纳米技术研究成果范例6篇

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纳米技术研究成果

纳米技术研究成果范文1

1、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。

(1)发达国家和地区雄心勃勃

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。

日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”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,日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。

(2)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日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。

(3)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。印度政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。

2、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。

日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在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,日本为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,日本2004年增加到8欧元,因此欧盟与美日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%,日本为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%。由于投资的快速增长,纳米技术的创新时代必将到来。

3、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。

(1)在纳米科技论文方面日、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40370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10000篇,几乎占全部论文产出的30%。日本(12.76%)、德国(11.28%)、中国(10.64%)和法国(7.89%)位居其后,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,与日本接近。

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3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%。

(2)在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头

据统计:美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国(1454项),其次是日本(368项)和德国(118项)。由于专利数据来源美国专利商标局,所以美国的专利数量非常多,所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多,所占比例都超过了1%。

专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大,在论文数最多的20个国家和地区中,专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明,很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力,但比较侧重于基础研究,而实用化能力较弱。

(3)就整体而言纳米科技大国各有所长

美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用,目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断,而且,已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年,美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》,目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合,实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标;利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门,这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用,还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果,未来5~10年有望商业化。

虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点,纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究,期望突破传统的极限,让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒,并按照一定规则排列这些颗粒,使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面,目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。

日本纳米技术的研究开发实力强大,某些方面处于世界领先水平,但尚未脱离基础和应用研究阶段,距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上,日本最重视的是应用研究,尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外,日本开发出多种不同结构的纳米材料,如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。

在制造方法上,日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法,同时积极开发新的制造技术,特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1/10,两三年内即可进入批量生产阶段。

日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高,并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置,能应用于纳米领域,在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路,是世界最高水平。

日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地,如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机,解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过,这些研究大都处于探索阶段,成果为数不多。

欧盟在纳米科学方面颇具实力,特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。

中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多,主要以金属和无机非金属纳米材料为主,约占80%,高分子和化学合成材料也是一个重要方面,而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。

4、纳米技术产业化步伐加快

目前,纳米技术产业化尚处于初期阶段,但展示了巨大的商业前景。据统计:2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元,2010年将达到14400亿美元。为此,各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化,都在加紧采取措施,促进产业化进程。

美国国家科研项目管理部门的管理者们认为,美国大公司自身的纳米技术基础研究不足,导致美国在该领域的开发应用缺乏动力,因此,尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心,希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”,以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项:一是进行纳米技术基础研究;二是与大企业合作,使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面,其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。

美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破,并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大,其目的是共享信息,促进联系,加速纳米技术应用。

日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合,不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”,以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程;东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所,试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。

欧盟于2003年建立纳米技术工业平台,推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出:建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战,把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域,生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品,同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。

纳米技术研究成果范文2

一腔报国激情,尽撒中国大地。他以旺盛的生命力,真正实现了生产力与科技研发的“无缝链接”。在纳米耐火材料这个平台上,他坚守科技创新的信念。他从小小的纳米中创造了巨大的价值,在科技创新的漫漫长路上,用严谨和勤奋诠释着一名科技企业家的责任和信念。他的信念如磐石般坚定,身躯如青松般挺拔,在纳米技术的浩瀚海洋中,他是一名勇猛的弄潮者。

他将知识投于实践创造财富,又在实践中获得真知奉献社会。在诸多实力候选人中,他成功当选为第9届中国时代新闻人物十大杰出成就奖”和“时代楷模•共和国经济建设十大功勋企业家”在过去的执着里他书写下成功,在未来的执着中,必将书写下中国纳米耐火材料行业新的辉煌!

创新是社会持续发展的不竭动力,创新是建设和谐社会的助推剂。作为“第一生产力”的科学技术承载着社会和谐发展的价值,是和谐社会系统运行的核心动力。其中高科材料的纳米创新是创新中最为艰难、最为复杂却也是最有意义的,不仅是理论视角的改变,还有学科的糅合,从而为社会的发展带来新的动力。然而,在这条道路上经历的苦难和磨砺却也是难以想象。我们又不得不提的是,纳米高科耐火材料的创新所带来的效益是巨大的,新的指导实践的方式,无疑要重新整合生产力,继而带来社会的变革。那么就让我们走近纳米耐材发明专利的获得者,太原高科耐火材料有限公司董事长,山西省耐火材料工程技术研究中心主任兼首席专家,中国节能协会玻璃窑炉专业委员会副主任委员,教授级高级工程师,耐火材料行业专家――高树森。

宝剑锋从磨砺出

梅花香自苦寒来

在改革开放的年代,他在中原拉起高科耐火材料的大旗;在出奇制胜的时期,他毅然决定成立自己的品牌,剑走偏锋,成就了耐火材料领域的一颗明星。标新立异,奇峰突起,风云岁月,年华沉积,连续多年绩效稳健增长的行业奇迹,高树森用科学技术造福社会!

