納米技術的用途精選(九篇)

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第1篇：納米技術的用途范文

關鍵詞：納米技術 材料 生物 能源 環境

人類對自然界的認識長期以來一直沿著宏觀宇宙的大尺度和基本粒子的微觀尺度兩個方向發展。從20世紀中期開始，人們逐漸發現，介于宏觀和微觀之間的尺度——介觀尺度也具有重要意義，它是一個人類遠未深入了解的尺度范圍，納米科技就是處于這一介觀世界中“納米尺度”上的科學技術。

納米科技是指在納米尺度（1～100nm）上研究物質（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學科交叉的科學和技術。它使人類認識和改造物質世界的手段和能力延伸到原子和分子。納米科技的最終目標是根據原子、分子及物質在納米尺度上表現出來的新穎的物理、化學和生物學特性，制造出具有特定功能的產品。

一、納米材料的應用

從材料的角度看，納米技術是通過綜合控制材料到納米尺度，引起材料性能發生顯著改變，從而用于制備特定功能的產品。納米材料的光學、熱學、電學、磁學、力學以及化學方面的性質和大塊固體相比有顯著的不同。

納米材料大致可分為納米粉體、納米纖維、納米薄膜、納米塊體等四類。

納米粉體材料可用于高密度磁記錄材料、防輻射材料、單晶硅和精密光學儀器拋光材料、先進的電池電極材料、太陽能電池材料、高效催化劑、各種藥物制劑或藥物載體等。納米纖維可用于新型激光或發光二極管材料、高強度纖維（如碳納米管）等。納米薄膜可用于氣體催化材料、光敏材料、平面顯示器材料、超導材料等。納米塊體的主要用途為超高強度材料、智能金屬材料等。

二、納米生物技術的應用

納米生物技術是納米生物學的應用，即用先進的物理學、納米科技手段研究生物學基本問題，特別是在單分子水平上研究生物大分子的結構、功能和相互作用；應用物理學定量的、大規模信息處理的思路和方法革新研究方法，開拓嶄新的研究領域。如生物芯片、DNA計算機和生物信息學等等。納米顆粒能用作醫學診斷和治療的工具，納米生物技術的方法也用于發展具有多功能特性的新材料和新器件，如納米生物傳感器等。

三、納米與能源

隨著納米技術的發展，高效率、低成本的太陽能發電將成為現實。

太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發生的光電子轉移反應。除了發展環保的可充電電池外，超級電容器作為一種新型的儲能器件，具有無可替代的優越性。它儲存電荷的能力強，并具有充放電速度快、效率高、對環境無污染、循環壽命長、使用溫度范圍寬、安全性高等特點。納米材料應用于超級電容電極的研究，已經引起了越來越多的關注。以碳納米管為例，它具有大的比表面積、導電性好、化學性能穩定，被認為是理想的超級電容電極材料。

四、納米技術在環境問題中的應用

隨著納米材料和納米技術的日益發展，納米環保技術也迅速發展，不僅拓展了人類利用資源和保護環境的能力，而且為徹底改善環境和從源頭上控制新的污染創造了條件。

納米材料因具有超大的比表面積及表面原子活性高等特點，對各種有毒有害氣體具有很高的吸附效率，通過表面修飾及摻雜等工藝，還可以獲得對某些微量物質的特別高的選擇吸附功能，可廣泛用于空氣凈化和尾氣排放無害化、水凈化與污水排放無害化、電磁及噪聲污染的有效控制、節能與資源的有效利用等領域。

利用納米技術還可以制備非常好的催化劑，其催化效率極高。經它催化的石油中硫的含量小于0.01%，因而在燃煤中可加入納米級助燃催化劑，以幫助煤充分燃燒，提高能源的利用率，防止有害氣體的產生。納米級催化劑用于汽車燃燒催化，有極強的氧化還原性能，使汽油燃燒時不再產生一氧化硫和氮氧化物，根本無需進行尾氣凈化處理。而各種納米光催化氧化材料，可以利用光能降解有機物，抗菌除臭，在凈化環境、保護健康方面起著越來越重要的作用。

第2篇：納米技術的用途范文

關鍵詞 納米技術 化工 應用

中圖分類號： TQ02文獻標識碼：A

Application Analysis of Nanotechnology in Chemical Industry

WANG Jingxia

(Department of Chemistry and Chemical Engineering of Jining University, Jining, Shandong 273155)

AbstractWith the development of science and technology, nanotechnology has been more and more into people's daily lives, and the chemical industry as a pillar industry of national economy, apply nano-materials and nano technology-based high-tech to chemical production, will certainly have a positive role in promoting. Therefore, this paper analyzes the application of nanotechnology in chemical industry.

