创新杰出贡献奖。由于高树森又发明了更多的纳米耐火材料专利，2010年在第十三届中国北京国际科技产业博览会上再一次获“中国自主创新杰出贡献奖”。七项纳米发明专利项目分别是：

纳米耐火材料发明专利之一

纳米复合氧化物陶瓷结合铝－尖晶石耐火浇注料及其制备方法（公布号：CN101397212A）

该发明专利成果开创了纳米耐火材料新领域，解决以往耐火材料在技术性能方面存在的问题，完全证实纳米技术和纳米材料所具有的功能特性在纳米耐火浇注料中能够充分显示出来，全面提升和改善耐火浇注料的组织结构，特别是显微结构以及各项性能指标，又具有特殊的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性、高温结构稳定性以及耐高温性能等。

纳米耐火材料发明专利之二

纳米Al2O3薄膜包裹的碳－铝尖晶石耐火浇注料及其制备方法（公布号：CN101417884A）

本发明的碳-铝尖晶石耐火浇注料的最突出特点是组织结构致密，显微结构明显改善，纳米结构基质得以形成。另一方面，在抗钢水、熔渣侵蚀性、抗渣渗透性、抗热震性、高温体积稳定性、高温蠕变性等方面也显示出优异的性能，这些特性为它在炼钢二次精炼炉中成功地使用奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之三

纳米Al2O3、MgO复合陶瓷结合尖晶石-镁质耐火浇注料及其制备方法（公布号：CN101544505A）

本发明新型纳米耐火浇注料主要优点有以下方面：一是应用纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中得到成功的应用，制成了无团聚、分散性好的纳米尖晶石-镁质耐火浇注料；二是材质选择、加工工艺先进合理；三是生产成本相对较低，经济适应性强；四是无粉尘，无排放有害气体，特别是无纳米粉体的污染，是真正的绿色产品；五是实施套修补使残衬得到充分利用，适合于循环经济发展要求。鉴于以上优点本发明的纳米耐火浇注料，对炼钢工业二次精炼用耐火材料的发展起到了重要的推动作用。

纳米耐火材料发明专利之四

纳米Al2O3、MgO薄膜包裹的碳-尖晶石镁质耐火浇注料及其制备方法（公布号：CN101555153A）

本发明在整体二次精炼钢包实际使用中也取得了成功的经验，它在80t钢包渣线部位使用，采用RH进行精炼处理，渣线使用寿命达90炉次以上；在195tLF精炼炉上部包壁中使用也取得了优异的使用效果；采用本发明的碳-尖晶石镁质耐火浇注料制成大型预制构件，在195t精炼钢包最苛刻的冲击区部位也显示出较高的耐用性，这就为二次精炼整体钢包应用与发展提供了方向，也为二次精炼钢包整体化奠定了良好的基础。

纳米耐火材料发明专利之五

纳米耐火浇注料在LF炉二次精炼中的应用

纳米Al2O3、SiC薄膜包裹碳的Al2O3-MA-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法（公布号：CN101767999A）

本发明浇注料的创新点在材质的选择，是在传统用Al2O3-SiC-C质出铁沟浇注料中引用了镁铝尖晶石的成分，这种尖晶石相不是采用预合成尖晶石，而是以加入Al2O3和MgO为原始成分，通过原位合成反应生成纳米二次合成尖晶石，使这种新型纳米浇注料的结构、性能和耐用性等方面发生根本改变，使其纳米结构基质得以形成，抗渣铁侵蚀性和抗渗透性同时得到改善，耐用性显著提高。另外，由于在生成二次尖晶石时，伴随着微膨胀，所以在约束下发生致密化，可使浇注料的抗渣铁侵蚀性和抗渗透性进一步同时显著提高，这就为这种浇注料在高炉出铁沟中成功的制造和使用奠定了坚实的基础。

纳米耐火材料发明专利之六

纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料及其制备方法（公布号：CN101875561A）

本发明采用纳米技术和纳米材料，开创了一种具有特殊优异的耐高温性能、耐火度和荷重软化点、抗高温蠕变性、抗炸裂性、侵蚀性以及高耐用性的纳米SiO2、CaO复合陶瓷结合硅质耐火浇注料，以满足和适应现代炼铁高炉附属的高风温热风炉、玻璃熔窑上部结构、炼焦炉等使用的发展需求；另一方面硅质耐火浇注料是酸性耐火材料的典型代表，增加耐火浇注料主要品种特别是酸性或碱性耐火浇注料扩大浇注料使用范围，增加总体不定形耐火材料产量。

