前言：中文期刊网精心挑选了纳米材料发展报告范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
纳米材料发展报告范文1
关键字：纳米 特性
1963年，Uyeda 及其合作者发展了气体蒸发法制备纳米粒子，并对金属纳米微粒的形貌和晶体结构进行了电镀和电子衍射研究，使科学界对纳米技术的概念有了多方面的认识。1974年，Taniguchi 最早使用纳米科技（Nanotechnology）一词描述精细机械加工。1984 年，德国科学家 Gleiter 等人首次采用惰性气体凝聚法制备了具有清洁表面的纳米粒子，然后在真空室中原位加压成纳米固体，并提出纳米材料界面结构模型。到1989年， 纳米固体研究的种类已从由晶态微粒制成的纳米晶体材料（纳米导体、纳米绝缘 体、纳米半导体）发展到纳米非晶体材料，并成功地制造出一些性能异常的复合 纳米固体材料。1990 年7月，在美国巴尔地摩召开的首届国际纳米科学技术会 议（NST）上，正式把纳米材料科学做为材料科学学科的一个新的分支。从此，一个将微观基础理论研究与当代高科技紧密结合起来的新型学科――纳米材料 学正式诞生，并一跃进入当今材料科学的前沿领域。
纳米材料的组成及其分类
1、按照维数，纳米材料的结构单元可以分为三类
（1）零维指在空间有三维处于纳米尺度。如原子团簇、纳米微粒、量子点或人造原子等。原子团簇，是指几个至几百个原子的聚集体，粒径小于 1nm。它可以是由一元或多元原子以化学键结合起来的，也可以是由原子团簇与其它分子以 配位化学键构成的原子簇化合物，如 Fen,AgnSm 和 C60,C70 等。纳米颗粒，尺寸在1-100nm 之间，日本名古屋大学的上田良二先生给纳米微粒下的定义是用电子显微镜能看到的微粒。量子点或人造原子，是由一定数量的实际原子组成德聚集体，它们的尺寸小于 100nm。人造原子具有与单个原子相似的离散能及，电荷也是不连续的，电子以轨道的方式运动。不同的是电子间的交互作用要复杂得多，人造原子中电子是处于抛物线型的势阱中，由于库仑排斥作用，部分电子处于势阱上部，弱的结合使它们具有自由电子的特征。
（2）一维指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒和纳米管等；
（3）两维指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。目前，纳米材料的研究除涉及上述纳米材料的三类范围外，还涉及到无实体的纳 米空间材料，如纳米管、微孔和介孔材料，有序纳米结构及自组装体系等。纳米材料按照不同的组成和标准可以有不同的分类。
纳米材料按照组成可分为无机纳米材料、有机纳米材料、无机复合纳米材料、有机/无机复合纳米材料和生物纳米材料等。
纳米材料按照成键形式可以分为金属纳米材料、离子半导体纳米材料、半导体纳米材料以及陶瓷纳米材料等。
纳米材料按照物理性质可以分为半导体纳米材料、磁性纳米材料、导体纳米材料和超硬纳米材料等。按照物理效应可以分为压电纳米材料、热电纳米材料、铁电纳米材料、激光纳米材料、电光纳米材料、声光纳米材料和非线性纳米材料等。
纳米材料按照用途可分为光学纳米材料、感光纳米材料、光/电纳米材料等。
2、纳米材料的性质
纳米材料具有大的比表面积、表面原子数、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增加，小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等将导致纳米微粒的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同与常规粒子，另外，粒子集合体的形态（离散态、链状、网络状、聚合状）也迥然不同，这将导致粒子最终物理性能变化多端。
2.1磁力学性质
纳米微粒的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应等使得它具有常规粗晶粒材料所不具有的磁特性，纳米微粒的磁特性主要有如下几点:
（l）超顺磁性在小尺寸下，当各向异性能减小到与热运动能可相比拟时，磁化方向就不再固定在一个易磁化方向，易磁化方向作无规律的变化，结果导致超顺磁性的出现。纳米微粒尺寸小到一定临界值时进入超顺磁状态，不同种类的纳米磁性微粒显现超顺磁的临界尺寸是不相同的。
（2）矫顽力纳米微粒尺寸高于超顺磁临界尺寸时通常呈现高的矫顽力 。
（3）磁化率纳米微粒的磁性和它所含的总电子数的奇偶性密切相关。每个微粒的电子可以看成一个体系，电子数的宇称可为奇或偶。
2.2光学性能
纳米粒子的一个最重要的标志是尺寸与物理的特征量相差不多。与此同时，大的比表面使处于表面态的原子，电子与处于内部的原子、电子的行为有很大的区别，这种表面效应和量子尺寸效应对纳米微粒的光学特征有很大的影响。甚至使纳米微粒具有同样材质的宏观大块物体不具有的新的光学特征。如宽频带强吸收、蓝移和红移现象、量子限域效应、纳米微粉的发光等。如纳米ZnO中量子限域引起载流空间局域化及通过特殊表面处理后，其发射光谱结构及发射强度会改善且产生紫外激光发射。
2.3 表面活性及敏感特性