Key wordsnanotechnology; chemical; application

1 納米技術的特點

納米是一種新的度量單位，當物質達到或者接近納米尺度范圍以后就會形成一種特殊的結構層次，使其本身所具有的諸如強度、韌度、比熱、導電磁等性能發生突變，從而表現出一些新的性能。這種性能既不同于原來內部結構中單個的原子或分子，也不同于宏觀物質所構成的材料的性能。下面就對納米材料所表現出的一些特殊性能進行細致分析：

（1）力學性能。提高材料的硬度、韌性以及強度一直都是材料研究的主要方向。而具有納米結構的材料則能夠表現出更強的力學性能，由于納米材料的強度與粒子直徑成反比，而材料中粒子的細化以及高密度的存在極大程度的降低了納米材料的位錯密度，使得臨界位錯圈直徑遠大于納米粒子的直徑，這也就避免了在納米結構中發生位錯滑移和增殖，即納米晶強化效應。（2）磁學性能。當粒子間的尺寸達到納米范圍內時，粒子間的相互作用就會發生變化從而影響到物質材料的宏觀磁性。在納米結構中，各粒子的磁性隨著方向的變化而改變，所表現出的磁性 也與粒子的形狀、結構以及內應力有關，并且具有明顯的體積效應。（3）電學性能。在納米結構中，由于晶界面上原子體積分數增大其電阻也就高于同類的粗晶材料，甚至發生尺寸誘導。利用納米粒子的隧道量子效應和庫侖堵塞效應制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點，有可能在不久的將來全面取代目前的常規半導體器件。（4）熱學性能。由于在納米結構中的界面原子的密度很低并且排列混亂，也就削弱了彼此間的藕合作用，所以就使得納米材料的比熱和熱膨脹系數都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值。因此，在儲熱材料、納米復合材料的機械耦合性能應用方面有其廣泛的應用前景。

2 納米技術在化工行業中的應用

由于納米結構在強度、韌度、比熱、導電磁等性能上都明顯優于同類型的物質材料，因此可以利用這些納米技術制造出一些具有特殊功能的材料，并將其運用到化工行業生產當中。目前，納米材料已經在高力學性能環境中得到了廣泛的應用，在化工行業當中利用納米技術制造的超微復合材料、催化劑、熱交換材料、敏感元件、表面涂層以及劑等都有著非常重要的應用。

在化工生產的過程中，為了提高化學反應的速度和反應速率，要在反應過程中添加一些催化劑。傳統的催化劑存在著明顯的缺點，造成生產原料巨大浪費的同時也大大降低了企業的經濟收益，甚至還會帶來嚴重的環境危害，而如果使用納米材料作為催化劑，利用其表面活性中心多這一特點，可以有效地提高化學反應速度和反應速率。由于納米材料所具有的特殊性能，將其利用于表面涂層技術當中也是化工行業研究的重點。表面涂層技術按照用途的不同可以分為結構涂層和功能涂層。其中結構涂層的作用是用來提高和穩固基體材料本身所具有的性能，例如有用來增強基體材料的硬度以及耐磨性、抗氧化能力、耐熱耐腐蝕性等的結構涂層。而功能涂層則是指給基體材料增加一些本身并不具備的功能，從而提高基體材料的整體性能，例如有增加導電性、絕緣性的電學功能涂層，增加光反射、光吸收以及消光的光學涂層以及增加熱敏、濕敏、氣敏的敏感性涂層等等。而納米結構在強度以及韌性方面都有極強的優越性，能夠很好地起到靜電屏蔽的作用，因此用納米材料做為表面涂層，能夠很好保護基體材料的同時也可以使其本身的功能得到進一步的提升。另外，也可以在傳統表面涂層的基礎上配合使用納米材料，即為納米復合體涂層。這種將納米結構的優勢與傳統涂層技術相融合，進而達到優勢互補的方式，將傳統的表面涂層工藝提升到一個新的高度。由此不難看出，納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發與應用。

納米技術在精細化工領域也有著極為廣泛的應用。由于精細化工的涵蓋面非常廣，產品數量眾多，并且涉及到人們日常生活的方方面面。因此，將以納米技術為主的高新科技融入其中，進一步改造和提升精細化工的產品性能是其未來發展的趨勢。例如利用納米結構制造高強度的聚合物材料、研制納米色素以及納米感光膠片等等。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料也能夠發揮其重要作用。在橡膠中加入以納米材料作為添加劑，可以有效地提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力，并且能夠增強相交的耐磨度。將納米材料運用到塑料生產當中，可以很好的提高塑料的強度和韌性，并且能夠增加塑料本身的致密性以及防水性能。而且在粘合劑和密封膠當中添加SiO2，利用SiO2表面的一層有機材料使其具有了親水性這一特點，在添加到密封膠以及粘合劑當中，使之能夠迅速形成一種硅石結構，從而限制了膠體流動，加快固化速度，并且由于顆粒尺寸很小，可以進一步提高粘合劑的粘結效果以及密封膠的密封性。

目前，我國納米技術在化工行業中應用正在穩固前行，所以還需要加大科技創新，以及對基礎技術的研究工作，建立出一套完整技術創新體系和管理機制，提高我國化工行業整體效益和競爭力，為企業創造出一個良好的發展環境，也只有這樣才能順應時代的潮流，使傳統的化工生產工藝在新形勢下重新煥發生機，并且帶動整個化工產業的發展。