太原高科耐火材料有限公司于1989年成立,成立之初只是一家简易的小型耐火材料厂,设备及实验条件相当简陋,在高董事长的带领下,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,成为山西省耐火材料行业唯一的国家级高新技术企业,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、高校形成产学研联盟,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。

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8000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。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。

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“行业纳米材料产业化示范基地” 的称号。

实践证明,坚持科学发展观,坚持走自主研发和自主创新的道路是太原高科发展的根本。通过多年的努力,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,由“中国制造”变为“中国创造”,而且实际效果十分突出。同时也从一个侧面说明,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。

百卉争妍丰华硕果

纳米科技和纳米材料是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的高新技术,是21世纪最富有活力的高新技术,对各个领域将产生深远影响的高新技术,其研究内容涉及现代科技的广阔领域,世界各国都对纳米技术和纳米材料给予了极大关注,具有特异功能的各种纳米材料越来越多,由纳米材料制备的功能性产品也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能产品的产业领域,从而使得许多传统产业正在发生一场新的技术革命。

自2008年9月至今,在两年多的时间里,发明人高树森共申报了六项纳米耐火材料发明专利项目,前五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,还被国家知识产权局出版社编入发明人年鉴中,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。2010年这些纳米发明专利在第十三届中国北京国际科技产业博览会上又获“中国自主创新杰出贡献奖”,并且高董事长在“中国高新企业发展国际论坛”上做了《关于发展纳米科技和纳米耐火材料自主创新及其产业化》的重要报告。六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(公开号:CN 101397212A)

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(公开号:CN 101417884A)

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(公开号:CN 101544505A)

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(公开号:CN 101555153A)

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(公开号:CN 101767999A)

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(申请号:201010165554.9)

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,作出了重要贡献。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。

该系列纳米耐火材料研究项目充分利用山西省资源优势生产特种高效耐火材料,为山西省耐火材料资源的利用和行业发展提供了新思路。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,以满足钢铁等高温工业发展需求,也为钢铁等高温工业技术的实施与发展提供了最佳服务。

独树一帜开创纳米

耐火材料产业新领域

转变经济发展方式是事关经济发展质量和效益、事关我国经济的国际竞争力和抵御风险能力、事关经济可持续发展和经济社会协调发展的战略问题,也是经济领域的又一场深刻变革,更是决定中国现代化命运的重大转折。

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。为此,建立纳米耐火材料产业化示范基地,对当前和今后耐火材料工业和钢铁等高温工业的发展是非常有意义的,而且也是十分紧迫和刻不容缓的。此外,国际间纳米技术和纳米材料的竞争更多体现在工业生产的纳米产品上,太原高科对纳米科技和纳米耐火材料的研究开发和自主创新作了长期的艰苦努力,并取得多项发明专利成果,并且对纳米科技和纳米耐火材料继续开展深入研究和产业化基地建设将会取得更多、更大进展,为我国纳米科技发展作出贡献。

我们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。

“纳米中国耐材”

战略推动经济发展模式转型

随着纳米技术的研究与发展,使其具有特异功能的各种纳米材料的制备成为现实与可能,作为纳米技术基础的纳米材料率先得到发展与应用,由纳米材料制备的功能性产品,也不断地开发出来,开始形成一个新型的纳米功能性产品的产业领域。我们在纳米耐火材料的研发和创新中,在将近两年的时间里,先后发明了六项纳米耐火材料专利项目,并且连续两届在中国北京国际科技产业博览会上获“中国自主创新杰出贡献奖”,引起媒体广泛观注,新浪财经、中国研磨网等媒体给予了报导。

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。

纳米技术研究成果范文3

关键词:纳米材料;纳米技术;动物疾病防控

中图分类号:S858文献标识码:B文章编号:1007-273X(2018)04-0012-02

当前国际动物疫病现状呈现复杂化,形势不容乐观。新兴复合型科技研究产物应用于动物疾病的诊断、治疗预防等环节迫在眉睫。纳米材料及技术由于具有新颖的物理、化学和生物学特性,已被研究应用于生命科学领域。纳米材料具有其独特的功能和优势,越来越多研究人员将纳米技术引入到动物疾病防控领域,如致病菌的快速检测、疾病的诊治等方面,并己取得了一定的效果。

1纳米材料及纳米技术研究概况

1.1纳米材料特点

纳米材料主要表现为表面与界面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。实际应用效果包括表面积大、表面活性高、催化效率高、安全性稳定、吸附能力优良、低毒性等特点。

1.2纳米材料研究进展

纳米材料是纳米科学发展的重要基础,也是纳米科技最为重要的研究对象。纳米材料在生物医学中检测诊断、药物治疗以及健康预防方面均取得了一定的发展。军事医学院邱志刚[1]试验发现,水中的纳米氧化铝可以促使耐药基因从大肠杆菌转入沙门氏菌的效率提高200倍。即使以往很难发生耐药基因转移的不同种类细菌,在氧化铝纳米粒子的作用下耐药基因也发生了转移。由此可见,应用氧化铝纳米粒子大大加快了细菌获取耐药基因的速度。

1.3纳米技术

纳米技术是在纳米尺度下对物质进行制备、研究。在药物研究领域,由于纳米材料和纳米产品性质的特异性和优越性,用该技术建立新的药物控释系统可起到提高药物在体内的吸收效果、改善药物的输送、替代病毒载体、催化药物化学反应的作用。研究引入了微型领域,为寻找和开发新兽药、结合转基因技术用于动物试验研究[2],研制合成理想的药物提供强有力的技术支撑。

2纳米材料在动物疾病防治中的应用

随着生命科学、生物信息学等新兴复合型学科的迅速发展,纳米材料借助其特殊的结构效应在动物疾病防治领域展示出广阔的应用前景。医学起源于疾病诊断,对动物疾病没有很好的诊断就不可能有很好的预防和治疗。目前随着科技的发展,动物疾病诊断技术得到了前所未有的发展,各种检验诊断手段、仪器已是各式各样。利用纳米材料的特性去化验检测样品材料,可借助纳米材料极高的传感灵敏效应对疾病进行早期诊断,便于疾病防治。