随纳米微粒粒径减小，比表面积增大，表面原子数增多及表面原子配位不饱和性导致大量的悬键和不饱和键等，这使得纳米微粒具有高的表面活性，同时还会提高反应的选择性。由于纳米微粒具有大的比表面积，高的表面活性，以及表面与气氛气体相互作用强等原因，纳米微粒对周围环境十分敏感，如光、温气氛、湿度等，可用于传感器。
2.4 光催化性能
光催化是纳米半导体的独特性能之一。当半导体氧化物纳米粒子受到大于禁 带宽度能量的光子照射后，电子从价带跃迁到导带，产生了电子-空穴对，电子 具有还原性，空穴具有氧化性，空穴与氧化物半导体纳米粒子表面的 OH-反应生 成氧化性很高OH・自由基，活泼的自由基可以把许多难降解的有机物氧化为二氧化碳和水。目前广泛研究的半导体光催化剂大都属于宽带的 n 型半导体氧化物。
纳米材料发展报告范文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。
纳米材料发展报告范文3
这份荣誉是对高树森董事长几十年来情系纳米耐火材料,专注于技术创新,通过自主创新与自主知识把一家民营企业不断地做强做大,为高温工业耐火材料的科研开发及产业化做出不懈努力的充分肯定。付出总有回报!据了解,高树森董事长还是教授级高工,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。因多项重大科研创新,他曾多次被冶金部、山西省政府、太原市政府授予劳动模范、先进科技工作者等荣誉称号。
高树森告诉《中国科技财富》:推动创新是国家发展和民族崛起的客观要求。纳米材料是21世纪最富有活力,对各个领域将产生深远影响的高新技术,也将对我国经济的发展提供新的机遇。随着纳米材料和纳米技术进入更多的传统产业和传统产品中,纳米科技将带来更大的经济和社会效益,对人类社会进步产生深远的影响。纳米经济是战略性新兴产业,是新科技和新型产业的深度融合,代表未来发展的方向,紧紧抓住新科技革命带来的战略机遇,使纳米产业尽快成为国民经济的先导与支柱产业,为加快经济发展模式转变提供强有力支撑具有积极意义。
创建耐材行业领军企业
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业的耐火材料技术研究中心,成为耐火材料行业中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,并及时将研究成果转化为生产力,大大促进了企业的发展,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。同时,在眼界开阔的高董事长的带领下,公司注重与国内有关院校及相关专业的专家的联系与交流,早早的构建了以企业为主体的产学研机制,这些都对企业的快速发展提供了有力的支撑。
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。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。
成功绝非偶然!这首先归功于高树森董事长对这份事业的执着与热爱,其次自公司创办以来,他始终坚持科学发展观,把握行业发展的前沿方向。更为重要的是敢于在科研上大量投入,自主研发新项目,将研究成果广泛应用于生产实践,在科技创新与产业兴国上走出了一条符合企业自身特点的康庄大道。
中国缔造的纳米耐材“高”度
在高树森董事长的带领下,太原高科通过不断科技创新,申请知识产权,推动成果产业化,缔造了我国民营企业纳米科技发展的新高度。
高树森作为公司的董事长,时刻不忘技术研究,公司的众多科技创新都是在他亲自参于下获得成功,公司在纳米技术上的每一份突破都浸染着他辛勤的汗水。
太原高科研制成功磷酸盐结合的Al2O3―C质耐火材料浇注料在太钢1200m3大型高炉炉缸部位使用获得成功。这是国内外高炉史上一大创举,也为新型不定型耐火材料进入高温炼铁领域奠定了基础。这项新技术通过了部级技术鉴定,专家给予充分肯定,无论是新材质含碳耐火浇注料或是在大型高炉炉缸部位使用成功,都是重大的自主创新和发明创造,具有重大的技术意义与经济意义。
高树森在国内率先提出“大型玻璃炉强化密封保温”理论及结构,并自主研发了SiO2陶瓷―磷酸盐复合结合硅质不定形耐火浇注料。其主要特点是对耐高温性能和抗热震性得到显著提高,在炼铁高风温热风炉、玻璃熔窑、炼焦炉中都取得了成功的使用经验。1992年该项技术在炼铁高风温热风炉中应用获江苏省和南京市科技成果奖;在玻璃熔窑中应用经山西省科委进行技术鉴定,鉴定认为:玻璃密封与强化保温技术是项系统工程,涉及行业和技术领域广泛,为国内首创,国际领先水平。
公司生产的不定型耐火材料在大型钢铁联合企业各种高温炉窑中进行推广应用,先后在炼铁高炉、热风炉、炼钢电炉、轧钢加热炉、均热炉、退火炉、烧结机点火器、钢包内衬整体浇注、钢液RH真空处理吸咀等热工设备中都得到成功的使用,效果突出,为不定型耐火材料在冶金联合企业中推广应用和发展作出了卓越贡献,该项目在全国科学大会上获得科学技术进步奖。