3 我國納米技術應用的展望

納米技術雖然起源于國外發達國家，但是目前在我國也具有極大的發展潛力，國家也在不斷提升對這方面的關注程度，一方面增加對納米技術的研究經費，并密切關注納米技術以及納米材料的基礎研究工作。另一方面積極推動地方政府和企業對于納米技術的應用，從而實現了以基礎研究到產品應用的完整體系。現階段，我國對一些納米材料的研究也取得了令人矚目的成就。在物理、化學方面采用多種方法研制出的高密度、性能優越的納米陶瓷，以及制備出的金屬合金氧化物、碳化物等納米化合物，并且建立了相應的基礎設備，能夠真正意義上做到控制納米微粒的尺寸大小，制成納米薄膜以及其它納米材料與傳統材料相比較而言，在強度、硬度、韌性以及擴散度、可塑性、導電率等方面都有顯著提升。并且我國還在世界上首次發現了氧化鋁晶粒在拉伸疲勞中應力集中區所表現出的超塑性形變；在顆粒膜的巨磁電阻效應、磁光效應以及自旋波共振等領域也取得了卓越的成就；設計并研制出了納米復合氧化物體系，它對中紅外波段吸收率高達 92％，并將其應用于紅外保暖纖維。目前，納米材料和納米技術這項誕生于二十一世紀的嶄新技術已經逐漸打破了人們的傳統生活理念，并從根本上解決了人類所面臨的諸如能源、環境保護以及醫藥衛生等重大問題。

4 結語

伴隨著社會的高速發展必將會對能源、環境、材料技術提出新的要求，并且對其性能的要求也會越來越高。因此，以納米材料為基礎的納米技術的誕生，將在未來對整個社會的發展起到至關重要的作用。因此可以預見，不斷出現的新型納米材料，以及納米技術的不斷改良，在未來將是納米技術的時代，所以現在要加倍重視對納米技術的研究工作。

參考文獻

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[3]馮新建.納米技術及其在化工行業中應用[J].新疆化工,2008.

第3篇：納米技術的用途范文

納米材料在結構、光電和化學性質等方面的誘人特征，引起物理學家、材料學家和化學家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對這種材料給予極大關注。它所具有的獨特的物理和化學性質，使人們意識到它的發展可能給物理、化學、材料、生物、醫藥等學科的研究帶來新的機遇。

納米材料的應用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產領域也得到了一定的應用，并顯示出它的獨特魅力。

1.在催化方面的應用

催化劑在許多化學化工領域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應時間、提高反應效率和反應速度。大多數傳統的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經驗進行，不僅造成生產原料的巨大浪費，使經濟效益難以提高，而且對環境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應效率，控制反應速度，甚至使原來不能進行的反應也能進行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應用較多的是半導體光催化劑，特別是在有機物制備方面。分散在溶液中的每一個半導體顆粒，可近似地看成是一個短路的微型電池，用能量大于半導體能隙的光照射半導體分散系時，半導體納米粒子吸收光產生電子——空穴對。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進行氧化和還原反應。

光催化反應涉及到許多反應類型，如醇與烴的氧化，無機離子氧化還原，有機物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實現的。半導體多相光催化劑能有效地降解水中的有機污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對光穩定，無毒，便宜易得，是制備負載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報道，選用硅膠為基質，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對某些有機化合物的氫化反應是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應效率、優化反應路徑、提高反應速度方面的研究，是未來催化科學不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在工業上的應用帶來革命性的變革。

2.在涂料方面的應用

納米材料由于其表面和結構的特殊性，具有一般材料難以獲得的優異性能，顯示出強大的生命力。表面涂層技術也是當今世界關注的熱點。納米材料為表面涂層提供了良好的機遇，使得材料的功能化具有極大的可能。借助于傳統的涂層技術，添加納米材料，可獲得納米復合體系涂層，實現功能的飛躍，使得傳統涂層功能改性。涂層按其用途可分為結構涂層和功能涂層。結構涂層是指涂層提高基體的某些性質和改性；功能涂層是賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統涂層沒有的功能。結構涂層有超硬、耐磨涂層，抗氧化、耐熱、阻燃涂層，耐腐蝕、裝飾涂層等；功能涂層有消光、光反射、光選擇吸收的光學涂層，導電、絕緣、半導體特性的電學涂層，氧敏、濕敏、氣敏的敏感特性涂層等。在涂料中加入納米材料，可進一步提高其防護能力，實現防紫外線照射、耐大氣侵害和抗降解、變色等，在衛生用品上應用可起到殺菌保潔作用。在標牌上使用納米材料涂層，可利用其光學特性，達到儲存太陽能、節約能源的目的。在建材產品如玻璃、涂料中加入適宜的納米材料，可以達到減少光的透射和熱傳遞效果，產生隔熱、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好靜電屏蔽的納米涂料，所應用的納米微粒有氧化鐵、二氧化鈦和氧化鋅等。這些具有半導體特性的納米氧化物粒子，在室溫下具有比常規的氧化物高的導電特性，因而能起到靜電屏蔽作用，而且氧化物納米微粒的顏色不同，這樣還可以通過復合控制靜電屏蔽涂料的顏色，克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調性。納米材料的顏色不僅隨粒徑而變，還具有隨角變色效應。在汽車的裝飾噴涂業中，將納米TiO2添加在汽車、轎車的金屬閃光面漆中，能使涂層產生豐富而神秘的色彩效果，從而使傳統汽車面漆舊貌換新顏。納米SiO2是一種抗紫外線輻射材料。在涂料中加入納米SiO2，可使涂料的抗老化性能、光潔度及強度成倍地增加。納米涂層具有良好的應用前景，將為涂層技術帶來一場新的技術革命，也將推動復合材料的研究開發與應用。