2.1纳米分子信息成像和诊断

分子信息影像是生物医学和分子诊断学中的一门重要学科,可用于检测,考察机体内外组织中的分子细胞形态结构变化[3,4]。而纳米探针由于具有高亮、光学稳定、光谱吸收范围广等特点,可用于定量准确监测生物机体内部分子的理想工具,连接于小分子的肽、抗体以及核酸分子来进行疾病检测,靶向定位于目标细胞分子内部。Wu等[5]研究发现,基于量子点的肿瘤标记Her2的免疫荧光标记,比常规荧光染料标记不同的靶细胞表面受体、细胞骨架、核抗原和其他细胞器更有效。同时也发现了生物结合的胶体量子点在细胞标记、细胞示踪、DNA检测和体内成像方面很有价值。Gao等[6]进行了体内量子点成像和肿瘤定位的动物研究,观察到量子点在肝、脾、脑、心、肾和肺中的吸收、滞留和分布有逐渐减少的规律,在裸鼠前列腺癌异种移植瘤的研究中,量子点在瘤组织内特异性蓄积呈现出亮红色。

2.2纳米金及其检测技术

纳米金即指金的微小颗粒。其直径在1~100nm,具有高电子密度介电特性和催化作用。可与多种生物大分子结合,且不影响其生物活性。新型的纳米抗菌复合材料具有作为新的抗菌剂或者是抗菌包装材料的高效伤口敷料的可行性[7],可以用作高效的抗微生物制剂在生物应用中具有广阔的发展前景。纳米金PCR是基于常规PCR基础上,结合纳米技术而发展起的新型检测技术。刘阳等[8]根据副溶血弧菌(VP)的toxR基因序列,设计一对特异性引物,建立纳米金PCR检测方法,结果表明能扩增得到与试验设计相符的208bp(VP)的特异性条带,且与其他细菌无交叉反应。与普通PCR法进行比较,该方法检测灵敏度比普通PCR高10倍。而与传统的细菌分离鉴定法相比,纳米金PCR检测大大提高检测效率且具有灵敏度高、特异性强等优点。

2.3作为药物运输载体

和传统的注射或口服给药途径不同,运用纳米材料可定点靶向进行药物运输,对于药物剂量控制和疾病的预防及治疗具有重要意义。使用纳米材料运输药物可有效提升药物运输效率,降低毒性反应。越来越多的科研人员开始关注并构建用于药物输送的纳米载体,这些药物载体在肿瘤疾病的诊断治疗中具有广阔的前景。如Chen等[9]将pH敏感材料环糊精和低分子量的聚乙烯亚胺整合成纳米载体,并负载寡聚核酸,该载体可以有效地转染肺腺癌细胞,并对肿瘤生长有良好的抑制作用[10]。

3展望

纳米技术研究成果范文4

林彬,副教授,硕士研究生导师,现任“天津大学先进陶瓷及加工技术教育部重点实验室”副主任。林彬老师在机械工程研究领域颇有建树,他是中国机械工程学会高级会员、中国刀协先进切削技术研究会常务理事、中国机械工程学会生产工程分会精密工程与纳米技术专业委员会委员、天津市兵工学会机械专业委员会副主任委员、天津市硅酸盐学会陶瓷专业委员会委员、军地联合培养高级军事人才高级专家、“天津大学先进陶瓷及加工技术教育部重点实验室”学术委员会委员、《现代制造工程》杂志编委。

“天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室”成立于1993年底,由高温结构陶瓷材料研究部和工程陶瓷加工技术研究部组成,承担大量的国家和地方研究课题,近五年来承担国家级课题30余项,发表学术论文200余篇。代表的研究成果有:高性能莫来石陶瓷强韧化及其应用;多元系氧化锆增韧陶瓷;陶瓷延性域加工机理和精密加工技术;工程陶瓷高效加工机理及其应用研究;现代陶瓷材料制备技术及无机材料联结;工程陶瓷精密高效加工设备的研究。其中不少研究成果为国内首创,并进行产业化运作,取得了显著的经济效益。该实验室学科是我国高温结构材料、工程陶瓷加工技术研究和人才培养的重要基地。林彬老师是该实验室的重要成员之一,多年来,他先后在该领域做出了许多突出的成果。

在学术研究方面,林彬老师先后参加并主持国家“七五”、“八五”、“九五”重点攻关课题9项,天津市青年基金课题4项,天津市攻关课题1项,军工重点课题6项,教育部重点攻关课题1项,重点实验室基金课题多项。已培养硕士研究生34人。发表科技论文60余篇,其中SCI收录16篇,EI收录19篇。1988年林彬老师参与完成国家陶瓷绝热发动机研究计划中陶瓷汽车零部件的加工研制工作;2000年,他在国际上首先开展并完成了弧形移动热源温度场理论的解析解和数值解的研究工作,为硬脆材料端面磨削过程的热分析奠定了理论基础;2002年,他在国内外率先提出了非稳态磨削技术理论,开辟了一种适于硬脆材料超精密加工的新方法;2003年,林彬老师开展了陶瓷材料烧成过程的计算机辅助分析计算研究工作;2005年他主持完成某重点武器关键技术研究,解决了长期困扰我国军事工业的一个难题;2006年,林彬老师开展硬脆材料脆性加工去除理论研究。

林彬老师多次获得各种奖励,先后获得国家教委科技进步二等奖1次、三等奖2次,天津市科技进步三等奖1次。1994年获得天津市青年科技奖;1992年林彬老师以“陶瓷冷加工技术”获得当年国家教委科技进步二等奖;1994年,他获得天津青年科技奖;1997年,林彬老师以“陶瓷材料加工机理研究”获得天津市科技进步三等奖;1999年,林彬老师以“莫来石陶瓷增韧机理与应用”获得国家教育部科技进步三等奖,2000年,他又以“陶瓷材料加工技术及应用” 国家教育部科技进步三等奖。