在硅酸铝系耐火材料中,莫来石是高温下唯一稳定的矿物,还具有热膨胀系数低、抗热震性好、高温体积稳定、耐玻璃侵蚀、污染玻璃倾向性小等优异性能。为充分显现其在高温状态下的稳定性,太原高科研发成功了莫来石制品、莫来石刚玉制品、刚玉莫来石制品等一系列高科技产品,并在冶金建材等高温工业得到广泛应用,取得了突出使用效果,得到客户的高度评价,并获得省、市科学技术进步二等奖。
亚微米陶瓷结合Al2O3―尖晶石浇注料及其在钢包整体浇注中的应用项目是在实施山西“1311”结构调产高科技产业化中重点产品项目。高董事长研发的新型Al2O3―尖晶石浇注料完全解决了钢水精炼对钢包衬的材质、质量、安全性等要求,这项自主研发项目在太钢等大型钢厂得到成功应用。这种新材料还可实施连续套修补新工艺,平均累计使用寿命1000次以上,并且更节能、环保、减排,为功能化的新型绿色耐火材料带来了巨大的发展空间,并荣获太原市十大自主创新产品奖,成为太原高科专有技术,拥有独立知识产权。
大量的创新事迹使太原高科真正走上了“中国创造”之路,公司体现的社会效益与经济效益十分明显。哪怕是在金融危机冲击下,中国钢铁材料领域显得发展有些举步为艰的情况下,公司生产、产值、利润都未受到严重影响,并得到了一定的发展,公司的潜在产值利润发展空间都显得十分广阔。高树森董事长坦言:这说明了太原高科依靠科技创新走上了科学发展的良性轨道,也侧面说明了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推动作用。
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。
剪不断的纳米情结
自上世纪80年代末纳米科技诞生以来,高树森对于纳米科技一直有一种难以割舍的情节,为了这项事业,他生命不息,奋斗不止。作为一个企业家,他是指路明灯,为太原高科指明了一条崛起壮大的道路。作为一个科学家,他执着奋进,善于把握科学发展的前沿方向,为我国纳米耐火材料的发展做出了重大贡献。
如今已年过古稀的高树森仍忙于工作一线,为我国纳米技术的开发应用,推动绿色低碳的可持续经济发展而全面奔波。他告诉记者,这一切都是为了二十一世纪新一代耐火材料的开发,为钢铁、有色金属、建材、石化、环保、电子、国防等行业的大力发展提供必要的技术支持与基础原料。
为了这份情结,他统筹公司全局,带领技术中心研究人员对纳米技术、纳米材料及其在耐火材料领域中的应用开展了长期的、多方面的探索与尝试,并在此基础上还进行了专题研究和自主创新工作。这些工作是艰苦而富有开拓性,需要强烈的事业心、责任感和奉献精神;但为了这份利国利民的事业,高树森以“天降大任于斯人”的情怀坚持并享受着纳米耐火材料带给他的这片新天地,并结出了累累硕果。他的科研结果表明,采用纳米技术制备的纳米陶瓷粉体材料所具有的功能特性,在纳米耐火材料领域的应用都得到了充分的显示并予以确认。采用纳米技术和纳米材料制成的纳米耐火材料产品,在钢铁工业新技术(如炼钢二次精炼)中使用,也显示出令人振奋的使用效果。
近年来,高树森董事长对纳米技术和纳米材料进行了深入研究创新,自2008年至2009年底一年多时间内,他以发明人的身份共申报了五项纳米耐火材料国家专利项目,前4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。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杰出贡献奖。有同行专家评价,这在国际上也是非常重要的创新,具备国际领先水平。这5项专利分别是:
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:101397212A)
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:101417884A)
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:101544505A)
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:101555153A)
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(申请号:200910223490.0)
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与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。
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。该项目的实施对改变山西当地的资源原料输出型方式,对山西省利用资源优势,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,大大地推动了我国纳米技术、纳米材料的进步,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巨大的发展空间。为进一步深入开展纳米技术在耐火材料领域中的应用研究,使纳米在耐火材料领域中得到更广泛的应用,创造更多的纳米耐火材料专利项目,满足钢铁等高温工业发展需求,为钢铁等高温工业新技术的实施与发展提供了最佳服务。