3.在其它精細化工方面的應用

精細化工是一個巨大的工業領域，產品數量繁多，用途廣泛，并且影響到人類生活的方方面面。納米材料的優越性無疑也會給精細化工帶來福音，并顯示它的獨特畦力。在橡膠、塑料、涂料等精細化工領域，納米材料都能發揮重要作用。如在橡膠中加入納米SiO2，可以提高橡膠的抗紫外輻射和紅外反射能力。納米Al2O3，和SiO2，加入到普通橡膠中，可以提高橡膠的耐磨性和介電特性，而且彈性也明顯優于用白炭黑作填料的橡膠。塑料中添加一定的納米材料，可以提高塑料的強度和韌性，而且致密性和防水性也相應提高。國外已將納米SiO2，作為添加劑加入到密封膠和粘合劑中，使其密封性和粘合性都大為提高。此外，納米材料在纖維改性、有機玻璃制造方面也都有很好的應用。在有機玻璃中加入經過表面修飾處理的SiO2，可使有機玻璃抗紫外線輻射而達到抗老化的目的；而加入A12O3，不僅不影響玻璃的透明度，而且還會提高玻璃的高溫沖擊韌性。一定粒度的銳鈦礦型TiO2具有優良的紫外線屏蔽性能，而且質地細膩，無毒無臭，添加在化妝品中，可使化妝品的性能得到提高。超細TiO2的應用還可擴展到涂料、塑料、人造纖維等行業。最近又開發了用于食品包裝的TiO2及高檔汽車面漆用的珠光鈦白。納米TiO2，能夠強烈吸收太陽光中的紫外線，產生很強的光化學活性，可以用光催化降解工業廢水中的有機污染物，具有除凈度高，無二次污染，適用性廣泛等優點，在環保水處理中有著很好的應用前景。在環境科學領域，除了利用納米材料作為催化劑來處理工業生產過程中排放的廢料外，還將出現功能獨特的納米膜。這種膜能探測到由化學和生物制劑造成的污染，并能對這些制劑進行過濾，從而消除污染。

4.在醫藥方面的應用

21世紀的健康科學，將以出入意料的速度向前發展，人們對藥物的需求越來越高。控制藥物釋放、減少副作用、提高藥效、發展藥物定向治療，已提到研究日程上來。納米粒子將使藥物在人體內的傳輸更為方便。用數層納米粒子包裹的智能藥物進入人體，可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織；使用納米技術的新型診斷儀器，只需檢測少量血液就能通過其中的蛋白質和DNA診斷出各種疾病，美國麻省理工學院已制備出以納米磁性材料作為藥物載體的靶定向藥物，稱之為“定向導彈”。該技術是在磁性納米微粒包覆蛋白質表面攜帶藥物，注射到人體血管中，通過磁場導航輸送到病變部位，然后釋放藥物。納米粒子的尺寸小，可以在血管中自由流動，因此可以用來

檢查和治療身體各部位的病變。對納米微粒的臨床醫療以及放射性治療等方面的應用也進行了大量的研究工作。據《人民日報》報道，我國將納米技術應用于醫學領域獲得成功。南京希科集團利用納米銀技術研制生產出醫用敷料——長效廣譜抗菌棉。這種抗菌棉的生產原理是通過納米技術將銀制成尺寸在納米級的超細小微粒，然后使之附著在棉織物上。銀具有預防潰爛和加速傷口愈合的作用，通過納米技術處理后的銀表面急劇增大，表面結構發生變化，殺菌能力提高200倍左右，對臨床常見的外科感染細菌都有較好的抑制作用。新晨

微粒和納粒作為給藥系統，其制備材料的基本性質是無毒、穩定、有良好的生物性并且與藥物不發生化學反應。納米系統主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的藥物的給藥。

納米生物學用來研究在納米尺度上的生物過程，從而根據生物學原理發展分子應用工程。在金屬鐵的超細顆粒表面覆蓋一層厚為5～20nm的聚合物后，可以固定大量蛋白質特別是酶，從而控制生化反應。這在生化技術、酶工程中大有用處。使納米技術和生物學相結合，研究分子生物器件，利用納米傳感器，可以獲取細胞內的生物信息，從而了解機體狀態，深化人們對生理及病理的解釋。