纳米技术研究成果范文5

重大科技基础设施中长期规划

2013年1月16日,国务院常务会议讨论通过了《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》,明确了未来20年中国重大科技基础设施发展方向和“十二五”时期建设重点。这是继《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》之后,中国创新型国家建设的又一重大战略部署。

《规划》明确提出,未来20年要以“提升原始创新能力、支撑重大科技突破和经济社会发展”目标,针对科技前沿研究和国家重大战略需求,以能源、生命、地球系统与环境、材料、粒子物理和核物理、空间和天文、工程技术等7个科学领域为重点,加快我国重大科技基础设施建设。

我国将着力攻克深空等领域重大关键技术

科技部部长万钢在2013年全国科技工作会议的工作报告中指出,面向世界科技前沿,面向国家长远发展和国家安全的重大需求,中国将重点推进新一代信息技术、新能源、生命科学和生物技术、新材料、先进制造等领域的研究部署,抢占未来竞争制高点。

万钢还提出,2013年要继续推进中华文明探源工程,积极推动中华物质和非物质文化遗产保护与传承、公众文化资源集成与推送服务、优秀传统文化传播新技术等科技支撑。要加强科研诚信建设,完善科研不端行为调查处理机制,研究建立科技人员行为规范。加强科学技术普及工作,建立公民科学素质基准测评体系,提高全民族的科学素质和创新激情。

拥有职务发明可优先评职称

日前,国家知识产权局等13部门联合《关于进一步加强职务发明人合法权益保护 促进知识产权运用实施的若干意见》,明确提出鼓励高校、科研院所在评定职称、晋职晋级时,将科研人员从事知识产权创造、运用及实施的情况纳入考评范围,同等条件下予以优先考虑。

《意见》明确指出:要充分认识加强职务发明人合法权益保护的重要意义;加强职务发明人合法权益保护;建立健全规章制度,明确责任、权利与义务;依法保护职务发明人的合法权益,鼓励职务发明人参与职务发明及其知识产权的运用与实施;完善保护职务发明人权益的政策措施,强化对职务发明人权益保护工作的督导。

科技企业孵化器“十二五”规划出炉

为加快推动科技企业孵化器发展,科技部日前正式了《国家科技企业孵化器“十二五”发展规划》。

《规划》提出,“十二五”期间,孵化器的总体发展目标是建设和完善科技创新创业服务体系,提升区域科技企业孵化能力,培育战略性新兴产业源头企业,培养高水平、高素质、高层次的创业团队,营造科技创新创业良好环境,在全社会形成科技创新带动创业,为转变我国经济发展方式、建设创新型国家奠定坚实基础。

科技部要求,2015年,全国孵化器数量达1500家,其中国家级孵化器达到500家,并实施国家级孵化器的动态管理和退出机制。国家级孵化器30%以上建立创业苗圃和企业加速器,50%以上具有天使投资和持股孵化功能,60%以上从业人员接受孵化器专业培训,80%建有公共技术服务平台,90%形成创业导师辅导体系。

两部委

进一步加强科学事业单位财务管理

为进一步规范科学事业单位财务行为,加强财务管理和监督,提高资金使用效益,促进科技事业健康发展,财政部会同科技部对1997年颁布的《科学事业单位财务制度》进行了修订,修订后的《科学事业单位财务制度》于日前正式实施。

这次修订增设了“内部成本费用管理”和“财务监督”两章,修订的主要内容有适应财政改革的新要求,加强科学事业单位预算、收支和结转结余管理;结合科学事业单位业务特点,加强科研项目资金管理;加强科学事业单位资产管理,规范了内部成本费用核算;加强财务监督,建立健全科学事业单位财务监督制度。

产业

国内首架纯燃料电池无人机试飞成功

日前,我国第一架纯燃料电池无人机“飞跃一号”在上海奉贤海边首次试飞成功。该无人机可升至2千米以内高空,可连续飞行2小时,非常适合用于环境监测、战场侦察等领域。

“飞跃一号”由同济大学航空航天与力学学院、上海奥科赛飞机公司共同研制。项目负责人、同济大学航空航天与力学学院许震宇副教授介绍说,燃料电池无人机不仅绿色环保,而且工作温度低、噪音小、易于维护,非常适合用于环境监测、战场侦察等领域;其相关技术还可以用于指导燃料电池轻型飞机等新能源飞行器型号,以及大型民机燃料电池辅助动力系统的设计。

万吨级生物质燃油生产线在武汉正式投产

2013年1月20日,随着3个生物油火炬点火成功,阳光凯迪生物质燃油燃气厂在武汉未来科技城正式投产,将对秸秆、树枝、谷壳等农林业废弃物进行加工转化,每年生产1万吨航油、汽油及柴油。这是全球第一条投入生产的万吨级生物质燃油生产线。

生物质燃油是指有别于石化时代石油、天然气的一种新能源。阳光凯迪新能源集团自2004年起,自主研发生物质能化学热分解与费托合成技术,生产高清洁、高品质的航空煤油、汽油、柴油。

在8年多的时间里,凯迪投入5亿多元研发费用,依托生物质热化学技术国家重点实验室,从年产百吨级液体燃料的小型试验和千吨级的数值模拟实验,再到万吨级的商业化示范项目建成,取得了超过200项专利和3000多项专用技术。