纳米耐火材料发明专利之七

矾土基纳米复合氧化物陶瓷结合Al2O3-MgO-C不烧制品及其制备方法（公布号：CN102167569A）

本产品最大特点是采用我国具有丰富的天然资源高铝矾土和轻烧镁石作原料，是以纳米碳黑和石油焦粉作为碳源，并能形成用纳米Al2O3和MgO包裹碳的尖晶石的纳米结构基质的Al2O3-MgO-C不烧制品。本产品在性能方面具有优异的抗钢水熔渣侵蚀性和抗渗透性，同时显著提高抗热震性、高温体积稳定性、抗高温蠕变性和适宜的隔热性能，因此在钢包和二次精炼炉中应用，解决了目前Al2O3-MgO-C砖生产和使用中存在的各种技术难题，满足了二次精炼技术发展需求，为钢铁工业提供最佳服务。

纳米耐火材料系列发明专利的公布，是纳米技术和纳米材料在耐火材料领域中成功应用的重要标志，也是纳米技术和纳米材料在传统产业中自主研发、自主创新的重要发展方向，对钢铁等高温工业的发展和高新技术的应用，做出了重要贡献。同时，发展纳米科技是转变经济发展方式，实现可持续发展的关键。具有战略性的纳米新兴产业是新兴科技、新兴产业的深度融合，代表着科技创新的方向，也代表产业发展的方向。使纳米战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业，要大力推动自主创新，着力突破制约经济社会发展的关键技术问题。加快推进自主创新，紧紧抓住新一轮世界科技革命带来的战略机遇，更加注重创新，加快自主创新能力，加快科技成果向现实生产力转化，加强科技体制改革，加快建设宏大的创新型科技人才队伍，谋求经济增长与发展主动权，形成长期竞争优势，为加快经济发展方式转变提供强有力的科技

支撑。

中国有丰富的耐火原料资源，尤其是高铝矾土、菱镁矿、石墨更是得天独厚。我国高铝矾土探明储量约为10亿吨（主要分布在山西、河南、贵州），居世界首位，与圭亚那、巴西共为世界矾土资源大国。我国菱镁矿蕴藏量约30亿吨（主要在辽宁、山东），占世界1/3，其他主要蕴藏国为俄罗斯和奥地利。磷片状石墨则以我国最丰富（主要在黑龙江、山东），储量1.4亿吨，其次为加拿大。它们的加工产品――矾土熟料、镁砂、鳞片状石墨均为优质耐火制品的重要原料。因此，耐火原料的这一资源优势为我国耐火材料发展提供了有利基础，同时也为耐火材料进入国际市场出口创汇提供了良好条件。该系列纳米耐火材料研究项目充分利用我国资源优势生产特种高效耐火材料，为我国耐火材料资源的利用和行业发展提供了新思路。该项目的实施对改变我国资源原料输出型方式，对我国利用资源优势，用高新技术带动改造传统产业，带动资源产业发展具有重要的意义。开发的新型纳米耐火浇注料及其整体浇注技术，大幅度提高浇注的整体炉衬的使用寿命，节省资源，且节能环保，生产成本相对较低，经济适应性强，无粉尘，无排放有害气体，特别是无纳米粉体的污染，是真正的绿色耐火材料，具有显著的经济效益和社会效益，已达到国际先进水平。该系列项目的大力推广也将为我国丰富的耐火矿产资源在现代耐火材料应用提供广阔的发展前景，将资源变为产品，推动市场效益，可带动资源产业的更快发展。

太原高科纳米耐火材料的研究及其发明专利成果，大大推动了我国纳米技术、纳米材料的进步与发展，为耐火材料的发展开辟了一片新天地，也为开发更长寿、更节能、无污染功能化的新型绿色耐火材料带来了发展空间。为了进一步深入发展纳米技术在耐火材料领域中的应用研究，使纳米技术在耐火材料领域中得到更广泛的应用，太原高科将研究开发更多更实用的纳米耐火材料发明专利成果，以满足钢铁、玻璃、水泥等高温工业发展需求，也为钢铁等高温工业新技术的实施与发展提供了最佳服务。

实行“纳米中国耐材”战略计划建立纳米耐火材料产业化示范基地

我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，经济发展与资源环境被破坏的矛盾日趋尖锐。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。