第4篇：納米技術的用途范文

1引言

納米科技是指在納米尺度(1到100納米之間)上研究物質(包括原子、分子的操縱)的特性和相互作用(主要是量子特性)，以及利用這些特性的多學科交叉的科學和技術。納米科技成果擁有科技成果的特征和納米科技的特點。

2科技成果簡介

2.1成果定義和特征

科技成果是指對某一科學技術研究為內容，通過試驗研究、調查考察取得的具有一定實用價值或學術意義的結果，包括研究課題結束已取得的最后結果，研究課題雖未全部結束但已取得的可以獨立應用或具有一定學術意義的階段性成果。科技成果具有新穎性與先進性、實用性與重復性，有獨立、完整的內容和存在形式，應通過一定形式予以確認等特征。

2.2科技成果轉化描述

科技成果轉化是指為了提高生產力水平，對科學研究與技術開發產生的具有實用價值的科技成果進行的后續試驗、開發、應用、推廣，直至形成新產品、新工藝、新材料，發展新產業的相關活動。從宏觀上來看，科技成果轉化是一個由科技供給系統、科技轉化系統、科技需求系統和科技環境系統構成的大系統。在微觀方面，科技成果轉化一般包括實驗室研究、中間試驗、工業性實驗、工廠化生產等諸多環節。

2.3科技成果轉化三個發展階段

科技成果產生階段：該階段主要從確定研究開發項目開始，到初步成果（產品）形成才基本完成。科技成果轉移階段：該階段主要包括成果（產品）進入中試試驗和工業化試驗等。科技成果應用階段;該階段主要包括成果（產品）進入規模化生產，并進入市場等。

2.4科技成果轉化基本要求

科技成果轉化作為一項復雜的社會系統工程，需具備多方面條件，滿足多方面要求，如科技成果自身的成熟程度、轉化環境，以及相應的政策、社會服務與支持等都是重要的轉化條件，是順利轉化的基本要求。以下分別作說明。

2.4.1技術成熟度

技術成熟度，即科技成果適應社會生產發展需要的實際水平，是科技成果轉化的最根本的條件。技術成熟度特征:完全成熟的科技成果，應當是可以立即生產的；不夠成熟的成果則還需再投入進行二次開發，才可能投入生產，所需要投入量越大，表示成果就越不成熟。技術不成熟原因：技術認識不同，科技投入不足，使科研條件和科研深度都較為缺乏；中試環節薄弱，中試的欠缺使得成果的先進性、適應性、配套性、可靠性達不到要求，難以實現工業化生產的需要。例如：長期以來，由于經費短缺，我國中試基地建立的數目較少。以上海為例，2005年從基礎研究到中試再到產業化，投資比例為1：1.03：10.55，而較為合理的比例是1：10：100。中試的欠缺使我國科技成果的轉化率低，已經成為制約我國經濟持續發展的一個“瓶頸”。結論：科技成果要實現成果轉化，首先要求科技成果技術成熟。因而需加大投資力度，加強中試試驗研究力度，形成成熟的、可靠的科技成果，促進成果的推廣。

2.4.2轉化環境

轉化環境主要包括轉化的市場需求、政策和意識。第一，樹立以市場為導向的意識。要從科研源頭起與市場需求相結合，以形成產業化為根本目標，針對現有和潛在市場，開發具有市場前景的科技成果，促進科技成果的轉化；要避免科學研究與市場脫節，造成成熟的技術也無法進行推廣，致使大量的科技成果無法產業化。例如：美國儀器制造業對高科技成果的一項調查顯示：11項首次發明的新儀器，思路100%來自用戶；66項重大改進，85%來源自用戶；85項小改小革，67%來自用戶。結論：以市場為導向的研究，更容易促進科技成果的轉化，科研人員必須始終堅持以市場需求為出發點和歸宿。第二，科技發展政策。科學技術與政策的關系日益密切。科學技術的發展越來越依賴國家的支持，國家的科技投入和政策引導成為影響科技發展的重要因素。需著眼于促進經濟建設、依靠科技進步機制的形成和企業技術創新主體地位的建立來制定配套政策，加強政府以科技需求為導向的行為，強化政策的激勵引導作用。政策的制定要從科技成果轉化大系統和全過程出發，在促進科技成果供給的政策、促進科技成果轉化過程整體化的政策等方面，形成體系上的一體化，避免“頭疼醫頭”、“捉襟見肘”，形成不合力。例如：美國是獲諾貝爾自然科學獎最多的國家，一方面，美國較高的物質生活待遇吸引了高級人才；另一方面是美國適宜的科技政策和社會文化氛圍，推動了科技的發展。在這個意義上說，比爾•蓋茨出現在美國決不是偶然的。結論：要有激勵的政策，更容易促進科技成果的轉化。第三，科研成果轉化意識。成果轉化意識是一切成果轉化活動賴以發起的內驅力，是貫穿于成果轉化過程的內在動力；低科技成果轉化率的一個重要原因在于科技成果轉化意識的缺乏，如科技成果的價值意識、商品意識、社會科技開發意識不強。科技成果擁有者必須有強烈的轉化意識，才能從主觀上發揮其積極性，促進科技成果轉化的進程。例如：不少科研單位和科研人員把科研成果的獲得作為科研工作的最終目標，不能主動把科研成果作為商品推向社會;同時企業對購買科技成果表現冷淡，因而造成了大量的科技成果的擱置，導致科技成果轉化率低。結論：科研人員具有強烈的成果轉化意識，更容易促進科技成果的轉化。