浪潮天梭K1系统正式上市

2013年1月22日,我国第一台基于自主核心技术的关键应用主机产品浪潮天梭K1系统正式上市。至此,中国成为继美、日之后,世界上第三个掌握新一代主机技术的国家。

“浪潮天梭K1系统的上市标志着我国信息化建设自主可控战略完成了关键布局,打破了信息化网络核心装备受制于人的局面,对于全面缓解我国信息战略被动地位,具有重要作用。同时,产品的上市也标志着主机研制与推广工作从科研攻关转入产业化推广阶段。”科技部高新司副司长杨咸武表示,科技部将进一步通过示范工程、优先采购等举措支持国产主机产品,推动天梭K1系统在金融、电信、政府、能源等关键行业的应用推广工作,通过应用驱动天梭K1带动平台软件、系统软件开发、技术服务等下游产业,提升整个产业竞争力。

我国首个纳米技术产业综合社区投用

2013年1月20日,占地约100公顷、规划建筑面积150余万平方米的苏州纳米城正式投用,这也是我国首个纳米技术产业综合社区。

据悉,苏州纳米城将面向微纳制造、纳米新材料、能源与清洁技术、纳米生物技术等四大领域,加快集聚国内外创新与产业资源,目前,已有晶联光电、博实机器人等为代表的18家机构明确入驻,其中10家正式签约,签约面积达到1.4万平方米。此外,苏州纳米城以定建和企业自建模式引进了华泽纳米、雷泰、纳微等多个项目。

苏州纳米科技发展有限公司总经理张希军表示,苏州纳米城作为涵盖纳米技术各领域、功能完备、整体规划的大规模全新模式产业社区,将聚焦特色产业领域,整合利用高校和地方优势资源,引进纳米技术领军人才,以“双轨制”扶持创新、创业、创优,推动成果转化和项目孵化,成为国际纳米技术产业集群进入中国的“门户”。

发现

生物疗法有望攻克败血症

败血症是严重威胁人类生命安全的一种疑难杂症。经过两年半的实验研究,宁波大学、浙江大学医学院等科研人员发现,败血症小白鼠接受LECT2激活巨噬细胞的治疗后,存活率从原先的12.5%提高到75%,有望攻克败血症的国际难题。

研究人员通过一系列实验发现,LECT2抗败血症的疗效中真正起作用的是巨噬细胞(巨噬细胞是人体内先天的免疫细胞,一般情况下,它们处于休眠状态)。研究表明,LECT2通过一种名为CD209a的受体激活了巨噬细胞,增强了小鼠的保护性免疫,从而改善了败血病症。专家称,该研究通过激活机体自身的免疫能力来治疗败血症,为治疗败血症提供一个新的思路。

以色列破译密码查基因可知姓啥

以色列特拉维夫大学和美国波士顿怀特黑德生物医学研究院的研究人员刚刚在最新一期的《科学》杂志上发表了他们的研究成果。他们研发出的一套运算法则使得通过Y染色体上的基因信息判定姓氏成为可能。

特拉维夫大学的霍尔珀林教授表示,这一研究可以应用到很多有用的地方,比如寻找亲人,以及在遇到自然灾害或其他灾祸时辨别遗体。不过这一研究也有一些隐患,如果一个人将他的基因信息放到网上,即使是匿名的,他的身份也可能会因为他的Y染色体而暴露。

新方法可使艾滋病病毒“休眠”

日前,澳大利亚昆士兰医学研究所的科学家发现一种使艾滋病病毒“休眠”的方法,有望在此基础上开发出更简便的艾滋病疗法。

他们通过修改艾滋病病毒成长中所需的一种蛋白,使病毒处于休眠状态,不能继续复制。实验表明,艾滋病病毒被修改蛋白后,无法再感染人体细胞。

研究人员将于2013年开展动物实验,如果成功,再开展人体试验。如果一切顺利,新开发的疗法将更为简便。传统疗法需要服用两三种药物,而新疗法仅需服用一种药物就能够阻碍病毒的复制。这将会大大方便艾滋病病毒感染者,提高他们的生活质量。

人类首次用激光

在星际间进行图像数据传输

美国航天局日前利用激光束将名画《蒙娜丽莎的微笑》传输到绕月飞行的“月球勘测轨道飞行器”上,这是人类首次利用激光在星际间进行图像数据传输。

美国航天局发表声明说,这是该局利用“月球勘测轨道飞行器”进行激光通信试验的一部分。通常飞离地球的航天器都是利用无线电通信,“月球勘测轨道飞行器”是目前唯一绕其他星球飞行且能使用激光通信的航天器。

“在不久的将来,这种简单的激光通信技术可能成为卫星无线电通信的补充”,美国航天局专家戴维·史密斯说,“再往后看,这种传输方式有可能实现比现有无线电通信线路更高的数据传输速率”。

“盲人电子记事本”助推信息

无障碍建设

由中国科学院计算技术研究所研发的“盲人电子记事本”在京并将首批样机赠送给盲人使用,该设备能够帮助盲人更加方便地学习、工作、交流,使盲人更好地融入社会。

该设备集成了中科院计算所经多年研发积累的盲文点字输入装置、智能盲文-汉字转换系统等创新成果,可通过其上的盲文点字板方便地输入盲文。据介绍,其输入方式与盲文书写完全一致,盲人无需学习即可方便使用。

同时,“盲人电子记事本”方便了盲人与普通人之间的沟通交流。除支持录音和播放外,该设备还配备通用USB接口,当将其连接至计算机时,通过调用其上的软件自动将用户输入的盲文转换成汉语文本文件,供用户阅读和整理、编辑。

活动

朝阳区政府结盟高校促进协同创新

本刊讯 本刊讯 “我们特别希望能聘请到北京化工大学的专职教授或博士生导师担任公司的技术顾问,并且与北京化工大学高分子材料硕士或本科生进行定向培养企业所需人才。”日前,在“朝阳区-高校发展合作联盟”成立大会上,朝阳区内国家级高新技术企业北京北化新橡科技发展有限公司代表宋玮娜女士这样告诉记者。