实行“纳米中国耐材”战略计划，催生新型经济社会发展模式。要在高新技术产业化大潮中占据有利先机，需要从技术创新、产业创新、产业集群耦合3个维度，探索原创技术产业催生机制、技术创新扩散机制和高新技术与传统产业的融合机制，实现知识产业集群、原创产业集群和以新技术武装的传统产业集群之间耦合与升级，将国家纳米技术建设成为国家原创产业的试验基地，高端制造业、技术、产业创新的典范。

纳米科技和纳米材料是21世纪最有发展前景的高新技术，它对国家经济发展、经济转型、传统经济改造、自主创新等均具有重要意义。然而，纳米科技和纳米材料只有在生产实际应用中才能体现出自身的重大价值。国外多个国家都对纳米产品的产业化给予特别关注，并且作为纳米科技发展水平的重要标志。纳米材料制备技术由实验室转移到工厂生产势在必行，在纳米技术产业化过程中存在多方面制约纳米发展的瓶颈问题。为了解决纳米耐火材料产业化中出现的各种瓶颈问题，我们开展长期的专项研究并取得了较好的效果，这就为纳米耐火材料产业化铺平了道路，为加快推进产业结构调整，完善现代产业体系，加快推进传统产业技术改造，加快发展纳米战略新兴产业，全面提升产业技术水平和国际竞争力，都具有重大意义。

发展纳米科技，在纳米材料领域进行深入研究，对于我国经济转型、经济的快速平稳发展意义重大，纳米耐火材料系列发明专利是纳米技术和纳米材料在传统产业中成功应用的典型实例，也是发展纳米技术和纳米材料的重要方向，对于提升传统产业意义非凡；纳米材料只有真正用于工业生产才能显示出纳米科技自身的重要价值；只有用纳米技术和纳米材料才能实现传统工业结构的改变，才能使传统产业得以深层次的发展。应当指出，实现纳米耐火材料产业化也不是直截了当的事，而是存在多方面制约产业化发展的瓶颈问题：一是降低纳米材料制备成本问题，市售的纳米氧化物陶瓷粉体价格十分昂贵，为纳米产业化带来了很大困难；二是发展大规模生产纳米材料的分散技术问题，以突显纳米效应；三是发展纳米耐火材料应用技术存在的问题，以制取分散性好、组织结构均匀、并能形成纳米结构基质的新型高效纳米耐火材料。为了解决制约产业化发展这些瓶颈难题，高树森带领太原高科竭尽全力进行了深入的研究，结合耐火材料工业实际，以适宜的工业原料和天然原料研发成功的纳米溶胶悬浮液作为纳米陶瓷结合剂，并能形成纳米结构基质的纳米耐火浇注料，解决了制备纳米材料成本昂贵的问题；此外，还改变了以往应用纳米陶瓷粉体材料制备纳米的制作工艺，采用湿法工艺，不仅解决了纳米陶瓷粉体的团聚和分散问题，而且还很好地解决了纳米在实际生产应用方面的诸多问题。

改革开放的总设计师邓小平同志曾指出：“科学技术是第一生产力”。由此开启了在全民范围内树立“将知识转化为生产力”的理念，知识和技术的结合是社会生产力提高的关键。科技成果不能只是空中楼阁，科技成果的最终归宿必须是产品。只有创造出更多的物质文明，经济才能更好地发展，才能拥有更加富足的未来。

为此，建立纳米耐火材料试验研究及产业化示范基地，对当前和今后耐火材料行业更好地为钢铁等高温工业的发展和技术进步是非常有意义的。产业化示范基地建立后，太原高科将运用多项高新技术，谋求与尖端的纳米技术整合，加速纳米耐火材料的理论与实际应用研究，完成开发成果后，可积极推进开发和创新成果的产业化，及时服务于钢铁等高温工业生产中，使纳米技术及早地显现出经济效益和社会效益，为科技发展和进步作贡献，努力把21世纪纳米尖端耐火材料的开发与生产做好、做成功。

将纳米耐火材料自主创新成果提升为国家战略性新兴产业

增强自主创新能力是培育和发展战略性新兴产业的中心环节，完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系，发挥国家科技重大专项的核心引领作用，结合实施产业发展规划，突破关键核心技术，加强创新成果产业化，提升产业核心竞争力。