2.4.3宣傳策略

科技成果的推廣必須注重市場宣傳和推廣，一方面加大宣傳力度，另一方面注重宣傳適度。主要宣傳策略如下：1.強化組織領導，健全科技宣傳網絡；2.明確目標責任，強化考核督查力度；3.整合科技資源，拓寬科技宣傳渠道；4.加強媒體合作，搞好科技宣傳；5.開展科技培訓，促進成果推廣；6.開展科技活動，豐富宣傳形式；7.加強技術交流，建立信息平臺；8.注重方式方法，宣傳適度確保質量。

2.5科技成果應用現狀分析

農業、工業、醫藥、軍事、材料、電子、生物、航天等領域的科研成果，大量的成果怎么處理呢？這些都需要進行成果轉化，這些新產品、新材料、新工藝，只有進行科技成果的轉化才能有真正的作用，同時科技成果也有市場需求。突出表現出兩個特點：一方面大量科研成果生成，一方面有巨大的市場需求。

2.5.1科技成果轉化率低

我國每年有2萬余項比較重大的科學技術研究成果和5千多項專利，但是其中最終轉化為工業產品的成果不足5%，而歐美發達國家轉化率則為45%以上。我國科學技術向生產轉化的比例為10%～15%，也遠低于發達國家的60%～80%。高新技術企業的產值在社會總產值的比例僅為2%，與歐美發達國家的25～30%相比，更是不可同日而語。結論：目前我國科技成果轉化率低。2.5.2科技成果轉化率低的原因我國科技成果轉化率低的原因主要有：科技成果本身存在先天不足，成熟度低；科技成果系統配套不夠；科技成果對企業缺乏吸納和轉化的動力與活力；科技成果轉化缺乏資金支持，相應的風險投資基金匱乏；科技成果中介機構不健全，社會服務職能不完善；體制上產學研系統各自獨立，科技與生產脫節；市場體制不成熟，法律保障不足。

3納米科技成果及產業

3.1納米科技成果及產業的特點

納米技術屬于高科技領域，因此與高科技成果有著共同的特征：高風險，高投入；高額的利潤前景；巨大的市場需求。納米科技為多學科交叉領域，其應用及產業化又具有許多獨特的特征：多學科交叉特性；潛在的高額利潤；潛在的市場需求。

3.2納米科技成果市場分析

納米技術有巨大的潛在市場，它與信息技術、生物技術共同成為二十一世紀社會發展的三大支柱，也是當今世界大國爭奪的戰略制高點。據權威的研究報告顯示，2000年納米技術對全世界GDP的貢獻為4000億美元，預測2010年納米技術對美國GDP的貢獻將達到10000億美元，日本納米技術的國內市場規劃也將達到273000億日元。納米科技的健康發展，對二十一世紀的社會和經濟發展、國家安全以及人們的生活和生產方式帶來巨大的影響。結論：納米技術及產業已成為世界各國搶占的巨大市場。

3.3納米科技成果轉化現狀

在納米科技產業化方面，除了納米粉體材料在少數幾個國家初步實現規模化生產外，納米生物材料、納米電子器件材料、納米醫療材料等產品仍處于開發研制階段，要形成一定市場規模還需一段時間。目前成果以基礎研究為主，納米技術應用成果處于初期階段，產業化效果不理想，成果轉化率低。如果將納米產品的成熟程度按中試、批量生產和規模化生產劃分，其分布明顯呈劇烈遞減態勢。研究開發和規模化生產的距離較大，大約只有5%的實驗室成果最終能轉化為規模化生產。

3.4納米科技成果轉化率低原因

3.4.1投入的科研經費不足

成果轉化未知因素多，造成研究工作周期長、所需經費多；對科研的投入未考慮中試等應用技術研究，影響科技成果的轉化。

3.4.2缺乏風險意識和市場服務意識

納米技術產業與其它高新技術一樣都存在投資風險、政策性風險，市場風險和自由競爭風險等。同時，納米技術還存在著潛在風險。另外，科研工作者市場服務意識淡薄，缺乏主動為企業服務的意識。