旨在推动高校与朝阳区内单位开展全方位、多领域的合作,推进区域协同创新的该联盟刚一成立,就受到区内企业的欢迎。“作为北京市属高校中规模最大的综合性高校之一,北京联合大学为联盟的成立倾注了心力,以校党委书记徐永利为首的15位人大代表的提案成为联盟成立的直接动因。”朝阳区科委主任冯守华在谈到“朝阳区-高校发展合作联盟”是如何发起时激动地告诉记者,在朝阳区第十五届人民代表第一次会议上,徐永利研究员提交的“关于构建朝阳区高教文化发展走廊”议案得到区人大、区政府的高度重视。一年多来,朝阳区科委积极组织召开提出议案的人大代表和驻区高校座谈会,研究具体落实议案的办理,并支持了北京联合大学生物化学工程学院院长张恩祥承担的“朝阳区区校合作协同发展模式研究”软科学研究项目。

“政府与高校建立联盟的方式在北京尚属首次。”冯守华介绍,联盟共有17家成员单位,包括朝阳区政府,以北京工业大学、中国传媒大学、北京合大学为代表的15家驻区高校,还有1家科研院所——北京市社会科学院。本刊记者 陈治光

首都籽种产业科技创新服务联盟年会召开

本刊讯 2013年1月17日,首都籽种产业科技创新服务联盟在京召开了以“构建协同创新平台 推进首都种业发展”为主题的联盟年会暨良种创制与种业交易中心策划专题研讨会。

会议特别邀请了农业部种子管理局马志强处长对刚刚不久的《全国现代农作物种业发展规划(2012-2020)》进行了详细的解读。为更好地落实国家种业战略,推动首都种业创新体系建设和产业发展,会议还就北京农科城良种创制与种业交易中心策划方案、联盟2013年重点工作任务、2013年中国现代农业产业投融资峰会籽种产业分论坛等主题展开了讨论。

市科委农村处赵静副处长在发言中指出,籽种联盟工作要结合国家现代农业科技城建设,推动联盟成员单位要立足种业的发展,积极推动新型种业体系的建设,根据不同的发展阶段制定不同的工作重点,为首都及全国现代农业的发展做出更大的贡献。本刊记者 郭剑峰

北京摘取90项国家科技奖

科技创新再攀高峰

本刊讯 2013年1月18日,2012年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行,北京地区90个项目分获国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科技进步奖,占全国通用项目获奖总数的34.2%,比2012年提高了7个百分点;其中,特等奖1项,一等奖8项,二等奖81项,获奖数量及获奖占比均创历史新高,领跑全国。2名国家最高科技奖的获奖者均出自北京,截至目前,自国家最高科学技术奖设立以来共产生22位获奖者,其中17位来自北京,占总数的77%,显示了北京地区得天独厚的资源优势和持续创新能力。

纳米技术研究成果范文6

当今世界的竞争,主要是综合国力的竞争制造技术是直接创造社会财富的基础,对一个国家的技术经济发展起着至关重要的作用,所以世界各国都非常重视制造技术的发展

近年来,世界范围内出现了研究应用先进制造技术的浪潮,以机械制造为代表的先进制造技术己成为当代国际间科技竞争的重点。它的水平高低,在很大程度上反映了一个国家工业发展的水平,是现代企业提高产品开发与技术创新能力、稳定产品质量、増强竞争能力的看家本领在我国,先进制造技术的重要性己引起各界的认识和重视,被列为“九五”计划和2010年中长期科研发展规划中的主要关键技术和重要发展方向。因而,了解先进制造技术的发展趋势和前沿技术,对全面把握我国先进制造技术的发展方向,确定它的发展目标及我们的战略对策是十分必要的。

2先进制造技术的定义及技术特征

2.1定义

制造技术是使原材料成为产品所使用的一系列技术的总称,是制造业赖以生存和进步的主体技术先进制造技术是制造业为了适应时代要求以提高竞争力,对制造技术不断优化及推陈出新而形成的它是一个相对的、动态的概念,具有鲜明的时代特征,可以将先进制造技术定义为:制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果,并将其综合应用于制造的全过程,实现优质、高效?低耗清洁、灵活生产,取得理想技术经济效果的制造技术总称。

2.2技术特征

先进制造技术具有以下五个技术特征:

2.21先进性

先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺,它从传统制造工业发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成2.22通用性

先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务,甚至回收再生的整个过程

  2.23系统性

随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程

   22.4集成性

先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化集成化,己发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。

22.5技术与管理的紧密结合

对市场变化作出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化,它是技术与管理自然科学与社会科学紧密结合的产物。

3先进制造技术的形成发展过程

先进制造技术的形成和发展同科技进步及市场需求密切相连在科技高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着“劳动密集一一设备密集一一信息密集一一知识密集”的方向发展在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模沿着“小批量一一少品种大批量一一多品种变批量”的方向发展与之相适应,制造技术的生产方式沿着“手工一一机械化一一单机自动化一一刚性流水自动化一一柔性自动化一一智能自动化”的方向发展

当代制造技术的前沿己经发展到以信息密集的柔性自动化生产方式满足多品种、变批量的市场需求,并向知识密集的智能自动化方向发展在这个发展过程中,制造技术的内涵不断延伸与发展,经历了重视辅助工序、工装?生产过程,不断更新工艺方法,引入和集成信息技术以及更新管理观念,促进生产组织变革等四个环节,逐渐形成了先进制造技米