为加快经济发展模式转变提供支撑
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。
高树森董事长认为:在纳米材料领域进行深入研究,对于我国经济转型、经济的平稳快速发展,特别是对于提升传统产业来说意义重大。纳米材料只有真正用于工业生产才能彰显价值,推动产业升级改造。纳米材料的产业化目前面临着如下瓶颈:一是降低纳米材料的制备成本;二是发展大规模生产纳米材料的分散技术问题;三是发展纳米材料应用技术问题,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浇注料。
太原高科在高树森的带领下,多年来坚持科学发展观,坚持自主创新,在纳米科技和纳米材料研发创新、纳米耐火材料产业化、纳米耐火材料在钢铁新技术中应用,都取得了卓有成效的成绩。高树森表示:在今后的工作中仍将加倍努力,预计在1-2年中,研发创新多项纳米耐火材料发明专利成果,以使我国在国际纳米科技、纳米耐火材料领域的竞争中占有一席之地。
重视并积极进行纳米耐火材料的探索与应用已成为全球共识,为了推动我国纳米科技的发展与产业化,高树森提出了如下建议:
1、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出了长期的艰苦努力,取得多项发明专利成果,并且已进行了纳米耐火材料规模化生产。最近,经中国耐火材料行业协会认定,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,现向发改委、科技部等有关单位申请批准成立“国家级纳米耐火材料产业化示范基地”,以促进纳米耐火材料产业化发展。
2、太原高科建立了以企业为主体的技术中心,对企业发展起到了重要作用。太原高科技术中心于2005年被太原市科技局批准为耐火行业技术研究中心,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。多年来,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了多项重大创新成果。现向科技部等有关单位申请批准成立“国家级纳米耐火材料研究中心”,以发展纳米技术和纳米耐火材料,增强国际竞争力。
纳米材料发展报告范文4
根据纳米纺织品的物理性质不同，纳米功能纺织品主要分为四大类：①物理功能型纳米纺织品；②化学功能型纳米纺织品；③物质分离型纳米纺织品；④生物适应型纳米纺织品等。
若按其使用性能和用途，纳米功能纺织品又可大致分为以下几类：①整理型纳米纺织品，如将棉、毛、丝、麻等常规织物通过防水、防皱、防污或抗静电、防腐防霉等整理，从而具备上述功能的纺织品。②防护型纳米纺织品，如具有抗紫外线、防辐射、阻燃、耐高温、隔热、隔声等防护功能的纺织品。③适感型纳米纺织品，具有超舒适、超柔软、快干、透湿、高弹性等功能的纺织品。④卫生保健型纳米纺织品，具有抑菌、抗菌、远红外发射、负离子释放等医疗保健功能的纺织品。⑤智能型纳米纺织品，如舒适可呼吸的能调节人体局部温度的织物、相变调温织物、可信号响应变色的织物、生命保健系统织物、仿生运动织物。
纺织用纳米功能的开发方向
纳米是物理学法定国际长度标准。由于构成纳米材料的微粒具有特殊的体积效应、表面效应和小尺寸效应等，因此能够产生与常规材料不同的物理、化学性质，不仅具有高强度、高韧性、高吸附能力与导电及静电屏蔽效应，还能够抗紫外线、吸收可见光和红外线、抗老化和抗菌除臭等功能。将具有特殊功能的纳米材料与纺织原料进行复合，开发新型纳米功能纺织品的发展方向主要有以下方面：
抗菌杀菌抑菌功能。根据杀菌机理的不同，抗菌剂可以划分为以下三种类型：一是无机抗菌剂，如Ag、Cu、Zn、S、As、Ag+、Cu2+等；二是光催化抗菌剂，如纳米TiO2、纳米ZnO、纳米硅基氧化物等；三是以光催化抗菌剂为载体，将其吸附银、铜等离子。
防臭消臭除味功能。纳米级除臭机理主要有以下几种：吸附臭味：超细ZnO 的比表面积大、孔容大，可以吸附多种含硫臭体。氧化分解：TiO2、ZnO 等物质在H2O、O2体系中可发生光催化反应，产生的超氧化物阴离子自由基能与多种臭体反应，从而更彻底地消除臭味。催化分解：电气石具有热电效应的永久性电吸收与催化分解的作用，能产生神奇无比的表面效应，使每克比表面积达几百平方米，其吸附催化臭味和分解扩散异味是其他材料的几百倍。日本钟纺公司生产的由纳米TiO2、ZnO 作为消臭剂的除臭纤维能吸收臭气净化空气，可用于制造消臭敷料、绷带、尿布、睡衣、窗帘、厕所用纺织品以及环保用过滤织物等。帝人纤维公司新推出的除臭纤维PAR/MFR，是利用电气石纳米微粒附着在涤纶、聚酯等化纤上，利用这种除臭聚酯生产的织物除臭效果良好，其持续除臭时间达10年之久，经历30次水洗后仍可保持除臭性能。