3.4.3科研缺乏布局和規劃

缺乏制定戰略發展規劃以及科研與產業的合理布局，造成低水平重復和資源浪費；重視基礎性研究，輕視應用性研究，造成科研成果缺乏市場，成果難以被企業吸納和轉化。

3.4.4納米科技成果成熟度低

在研究中，研究人員常常只注重論文，納米科技成果論文水平很高，但產業化并不理想；注重實驗室開發，沒有潛心于后續的應用開發和技術支持，造成成果成熟度不夠，先天不足，難以轉化；大部分企業屬于生產型，缺乏持續創新和應用開發能力，只能接受非常成熟的技術。

3.4.5缺乏信息溝通缺乏信息溝通，導致產學研系統各自獨立，科技與生產脫節。從事納米科技研究的人員，分屬不同的行業和部門，條塊分割，由于缺乏相互交流，更缺乏與一線企業的交流與合作；由于信息不暢，造成成果難以滿足需求，以及成果和需求重復現象嚴重；企業間應用成果壁壘森嚴，難以推廣，導致不少低水平重復，重點不突出，阻礙了整體優勢的發揮。

3.4.6納米專業人才匱乏

納米科技由多學科交叉，因此需要具有多學科知識的復合型人才；納米科技的迅速發展，需要大量納米科技領域及其相關領域的人才。而中國傳統分門別類教育體制培養的“專業人才”，不能適應擁有多學科知識復合型納米研發人才的需要。因此，為推動我國納米材料產業的發展，需要培養一批復合型納米科研人員及納米經營管理人才。

3.4.7知識產權意識淡薄

中國納米技術近幾年有了突破性的發展，但知識產權意識在科學界尤其是開發應用領域仍然淡薄。專利數量有所增加，但是在總量上申請的專利還是很少。在我國，申請的專利大部分是納米粉體材料制備方面的專利，而國外的專利很多是納米應用專利。

3.4.8行業標準和技術規范缺乏

目前納米科技應用研究很熱，市場上出現了很多“納米商品”，然而，很多的“納米商品”還不是真正意義上的“納米產品”。市場上缺乏行業標準和技術規范的約束，一些人熱衷于炒作納米概念，造成初級產品過剩，浪費了社會整體資源；一些生產微米材料的企業，在其產品性能用途完全沒變的情況下，貼上納米標簽，搖身一變成了納米材料企業，誤導納米概念；一些企業在投入少量資金注冊了納米材料公司或納米材料應用公司后，就開始在經營業績上做文章，蓄意編造是專門從事納米科研、生產和應用的實力企業的假象，最終達到圈資、騙政策的目的。

4納米科技推廣應用思路

針對納米科技成果轉化率低及成果推廣過程中所存在的問題，促進納米科技的推廣應用，應切實做好以下工作。

4.1根據市場需求，選好研究目標

針對我國納米科技產業化處于初級階段，納米科技發展資金投入不足，納米科技產業化效果不理想等現狀，在有限的資金和設施條件下，納米科技的發展一定要從科研源頭上加以調控，科研項目選題要以市場需求為導向，以形成產業化為根本目標，強調創新意識和市場服務意識，發展具有競爭力的新技術和新產品，并推進傳統產業的發展，從而促進納米科技成果更快地得到推廣和應用。

4.1.1科研項目選題時應遵循的原則

創新性原則：強調科技源頭創新意識；產業化原則：以產業化為根本目標，能獨立形成新產品、新技術；競爭力原則：注重可提升產品競爭力的技術及材料，注重與傳統產業結合；市場化原則：以市場需求為導向，加強服務意識，注重市場推廣。

4.1.1.1強調科技源頭創新意識

自主創新已經成為科學技術發展的戰略基點和調整產業結構、轉變增長方式的中心環節。十一五發展規劃指出：“科學技術發展，要堅持自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”。納米科技屬于高新技術領域，因而，必須強調創新意識，研究和開發具有源頭創新性的新技術和新產品，形成自主知識產權的新技術和新產品，實現技術發展的跨越，實現企業資本、社會資本和知識資本的有效組合及轉化增值。強調創新意識，發展納米科技，必須以市場為導向，以產業化為根本目標，發展成熟的技術，努力提升其競爭力，吸引企業及其它投資公司的參與和投資。加強納米科技源頭創新，要以納米電子學、納米尺度的加工及組裝技術、納米生物和醫學、納米材料學等科學前沿的理論和方法學為重點，爭取取得重大進展，獲得具有自己特色的發現和發明創造，促進納米科技的產業化。