培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七大战略性新兴产业，将给我国各行业带来新的发展机遇。完成“十二五”时期经济社会发展的目标任务，最根本的是靠科学技术，最关键的是大力提高自主创新能力。坚持把科技进步和自主创新与国家发展战略、经济社会发展目标、人民日益增长的物质文化需要紧密结合起来，着力突破制约我国产业升级的核心技术、关键技术、共性技术，下大力气解决影响我国未来发展的重大科学技术问题，不断攀登世界科学技术高峰，为建设创新型国家，为加快经济发展方式，实现科学发展提供科技支撑。纳米材料产业是我国“十二五”时期战略性新兴产业之一，由于重要的战略地位以及之于国民经济的重要性，让纳米材料产业必将成为“十二五”时期和未来很长一段时间里重大的经济增长点。在转变经济增长方式为主旋律的今天，纳米耐火材料产业必将迎来巨大的历史机遇，但如何担负起纳米耐火材料战略性新兴产业引领未来的重任，是对我们自主创新的科技产业界的极大考验。如何迎接挑战，如何让科技创新的价值真正落实到生产力里，如何在未来的竞争中赢得话语权及主动权，关键则在于我们科技界以及科技与产业之间能否顺利对接。

加快培育和发展战略性新兴产业是推进产业结构升级、加快经济发展方式转变的重大举措。战略性新兴产业以创新为主要驱动力，辐射带动力强，将纳米耐火材料提升为国家战略性新兴产业，有利于加快经济发展方式转变，有利于提升产业层次、推动传统产业升级、高起点建设现代耐火材料产业体系，全面提升耐火材料产业技术水平和国际竞争力。通过科技创新，促进产业结构优化升级，提高经济增长的质量和效益，实现经济增长方式由粗放经营向集约经营的转变；通过科技创新，提高能源资源利用效率，实现从资源消耗型经济向资源节约型经济的转变；通过科技创新，保护生态环境，治理环境污染，实现以生态环境为代价的增长向人与自然和谐相处的增长转变，促进经济社会全面、协调、可持续发展。

我国在纳米耐火材料技术研究已经处于当代最前沿，其成果显著，并得到各方面的肯定。将纳米耐火材料研发应用提升为国家战略新兴产业，很快将对今后的钢铁等高温工业发展产生重大影响，中国有能力在更高平台推动我国纳米耐火材料的技术创新和产业化，有能力引领这场新的工业革命。

纳米材料行业研究范文篇2

1纳米技术的相关概念和理论介绍

从单纯的纳米材料结构来看，纳米材料主要在微观分子、原子和宏观物质中间的领域，我们只有详细的认识什么是纳米材料以及现阶段纳米技术发展的成果，才能更好的去分析和探究纳米技术在机械工程领域的实际应用。我们可以简单的认为纳米材料科学是材料学的分支之一，我们也不能否认纳米技术在人们日常生活中的广泛应用和重要地位。这一科技突破成果的广泛应用，改变了我国传统机械工程的生产模式，为我国的机械工程发展和进步带来了翻天覆地的变化。

1.1纳米技术的定义

首先，我们必须明确的一点是，纳米是一个长度单位，它的原称是“毫微米”。我们通常所指的纳米科技就是指研究结构尺寸在一至一百纳米范围内材料的性质和应用。这门学科不是独立的、单一的存在，纳米科学与技术和众多的科学学科有着十分密切的关系，可以说，纳米技术一直走在学科交叉领域的前沿。我们通常将纳米科技分为三个研究方向，即纳米材料、纳米器件和纳米尺度，这三个研究领域都是进行科技研究的重要领域。纳米科技的根本目的就是利用纳米的特殊性能去制造具有特殊功能的产品。纳米技术在机械工程方面的应用意义重大，微型机械技术已经成为二十一世纪纳米技术运用的核心，很多国家开始对纳米技术进行了更深入的研究，旨在为机械工程的发展做出更大的贡献。

1.2纳米技术的主要内容

首先，纳米材料主要包括制备和表征。我们通常希望通过利用纳米尺度的结构，在不改变物质化学成分的前提下，去实现对材料基本性质的控制。其次，纳米动力学主要是微型电动机械系统，它的英文简称是MEMS，即主要包括微机械和微电机。这种技术实际上是一种类似于集成电器设计和制造的新型工艺。它的最主要特点就是部件很小，虽然刻蚀的深度要求范围在数十至数百微米，但是它的宽度误差很小。这种技术有着很强的科研潜力，一旦研究的更加成熟，就会在实际的应用中带来更好的经济价值和利用价值。第三，纳米生物学和纳米药物学，这种纳米技术的应用也很广泛，可以用自组装的方法在细胞内放入零件以构成新的材料。最后，还有纳米电子学，它主要包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光或者电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。这项技术可以满足当前电子技术发展的主要趋势。