4先进制造技术的发展趋势

高生产率和高质量是先进制造技术的两大追求目标先进制造技术的发展趋势可概括成如下几个方面

4.1向自动化柔性化、集成化和智能化方向发展

微电子、计算机自动化技术与传统工艺及设备相结合,形成了多项制造自动化单元技术,经局部或简单到复杂不同档次的自动化制造系统,使传统工艺产生显著、本质的变化,极大地提高了生产效率和产品质量。当然,冷加工的发展道路是:NC(数控卜FMS(柔性制造系统)^CIMS(计算机集成制造系统hIMS(智能制造系统)热加工的发展道路是:优质高效低耗工艺-低成本自动化-综合自动化。

4.2向高精密方向发展

现代新技术产品需要高精度的制造,精密制造技术是先进制造技术的基础,它包括精密加工和超精密加工、微细加工和超微细加工、微型机械等当前有代表意义的是以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术。

精密加工和超精密加工的主要方法,目前有精密切削、超精密切削、超精密磨削和研磨加工等,其加工精度己从微米级(um)亚微米级(1~10-Vm)向纳米级(1dVm)进军。

微细和超微细加工是一种特殊的精密加工,它不仅加工精度极高,而且加工尺寸十分微小。如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束?离子束刻蚀的方法加工的,线宽可达0.1um,微型机械是机械技术与电子技术在纳米级水平上相融合的产物。国外有人将纳米技术与微型机械称为“21世纪的核心技术”。

4.3向非传统加工技术方向发展

在继续开展传统切削、磨削等新工艺的同时,各种非传统加工方法也在开拓发展,并不断开创新工艺,达到新的技术水平由于这类加工方法能解决大量普通机械加工方法难以解决甚至根本无法解决的问题,因而得到迅速发展,并显示出极大的潜力和前景非传统加工方法主要指一些物理的、化学的特种加工和高能密度加工,如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工的对象主要是难加工材料。高能密度加工主要指三束加工(激光束、电子束和离子束),它们是极有前途的加工方法不少非传统加工法同时又是精密加工和超精密加工方法传统加工和特种加工相结合的复合加工同样有着良好的发展前景。

4.4采用新型生产模式,使企业适应多变市场需求机械制造生产模式除有通用机床加专用工艺装备、数控机床加具有计算机辅助设计和自动编程功

柔性制造单元(FMC)加管理信息控制系统(MIS)以外,还有计算机集成制造系统(CIMS)智能制造系统(IMS)、并行工程(CE)、精节生产(LP)和敏捷制造(AM)等生产模式现代企业只有采取先进的生产模式,改进生产组织管理,才能増强在激烈的市场条件下的竞争能力。

5先进制造技术的技术前沿与新型生产模式

计算机集成制造(CIM)技术作为人类未来工厂的概念模式,得到很多国家的重视企业从经营计划、产品设计、加工制造到市场销售形成一个完整的系统,进行综合优化它不断吸收微电子、计算机、自动化等最新技术成果形成了计算机辅助设计(CAD)制造(CAM)工艺(CAPP)测试(CAT)评价(CAE)?数控机床(NC)加工中心(MC)、企业管理信息系统(MIS)?柔性制造系统(FMS)等一系列具有划时代意义的新技术对上述技术进行局部或系统集成,就形成了从单机到生产线、从刚性到柔性、从简单到复杂等不同档次的集成制造系统(CIMS)可以预言CIMS将成为21世纪占主导地位的生产方式。

智能制造技术(IMT)旨在将人工智能溶进制造过程的各个环节,通过模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中的部分脑力劳动,从而在制造过程中,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能够自动调整其参数,以期达到最佳状态,具有自组织能力。它被称为21世纪的制造技术。

并行工程(CE)技术旨在将产品设计与制造以及相关过程进行系统的综合,以期在产品设计的同时就将生产、维修的各个环节考虑进去,大大缩短生产周期该技术的关键在于将CADCAMCATMIS等有机地集成起来,将引入动态并行机制,即将产品生产周期中各种因素进行有机综合、并行处理,将产品设计、生产计划丨生产加工、质量检验、市场分析等同步规划,它可显著缩短新产品从构思到实现批量生产的开发周期。

精节生产(LP)是由日本丰田公司率先提出并得以应用,后来受到美国的重视,它综合了单件生产和大批量生产两者的优点,其特点是:行小组自治工作制,工人既是主人也是雇员,企业把雇员看作比机器更为重要的固定资产。

(2)精简一切生产中不产生价值的工作,减少管理层次,精简组织机构。

(3)精益求精,以尽善尽美为最终目标,持续不断地改进生产,降低成本,力争无废品、无库存和产品品种多样化。

敏捷制造(AM)是近年来美国为恢复其在国际制造业中领导地位而提出的一种生产模式它是将柔性生产技术熟练掌握生产技能和有知识的劳动力,与企业内部和企业之间合作的灵活管理集成在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应它的主要特点是提出虚拟制造(VM)的概念,根据市场需求,采用虚拟公司来承接项目,开发产品和组织生产。从本企业和其它企业选出各种优势力量,集成为一个单一的经营实体一一虚拟公司,当所承接的产品或项目一旦完成,虚拟公司即行解体。

CIMSIMSCELP和AM都是制造系统中新的生产模式,其宗旨都是为了提高企业竞争力,以适应多变的市场需求;在运行机理上都是强调集成,但在侧重点上有所区别。

CE强调的是产品开发和设计与其它相关过程的集成,尽量保证开发和设计工作一次完善,减少反复,缩短产品生产制造周期。

LP是通过项目组或生产小组形式把各方面人员集成在一起,在生产?检验与维修等场地集成在一起,同时还采用相应的措施做到与协作厂家、用户的集成,从而实现最大限度地精简非増值人员和机构,提高企业竞争力。因而它强调的是组织管理和人员的集成。