自洁净自斥污功能。纳米Ag、TiO2、ZnO、SiO2等氧化物具有自清洁和抗菌的特点。其金属离子或者金属复合物有一定的消毒作用。空气或者水中的部分氧，在金属离子的催化作用下变成活性氧，可以去除有机物质，从而达到消毒的作用。特别是覆盖有纳米TiO2的织物像莲花叶子一样具有表面疏水性，当暴露在阳光下，它就能自行去掉灰尘或者细菌，使衣物有自洁净自斥污功能，所以又称作“莲花效应”。瑞士Schoeller TextileAG公司发明并且市场化推广了适用于织物防水整理的“莲花效应”技术，其方法是将织物在TiO2溶液中浸泡0.5min，然后取出放入97℃烤箱加热15min，再在沸水中煮3h制得自洁净纺织品。由于TiO2催化剂只要在阳光下就能永远发挥作用，因此这种自洁净自斥污效果可以维持下去。英国Essentra纤维公司Xin・John 、J・Kiwi等采用化学方法将TiO2加载到棉织物上，试验所制备的织物在紫外光照射下，可以对葡萄酒、化妆品、汗渍及咖啡造成的污迹具有自洁净自斥污功能。
抗老化耐磨耐腐蚀功能。有些纤维不耐日晒，在紫外线的照射下会发生分子链的降解，将纳米氧化锌或氧化镁微粒均匀分散于纺织材料中，可以利用其对紫外线的吸收作用，防止分子链降解，从而达到防日晒耐老化的效果。纳米级的TiO2、SiO2、ZnO、ZrO2和Fe2O3等均是优良的抗老化剂，可以明显地提高织物的耐老化性能。
抗皱防缩功能。在传统方法中，树脂经常被用来对织物进行抗皱等功能整理，但是在应用方面，它也有很多限制，因为它会降低织物的强力、抗摩擦性、吸水性、染色性和透气性。为了克服这些缺点，比利时Centxbel研究所的研究人员在对棉和丝绸的抗皱、防缩整理过程中应用了纳米氧化钛和纳米硅。在紫外线照射下，纳米氧化钛和羧基的酸充当催化剂，引发了纤维素分子和酸之间的反应。而在另一方面，纳米硅和马来酸酐充当了催化剂。这种方法能显著提高丝绸的抗皱能力。
德国Kelheim纤维公司设计师克劳斯・罗比的试验表明：纳米二氧化硅抗皱整理的最佳工艺为，纳米二氧化硅4g/L、树脂240g/L、氯化镁12g/L、焙温度160℃、焙烘时间2min。结果表明，经纳米氧化物整理后织物的折皱回复率和防缩保留率均高于未添加纳米氧化物的情况。另外，瑞士Schoeller公司产品开发总工程师科莱恩研究了纳米二氧化钛的加入量对纯棉平纹、斜纹织物抗皱整理效果的影响。科莱恩的研究表明，纳米二氧化钛的加入不仅有效地提高了棉织物的抗皱、防皱效果，而且也提高了织物的强力，且当纳米二氧化钛的浓度为0.1g/L 时，效果最佳；使纺织品具有不易产生折皱或产生的折皱易回复原状，并且在使用过程中能保持平挺防缩的全免打理的外观。
透气舒适超悬垂功能。美国橡树岭国家实验室的研究表明，光的照射可引起TiO2表面在纳米区域形成亲水性及亲油性两相共存的二元协同纳米界面结构。这样在宏观的TiO2表面将表现出奇妙的超双亲性。利用这种原理制作的纺织新材料，可修饰纤维及织物表面，使它们具有超双亲性低密度、高孔隙的新特征，用它制作的纺织品具有良好的透气性和穿着舒适性。美国北卡罗来纳州立大学的研究人员运用新兴的纳米技术，将碳化钨与碳酸钙纳米层附着在天然纤维上，开发出一种具有特殊透气性、吸附过滤与超悬垂的“超舒适纺织品”，其超悬垂触感与透气效果远远高于其他涂层处理。
拒水拒油防污功能。不同织物的表面具有不同的表面性能，而对织物表面性能进行改造以满足人们不同的需要，一直是功能性纺织品开发的重要内容。在纳米纺织品的开发中，由于纳米粒子的小尺寸效应、表面和界面效应，纳米粒子表面的原子存在大量的表面缺陷和许多悬挂键，具有很高的化学活性。纳米粒子高度分散在纱线之间、纤维之间和纤维表面，它们与粘合剂等在纤维表面呈凹凸有致的排列，形成纳米尺寸的空气薄膜，使沾污物无法直接渗入纤维，阻止了油污的进一步渗透，大大提高了拒水、拒油和防污性能。英国Essentra纤维公司的研究人员新开发的二元协同纳米界面结构技术纺织品，是具有超双疏界面性能的面料，其高超的拒水、拒油性能已达到了令人叹服的程度。另据德国特雷维拉公司新开发的拒水拒油性能最优纳米工艺是：整理剂用量为120L，偶联剂用量为2%～4%，纳米ZnO的用量为16 g/L。用此纳米整理剂处理织物后，具有优异的拒水拒油性能和抗菌性能，持久性强，透气性影响不大，基本不影响织物的服用舒适性。用该技术生产的纺织品不沾油、不吸灰、不吸水、不褪色；而且洗涤时，可仅用清水洗涤，不必再使用传统的洗涤剂。
阻燃隔热功能。近年来，国外开发的纳米阻燃与隔热的目的在于降低热分解过程中高温气体的生成，抑制气相燃烧过程的反应。阻燃隔热纤维多数通过用添加型隔热剂和反应型阻燃剂对纺织品原材料进行处理制得。如纳米级五氧化二锑、超细氧化锑母粒、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、钼化合物以及锡化合物等无机阻燃剂。这些纳米材料在火焰中分解、汽化产生游离基，而且纳米材料游离基与燃烧物产生的游离基相互作用，从而终止链反应，达到阻燃的目的。近年来，美国格雷斯纤维公司开发的纳米三氧化二锑，在阻燃纤维的应用中取得了较好的效果；西班牙Aitex公司在聚酯聚合过程中或纺丝熔体中加入纳米层硅酸盐材料来改善聚酯纤维的阻燃性能与隔热性能；英国Essentra纤维公司以聚氨酯为黏合剂、TiO2为功能粒子，采用涂层方法制备了高性能的隔热涂层织物；美国Nyacol纳米科技公司把胶状的五氧化锑纳米粒子均匀分散开来，作为卤化阻燃剂的增效剂。卤化阻燃剂和五氧化锑的混合比例为5：1到2：1。日本东丽工业公司利用纳米SbO3开发的超级隔热阻燃纤维STIAFR，SbO3粒子在高温状态下被汽化后，首先在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度；同时稀释空气中的氧浓度，从而起到二次阻燃作用。