1.3纳米技术在机械行业中的发展前景

我们认为，纳米技术作为科学研究中一项很重要的突破性成果，如果合理加以利用，能够在机械行业中展示出很强的利用潜力，为企业的生产带来更高的经济价值。纳米技术在机械行业中的应用范围和应用程度有待扩大和加深，它的发展前景是十分广阔的，我们必须看到纳米技术的科研潜力和经济价值，结合当前我国机械行业发展的现状和在实际利用中出现的问题，不断的进行研究和创新，深入的促进纳米技术和机械行业的紧密结合。我们可以在机械行业的各个领域去应用纳米技术，如：机械及汽车工业的滑配原件、射出成型时发生的粘模以及塑胶流道的低粘应用等。

2纳米技术在机械工程中的应用

随着科学技术的发展和社会经济的不断进步，纳米技术在机械方面的应用最重要的一方面就是微型机械技术，许多国家对此进行了深入的研究，我们可以看到，纳米技术在机械工程中的应用主要存在于微型纳米轴承方面。这种技术深深的改变了传统机械工程的发展模式。由于传统轴承的体积较大，它的摩擦力只能够靠来进行减少，但是这种方式并不能够从根本上避免摩擦力带来的问题。美国科学家通过研究，利用纳米技术很好的解决了这一问题，他们研制出了一种微型纳米轴承，这种轴承最大的优势就是几乎没有摩擦并且其直径仅仅是一个头发直径的万分之一。安徽的合肥大学通过研制，成功发明了纳米材料刀具，这标志着运用纳米材料制作的新型金属陶瓷刀具问世，这种刀具不仅仅品质十分优化，并且使用寿命也得到了极大的提高。另外，纳米耐磨符合图层的运用也是十分广泛的，实际上，这种微型化的大力运用已经从根本上改变了传统机械生产的模式，颠覆了传统机械的概念和范畴，这种微型机械的基础是现代科学技术，这种创新性的思维方式也是时展的重要产物。除此之外，纳米技术马达、纳米磁性液体以及纳米技术在食品机械领域的应用，都展示了纳米技术给机械工程带来的重大改变。

3结论

纳米材料行业研究范文

[论文摘要]科技的发展，使我们对物质的结构研究的越来越透彻。纳米技术便由此产生了，主要对纳米材料和纳米涂料的应用加以阐述。

一、纳米的发展历史

纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。

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，纳米产品的年营业额达到500亿美元。

二、纳米技术在防腐中的应用

纳米涂料必须满足两个条件：一是有一相尺寸在1～100nm；二是因为纳米相的存在而使涂料的性能有明显提高或具有新功能。纳米涂料性能改善主要包括：第一、施工性能的改善。利用纳米粒子粒径对流变性的影响，如纳米SiO2用于建筑涂料，可防止涂料的流挂；第二、耐候性的改善。利用纳米粒子对紫外线的吸收性，如利用纳米TiO2、SiO2可制得耐候性建筑外墙涂料、汽车面漆等；第三、力学性能的改善。利用纳米粒子与树脂之间强大的界面结合力，可提高涂层的强度、硬度、耐磨性、耐刮伤性等。纳米功能性涂料主要有抗菌涂料、界面涂料、隐身涂料、静电屏蔽涂料、隔热涂料、大气净化涂料、电绝缘涂料、磁性涂料等。

纳米技术的应用为涂料工业的发展开辟了一条新途径，目前用于涂料的纳米材料最多的是SiO2、TiO2、CaCO3、ZnO、Fe2O3等。由于纳米粒子的比表面大、表面自由能高，粒子之间极易团聚，纳米粒子的这种特性决定了纳米涂料不可能象颜料、添料与基料通过简单的混配得到。同时纳米粒子种类很多，性能各异，不是每一种纳米粒子和每一粒径范围的纳米粒子制得的涂料都能达到所期望的性能和功能，需要经过大量的实验研究工作，才有可能得到真正的纳米涂料。

纳米涂料虽然无毒，但由于改性技术原因，性能并不理想，加上价格太贵，难以推广；而三聚磷酸铝也因价格原因未能大量应用。国外公司如美国的Halox、Sherwin－williams、Mineralpigments、德国的Hrubach、法国的SNCZ、英国的BritishPetroleum、日本的帝国化工公司均推出了一系列无毒纳米防锈颜料，性能不错，甚至已可与铬酸盐相以前我国防锈颜料的开发整体水平落后于西方发达国家，仍然以红丹、铬酸盐、铁系颜料、磷酸锌等传统防锈颜料为主。红丹因其污染严重，对人体的伤害很大，目前已被许多国家相继淘汰和禁止使用；磷酸锌防锈颜料虽比。我国防锈涂料业也蓬勃发展，也可以生产纳米漆。