AM则在先进的柔性生产技术的基础上通过企业内部的多功能项目组与企业外的多功能组织组成虚拟公司,把全球范围内的各种资源,包括人的资源集成在一起。

第一代CIMS只注重信息和功能的集成,随着CIM技术的发展和应用,CIMS含义也在深化,第二代CIMS更强调技术、组织和人的全面集成

可见,CIMS与CELP及AM等生产模式并无本质区别,他们之间的关系是一种互补而不是替代 。

没有计算机通讯系统?不采用现代制造技术的集成,是很难充分发挥精节生产的组织集成和人员集成的优势,而敏捷制造的基础和主体实质还是CIMS,不过只是CIMS的横向发展,是企业级的集成扩展为社会系统内的集成;而LP和AM则为CIMS真正取得效益提供了新的思想和技术,又促进了CIMS的进一步发展

6推动我国先进制造技术发展的战略设想

改革开放以来,通过研究开发、技术改造与国外引进,我国制造技术水平不断发展和提高,己经具有相当规模和实力但是从总体上看,我国制造生产水平仍然比较落后,在质量、品种、成本效率效益和售后服务等方面与国外先进水平相比都有很大差距,缺乏国际竞争力。

为发展我国的先进制造技术,我们应把握时机,超越某些阶段,迎头赶上世界先进水平。要使这种愿望变为现实,必须明确先进制造技术的发展目标,采取相应的战略对策6.1先进制造技术的发展目标

先进制造技术是使制造业强盛的关键所在,没有先进制造技术,就不可能在发达的制造业在市场经济为主体的世界经济体系条件下,先进制造技术是由市场选择和决定的。市场是先进制造技术存在、发展的源动力。先进制造技术研究的根本目的就在于及时、高效、优质、灵活、低耗地制造市场上有竞争力的产品,这是先进制造技术研究的市场观发达国家制造业的管理专家和先进制造技术研究专家早己从残酷市场竞争中明确了这一点,把占领市场作为发展先进制造技术的最终目标,建立和完善了一整套市场、技术、产品间相互联系、相互制约?相互促进的机制。

我国市场经济处在初级阶段,制造业还比较落后,先进制造技术主要依靠引进和跟踪的格局不会改变,中国是一个大国,应当有使产品具有进入国际市场的竞争力,先进制造技术应以提高制造业产品的市场竞争力为发展目标

   6.2战略对策

6.2.1组织起来,加强合作,共同开发,推动先进制理技术于一体的综合技术,它的发展涉及到规模管理资金保障、研究开发、生产应用等多个方面因此,必须把政策部门、科研单位、高等院校和企业各方面力量组织,加强合作,共同开发,尤其是要吸引企业界参与先进制造技术的研究,健全科技研究开发一体化机制,在先进制造技术研究中推进和建立大学、研究所和制造业相结合的研究体制随着市场的国际化和全球信息网络技术的发展,制造技术国际化日趋明显,我国制造领域专家和企业家要有使自己产品和技术进入国际市场、投置于国际竞争的大环境下并成为知名品牌的雄才大略,要积极促进先进制造技术基础研究的国际合作,以増强我国先进制造技术的实力

  

  6.22确定优先资助领域,支持应用前景明确的先进制造技术基础研究,加快研究成果的应用转化

当今世界科学技术化技术科学化的科技一体化趋势日益明显,技术的生命周期不断缩短如果一种现在还算先进的技术不迅速应用,过不了几年就可能被淘汰而大学在选择制造方面的应用基础研究项目时,往往缺乏先进制造技术的市场观,不注重实际考察,不注重应用前景,不注重研究成果的应用转化国家在应用基础研究成果到技术开发和应用的成果转化过程中的机制仍不健全。各部委?产业部门及国家自然科学基金委员会在资助先进制造技术基础研究中,应确定优先资助领域,在强调支持前沿和创新的同时更要强调研究项目的应用前景,支持和鼓励项目的联合资助在跟踪国际先进制造技术研究的同时,强调结合国情选题,面向经济选题,瞄准应用选题

6.23持续开展制造业的技术改造

制造技术的发展是通过技术改造过程实现的,通过技术改造逐步淘汰老工艺、老设备,推广应用先进的新工艺和新设备,以提高企业的制造技术水平,最终达到提高产品性能质量和对市场的应变能力。“八五”期间己对一批重点骨干企业实行重点投资,进行现代化的技术改造使诸如数控机床、加工中心'?计算机辅助设计、制造和管理等新技术在这些企业得到普及、推广和应用。“九五”期间将这些技术在更多的企业中逐步推广,视不同情况或建成FMCFMS,或进一步实现计算机集成制造系统。

进行技术改造必须从经营战略和生产系统整体出发,不能单纯把技术改造局限于更新工艺设备上因此,进行技术改造时应进行经济分析与论证,以作出科学的决策与判断

6.2.4采用新型的生产模式,改进生产组织管理,提高人员技术素质

先进制造技术既包括工艺技术设备,又包括生产的组织管理和人员技术素质只有相适应的生产组织管理和人员技术素质与其配套,先进的工艺技术装备才能充分发挥其应有的作用,形成先进制造技术为此,要根据企业特点,采取适用的生产模式,改进生产的组织管理,提高人员的技术素质,使生产组织管理便于实现计算机化和信息化,便于集成为有机联系的自动化整体,使参与生产过程的人员尽可能在技术上成为多面手,更好地适应多变的市场需求

可见,先进制造技术的发展和水平的提高,有赖于工艺技术装备、生产模式组织管理和人员技术素质的同步发展.