消光吸波耐晒功能。一般情况下，化学纤维表面具有较强的光泽，影响外观。改善方法是将纳米TiO2添加到化学纤维中进行消光。一般纤维中所含纳米TiO2消光剂范围为0.05%～1%，有的可更高些。日本尤尼吉卡公司利用纳米TiO2的折光性，在聚酯纤维中采用皮芯复合纺丝方法，使皮层和芯层含有不同纳米TiO2含量，开发出了具有极高的不透明纤维；且化学性质稳定、耐热耐光好，在原液、纤维中易分散，消光后不影响纤维的强度和纺丝后加工。最近杜邦公司采用悬浮沉降法，制备出用于消光尼龙系纤维的纳米锐钛型TiO2悬浮液。另一方面，有些化纤不耐日晒，就是因为高分子材料在波长400到700纳米之间可见光的照射下，会发生分子链的降解，产生大量的自由基，致使纤维及纺织品的颜色、强度等受到影响，而纳米TiO2粒子是一种稳定的紫外线吸收剂，将其均匀分散于高分子材料中，利用其对于可见光的吸收作用，即可防止分子链的降解，从而达到防日晒耐老化的效果。另外，美国太空总署Gateway公司发现碳纳米管也具有良好的吸收波的特性，该公司采用含有碳纳米管微粒纤维制作的吸收光波的新型织物，具有比一般吸收材料高5～10倍的光波吸收率，可用于制作太空服及其他特殊用途的吸波防反射织物等。
光敏变色功能。所谓变色纤维是一种具有特殊组成结构的纤维，当受到光、热、水分或辐射等外界激化条件作用后，具有可逆自动改变颜色的性能。纤维在一定波长的光的照射下会发生颜色变化，而在另一种波长的光的作用下又会发生可逆变化回到原来的颜色，这种纤维称为光敏变色纤维。美国克莱姆森大学和佐治亚州理工学院等研究机构近年来正在探索光纤中掺入纳米变色染料或改变光纤表面的涂层材料，使纤维的颜色能够实现自动控制。克莱姆森大学研究的光致变色纤维加工方法是：将有机光致变色化合物溶解在高分子溶液中，制成纺丝液，再通过静电纺丝技术将该纺丝液制备成纳米纤维。该大学研究认为：有光致变色材料为螺f嗪型、螺吡喃型、二芳基乙烯型、俘精酸酐型、偶氮染料型等。佐治亚州理工学院的研究开发了聚乙烯吡咯烷酮树脂、聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚乙烯醇、PET树脂等高分子材料的纳米光敏微粒在纺织面料领域的应用。现在专家们正在利用这些纳米颗粒的光学特性来研制所需的各种光敏染料。将这种光敏染料植入纤维内部，制成的服装就具有了可以调节成与周边环境一致的隐蔽色功能。此外，日本松井色素化学工业公司利用纳米钴镍氯化物粒子与聚乙烯醇制成的新型光致变色纤维Chameleon，可在无阳光下不变色，但是在阳光或UV 照射下显出深绿色。
抗静电功能。纳米微粒为解决化纤制品的静电问题提供了一个新的途径。在尼龙、涤纶等复合织物中加入少量的纳米微粒，如将0.1%～0.5%的纳米TiO2、Cr2O3、ZnO、Fe2O3等具有半导体性质的粉体掺入到树脂中，就会把集在织物表面的电荷分散开来，产生良好的静电屏蔽性能，大大降低其静电效应。如日本仓丽公司利用微乳法制备的纳米TiO2水溶胶处理涤纶机织物，其织物抗静电性有了明显改善。瑞士Schoeller公司采用浸压法处理纳米TiO2经氧化/丝胶处理的山羊绒针织物，其抗静电性能有较大改善。硅烷溶胶粒子可以用其氨基和羟基吸收空气中的水分，从而提高织物的抗静电性。涂有纳米锑的氧化锡（ATO）和硅烷纳米溶胶能够使复合物具有良好的抗静电能力。尤其以SnO2或Sb2O3载于TiO2表面的粉体抗静电效果最好，一般这类抗静电剂的电阻率可达0～100Ω/cm，特别适合用纺制白色抗静电纤维，白色抗静电纤维将是今后的发展趋势。另外，比利时Centxbel研究所通过利用碳纳米管来改进聚合物的抗静电性能，他们的试验结果表明：采用含碳纳米管制备剂混纺的聚丙烯纤维，其织物摩擦产生的静电荷明显低于用有机抗静电剂混纺的聚丙烯纤维；而采用含化学镀银碳纳米管的制备剂混纺的聚丙烯纤维，其摩擦静电荷进一步降低，导电性和抗静电效果进一步提高。
抗电磁波辐射功能。在化纤加工过程中，可加入一些能强烈吸收电磁辐射的纳米粒子In2O3、SnO2、Fe2O3、NiO等，制成抗电磁波辐射纤维，能对人体起到防护作用。日本旭化成公司新推出的“Radiation protection”化合纤维，该纤维是在FDY/POY长丝中加入纳米Fe2O3微粉制成，具有抗静电与遮罩电磁波的织物。此外氧化镍、氧化铁等纳米颗粒也能强烈地吸收电磁辐射，从而有效地保护人体免受电磁辐射的损伤。日本钟纺公司将氧化镍纳米粒子溶于聚酯纤维，制成的面料不仅能阻隔95%以上的电磁波，且无毒、无刺激，不受洗涤、着色和磨损影响等特点，可做成衬衣、裙装、T恤等，保护人体皮肤不受电磁辐射伤害。