我国自主生产的产品目前已通过国家涂料质量监督检测中心、铁道部产品质量监督检验中心车辆检验站、机械科学院武汉材料保护研究所等国内多家权威机构的分析和检测，同时还经过加拿大国家涂料信息中心等国外权威机构的技术分析，结果表明其具有目前国内外同类产品无可比拟的防锈性能和环保优势，是防锈涂料领域划时代产品，复合铁钛粉及其防锈漆通过国家权威机构的鉴定后已在多个工业领域得到应用。

三、纳米材料在涂料中应用展前景预测

据估算，全球纳米技术的年产值已达到500亿美元。目前，发达国家政府和大的企业纷纷启动了发展纳米技术和纳米计划的研究计划。美国将纳米技术视为下一次工业革命的核心，2001年年初把纳米技术列为国家战略目标，在纳米科技基础研究方面的投资，从1997年的1亿多美元增加到2001年近5亿美元，准备像微电子技术那样在这一领域独占领先地位。日本也设立了纳米材料中心，把纳米技术列入新五年科技基本计划的研究开发重点，将以纳米技术为代表的新材料技术与生命科学、信息通信、环境保护等并列为四大重点发展领域。德国也把纳米材料列入21世纪科研的战略领域，全国有19家机构专门建立了纳米技术研究网。在人类进入21世纪之际，纳米科学技术的发展，对社会的发展和生存环境改善及人体健康的保障都将做出更大的贡献。从某种意义上说，21世纪将是一个纳米世纪。

由于表面纳米技术运用面广、产业化周期短、附加值高，所形成的高新技术和高技术产品、以及对传统产业和产品的改造升级，产业化市场前景极好。

在纳米功能和结构材料方面，将充分利用纳米材料的异常光学特性、电学特性、磁学特性、力学特性、敏感特性、催化与化学特性等开发高技术新产品，以及对传统材料改性；将重点突破各类纳米功能和结构材料的产业化关键技术、检测技术和表征技术。多功能的纳米复合材料、高性能的纳米硬质合金等为化工、建材、轻工、冶金等行业的跨越式发展提供了广泛的机遇。各类纳米材料的产业化可能形成一批大型企业或企业集团，将对国民经济产生重要影响；纳米技术的应用逐渐渗透到涉及国计民生的各个领域，将产生新的经济增长点。

纳米技术在涂料行业的应用和发展，促使涂料更新换代，为涂料成为真正的绿色环保产品开创了突破性的新纪元。

纳米涂料已被认定为北京奥运村建筑工程的专用产品，展示出该涂料在建筑领域里的应用价值。它利用独特的光催化技术对空气中有毒气体有强烈的分解，消除作用。对甲醛、氨气等有害气体有吸收和消除的功能，使室内空气更加清新。经测试，对各种霉菌的杀抑率达99％以上，有长期的防霉防藻效果。纳米改性内墙涂料，实际上是高级的卫生型涂料，适合于家庭、医院、宾馆和学校的涂装。纳米改性外墙涂料，利用纳米材料二元协同的荷叶双疏机理，较低的表面张力，具有高强的附着力，漆膜硬度高且有韧性，优良的自洁功能，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力，疏水性极佳，容易清洗污物的性能。耐洗性大于15000次，具有良好的保光保色性能，抗紫外线能力极强。使用寿命达15年以上。颗粒径细小，能深入墙体，与墙面的硅酸盐类物质配位反应，使其牢牢结合成一体，附着力强，不起皮，不剥落，抗老化。其纳米抗冻涂料，除具备纳米型涂料各种优良性之外，可在10℃到25℃之内正常施工。突破了建筑涂料要求墙体湿度在10％以下的规定，使建筑行业施工缩短了工期，提高了功效，又创造出高质量。

四、结语

由于目前应用纳米材料对涂料进行改性尚处在初级阶段，技术、工艺还不太成熟，需要探索和改进。但涂料的各种性能得到某些改进的试验结果足以证明，纳米改性涂料的市场前景是非常好的。

参考文献：

[1]桥本和仁等［J］.现代化工.1996(8):25～28.