抗紫外线功能。云母、TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等纳米材料都有吸收波长200nm～400nm紫外线的特征。据美国橡树岭国家实验室的研究发现，TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3等纳米材料对紫外线的屏蔽作用除了反射和散射外，还有吸收作用。其原理是纳米金属氧化物电子被激发，发生跃迁。TiO2的禁带宽度在3.2eV，可吸收波长为388nm的紫外线；ZnO 的禁带宽度为4.5eV，可吸收280nm～320nm的紫外线；而滑石、高岭土、碳酸钙等纳米粒子则具有良好的反射紫外线能力。据该实验室报道，通常抗紫外线纤维中含有几种组分的复合纳米微粒，对于透明度要求高的防紫外线服装面料，通常添加纳米ZnO和TiO2微粒，其抗紫外线（λ=190nm～400nm）能力达99.8%以上，抗可见光（λ=400nm～800nm）能力达99.0%以上。
中远红外线吸收反射功能。人体释放与吸收的红外线大致在4μm～16μm的中远红外波段。因此红外线在纺织品上应用最感兴趣的是4μm～14μm中远红外区域。如一定组分的纳米陶瓷粉吸收人体发射出来的热能，转化成向人体辐射一定波长范围的中远红外线，其中以易被人体吸收的4μm～14μm为主。某些纳米微粒如TiO2、SiO2、Al2O3和Fe2O3的复合粉体与高分子纤维结合，对中远红外波段有很强的吸收性能，对其他波段的红外线有很好的屏蔽作用。当服装面料中含有这些粒子时，能有效吸收外界发射及人体释放的中远红外线，而不被灵敏的中远红外线探测器所发现，用其制作的隐身服装，使穿着者在夜间能实现隐身。据欧洲纺织品协会（EPTAP）报道，以纳米级的天然硅酸盐矿物为基本原料，再混合纳米TiO2、纳米ZnO、纳米Fe2O3等，经测试用该技术处理的织物，4μm～14μm中远红外线发射率达85%以上，人体吸收远红外线后能活化细胞组织中的水分子，改善循环，增强机体免疫力等。美国肖氏产业公司新开发的纳米微粒如氧化镁、氧化铬、二氧化钛锡和氧化锆，能有效吸收外界能量并辐射与人体生物波相同的4μm～14μm中远红外线，使人体皮下组织血流量增加，促进血液循环。其中纳米级氧化锆不仅能有效吸收外界能量并辐射与人体生物波相同的中远红外线，还具有保温、抑菌和促进血液循环、增强免疫力等卫生保健功能。
日本对远红外聚酯的研究最多。早在1996年就已确立了远红外纤维制品的保温性试验方法和对人体的温热特性系列评价方法，对远红外线与生物关系已有了系统的研究。日本Atofina公司开发的纳米织物Zirconia health，就是在纯棉、涤棉等织物中复合植入纳米级氧化锆粉体和镀银陶瓷粉体，具有吸收4μm～14μm中远红外线并反射20μm以上远红外线的功能；日本三菱人造丝公司将PTA、EG和纳米氧化铬与二氧化钛锡粉混合先制成母粒，再与普通聚酯在283℃下共混纺丝，制成中空度21.3%、蓬松度153mL/g的中远红外短纤维，则具有吸收5μm～12μm中远红外线并反射25μm以上远红外线的功能；日本可乐丽公司将聚酯和含纳米氧化铝与氧化镁的制备剂共混纺丝制得中远红外纤维，也具有吸收3.8μm～15μm中远红外线并反射18μm以上远红外线的功能。据称，这些纳米中远红外纤维能吸收人体和周围能量，发射出与人体对外释放的生物波波长相同的中远红外线持久作用于人体，从而改善人体微循环，激活人体细胞，增强生命活力，调节人体经络平衡，有一定的消炎镇痛效果，对于关节炎、风湿、肩周炎、便秘等病症有明显辅助康复之效。
国际纳米纤维纺织品发展趋势
诺贝尔奖获得者罗雷尔曾说过：上世纪70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家将成为未来的先进国家。正如美国纳米科学协会（AINS）首席顾问查尔斯・M.利伯教授认为：“纳米技术在纺织产业中的应用，将成为21世纪世界经济增长的一个主要发动机。”
在AINS新的2015/2016年度报告指出，纳米技术在未来的纺织行业必将创造出巨大的经济与社会效益；但是降低生产成本，发明新一代生产工艺与方法，发掘更多纳米材料品种与新型纳米染料和助剂，开发纳米材料的新型特殊功能，进一步提高纺织产品科技含量和附加值将是未来纳米纤维纺织品的发展趋势。
一是重视纳米安全问题。过去20年人们对纳米材料正面效应的研究取得了丰硕成果，但对纳米材料可能存在的负面效应一直未做重点研究；“今后纳米安全问题必将受到重视，建立新的检测规则，实行安全风险评估，完善纳米制成品的性能检测与产品标准。”德国纳米科学专家克劳斯・科恩博士指出，“特别是开发切实可行的新型工艺与生产方法，以解决有关人类健康与环境安全等危害。”
二是纳米印染用剂应用方向。目前，纳米材料在纺织品印染中的应用研究刚刚起步。有资料报道，美国把纳米染料与后整理纳米用剂在纺织行业的应用作为研究的方向之一。日本的Decent公司、丽人公司已经开始销售纳米材料的织物印染剂与功能助剂。特别是韩国HFG公司、德国Kelheim纤维公司、英国Essentra纤维公司与法国罗地亚公司相继开发的新型纳米涂料、印染剂与功能助剂等，通过印染工艺把纳米粒子植入纤维织物生产出新功能面料，在2016年的法国国际面料展示会上引起了广泛关注。
三是开发纳米着色因子。一些合成纤维因为染色困难而限止了作为服装面料的使用，如聚丙烯、聚乙烯醇纤维以及超强聚乙烯纤维。有些纤维则必须用载体染色。如此污染环境的工艺必然会遭到淘汰。“如果在这些纤维合成过程中植入少量能与染料发生反应的功能性纳米着色因子，就可以增加纤维的染色位置来改善纤维的染色性能。”北卡罗来纳州立大学纺织工程教授曼弗雷・德科勒表示，“因此，开发不同反应功能与不同着色目的之不同纳米材料因子是发展方向，将给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额”。
四是解决分散和团聚问题。在纳米粉体使用过程中的分散和团聚问题是目前最大的障碍，由于比表面积大、表面活性大，纳米粉体材料不可避免存在着巨大的自团聚倾向。目前纳米材料的使用一般以微粉体的直接加入和微乳液两种方法为主，不可避免地存在着团聚。因此，谁能找到一种更好的分散剂和分散工艺方法，谁就能在应用上掌握主动，也就掌握了无限商机。
五是重视纳米材料性价比。目前纳米材料的应用都处于较简单的层面上，即利用某些材料固有的特性，即使不将其细化到纳米级，也可以用来进行某些功能性加工，但纳米科技的神奇之功和纳米材料的神奇特性没有真正发挥和显示出来。当然，纳米级材料在物理、化学等方面所表现出的与微米级材料所不同的特性以及对功能性的强化和提升是毋庸置疑的。这就引出了纳米材料性价比问题，在产业化的过程中，纳米材料在应用功能的提升和成本的提高这两方面如何取舍，毕竟纳米级材料的价格要远高于不同粉体。这是未来必将重视降低纳米材料生产成本的一大方向。
六是加强控制工程的研究。在纳米材料制备科学和技术研究方面一个重要的趋势是加强控制工程的研究，这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制及其小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用，它们对材料某一种性能有利或无利、贡献大小或强弱往往很难区分，这不但给某一现象的解释带来困难，同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。“如何控制这些效应对纳米材料性能的影响，如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响，”比利时Centxbel研究所高性能开发组负责人米奇・瓦格纳表示，“这都是纳米材料控制工程研究亟待解决的问题。”近来国际的研究方向主要是：①在纳米颗粒表面做异性物质和表面的修饰以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度；②把握纳米微粒在多孔基体中呈现连续分布还是孤立分布以控制量子尺寸效应和渗流效应；③通过设计纳米丝、管等有序或无序的阵列体系来获得所需要的特性。
纳米材料发展报告范文5
1、抢先移民太空、海底
生物基因技术在美国智库专家关注的五大科技领域中居于首位，这是因为它与人类本身的关系最为密切。按照美国专家的设想，人类迟早有一天要向太空或是海底发展，而长时间的空间航行或海底旅行将挑战人体极限。只有通过基因改造合成抗病基因，使美国人率先实现“深层进化”后，人类的体质才能应对这样的挑战。美国生物专家的目标是；让美国人成为地球上最先可以移民太空或是海底的群体。从而使美国具备掌控地球这个“人类大本营”的实力。
2、核动力飞船称雄太空
美国宇航局官员近日宣布，美国已经开始研制新一代核动力宇宙飞船。核动力飞船最大的特点就是速度快。这种飞船采用的动力系统，是由美国“大力神-V”型运载火箭换装核动力发动机后改进而成的。以探月任务为例，由传统发动机推动的飞船一次只能运送21吨物资前往月球，而核动力飞船的体积和重量都要小得多，但一次可以把29吨重的物资送上月球。美国计划建造的首个月球基地需要250吨物资，如果用核动力飞船来运输，通过9次发射就可以完成任务，但用传统动力飞船运输则要发射12次。采用核动力发动机的飞船可为美国的月球基地计划节省数十亿美元。
3、把“变形金刚”化成现实
将人工智能与机器人技术相结合，是美国计算机专家钻研的主要课题。随着微电子技术的发展，美国科学家设想赋予计算机自主思考和学习的能力，模拟人类的思维方式建立一种可以独立学习、感知事物的人工智能。这一目标一旦达到，计算机技术将实现一次历史性的飞跃。用美国计算机协会专家的话说，这等于创造了一种“新生物”，一种“钢铁智能文明”。美国科学家设想中的人工智能并非仅限于机器人，还包括各种智能机器，例如无人机、无人飞船等，而影片《变形金刚》中的变形智能战斗机器人最终也可能成为现实。
4、纳米材料技术全球领先
目前美国在纳米材料方面的研究已经走在了其他国家的前面。例如美国冶金行业协会已经开发出了“纳米熔化冶金法”。黄金一般要在1000摄氏度的高温下才能熔化，如果把它转成纳米颗粒进行熔化冶炼，温度只要达到500摄氏度就足够了。
美国的纳米技术科研人员正在加紧研究，要把纳米级别的半导体材料制成晶体管，让一块芯片上能容纳更多的晶体管。每个晶体管的体积比原来缩小了100倍，但运算速度却提高了100倍。
5、打造超级电磁炮和“死光”
纳米材料发展报告范文6
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。