4.1.1.2以產業化為根本目標，能獨立形

成新產品、新技術選題時要以產業化為根本目標，研究方向要與產業相結合，要策劃出一個行業的主體并且形成一個產業鏈條。開發市場前景廣闊、能夠獨立成新產品的先進技術，吸引以納米技術為關鍵生產技術的企業投資，推動納米技術的產業化進程。圍繞國家長遠發展目標，將納米技術與信息、環境、能源、生物醫藥及先進制造、海洋、空間等高新技術相結合，提高納米技術在這些產業中的含量，建立以納米技術為主旋律的一批納米產業及產業鏈并形成產品、商品，為提高我國的綠色GDP做貢獻。舉例1：信息產業中的納米技術以納米陣列體系為基礎的量子磁盤，1998年正式問世，存儲量高達465Gb/in2，相當于現在磁盤10萬個的存儲量。1999年，美國惠普公司在實驗室成功制造了100×100nm芯片。正像克林頓所說，利用現代的納米技術制備的超高密度存儲元器件，可以將美國國會所有的信息存儲在只有方糖大小的體積內。2000年，IBM公司通過納米技術把這種磁盤的存儲量提高到1000Gb/in2，相當于100萬個現在磁盤的存儲量。利用納米技術可以將動態隨機存儲器和電腦CPU縮小到70nm，晶體管的尺寸為100～200nm。結論：納米技術在電子信息產業中的應用，將成為21世紀經濟增長的一個主要發動機，其作用可使微電子學在20世紀后半葉對世界的影響相形見絀。舉例2：生物醫藥產業中的納米技術采用納米超順磁載體制作的示蹤劑使核磁共振檢出的癌細胞尺寸大大降低，便于早期診斷、早期治療；利用納米技術輸送生物大分子藥物，可克服其吸收差、穩定性低的缺點，實現其天然、高效等特點，顯示出良好的應用前景；根據藥物分子的性質設計納米顆粒表面及內部結構，從而達到人為地設計藥物的靶向目標及其釋放和作用方式，明顯提高藥效；利用納米技術制備支架、骨骼等植入材料，具有很好的生物相容性，并可發揮治療效果。結論：納米材料技術將在生物醫學、藥學、人類健康等領域有重大的應用。預計到2015年，納米技術在生物醫藥領域中的應用，全球市場將達到2000億元。

4.1.1.3注重發展提升產品競爭力的新技術和新材料

傳統行業的發展需要納米科技來提升其技術和產品的競爭力。傳統產業是國民經濟的重要組成部分，這就決定了發展納米產業應切入傳統產業，努力提升對傳統產業和產品的更新換代，提高競爭力，同時調整傳統產業結構，實現經濟增值。納米科技的發展需重視與傳統產業相結合。納米技術在傳統產業的應用具有投入少、見效快、市場前景廣闊等特點，因此，將納米科技與傳統產業結合，可以有力促進納米科技的推廣應用。加強與傳統產業合作，必須以市場需求為導向，發展具有市場潛力的產品和技術，通過納米技術顯著提高傳統產品的競爭力。加強與傳統產業合作，從一開始，就要積極吸納企業的參與投入，發展能顯著提高傳統產業和產品的新技術和新材料。舉例1：紡織行業中的納米技術納米催化劑在化纖原料滌綸聚酯合成中的應用，將使生產效率提高5倍以上，大大降低了生產周期和成本，這項技術在化纖行業的推廣可帶來數十億元的收益；利用納米技術對各類化纖進行改性，使之具有功能性，如吸水吸濕纖維、變色纖維、芳香纖維、磁性纖維、防輻射纖維、遠紅外纖維，還可采用復合紡絲法來生產功能化織物；納米功能氧化物填充到纖維中可制得各種差別化、功能化纖維，為纖維的發展帶來一場健康革命，其市場規模也超過二十億元。結論：納米技術的應用將對紡織行業的發展起到巨大的推動作用。舉例2：建材行業中的納米技術納米技術在建材領域的應用：利用納米材料的自潔功能可開發的抗菌防霉涂料、PPR供水管；利用納米材料具有的導電功能可開發的導電涂料；利用納米材料屏蔽紫外線的功能大大提高PVC塑鋼門窗的抗老化變形性能；利用納米材料可大大提高塑料管材的強度等。另外，納米抗菌不銹鋼塑料復合管、納米抗菌PPR管是在管材內層塑料中添加納米級抗菌材料，經共擠出而制成具有抗菌、衛生自潔功能的管材。僅以PVC塑鋼門窗為例，近幾年我國每年城鄉工業和民用建筑的建造量平均約12億平方米，需要門窗3億平方米，年需塑鋼門窗約3000萬平方米，年需硬PVC異型材約30萬噸。結論：納米材料在建材中具有廣闊的市場應用前景和巨大的經濟、社會效應。

4.1.1.4以市場需求為導向，加強服務意識，注重市場推廣

以市場成熟代替技術成熟是發展納米技術的最佳方式。改變傳統的“技術導向”為“市場導向”，始終堅持以市場需求為出發點和歸宿，以市場需求為拉動機制，著重推動具有應用前景的新技術和新產品的開發，注重對傳統產業的改造和提升，提升產品的競爭力，推動納米科技的產業化。著重發展有重大影響的方向與領域，注重納米技術與各個行業的交叉融合，使納米技術和產品能服務于各個行業。注重納米技術的市場推廣，加強納米科技與各個行業領域間的交叉融合，加強科研成果和企業及投資商之間的交流合作，建立信息交流平臺，創建科研成果轉化的渠道，為納米科技發展提供有力服務和支持。

4.2注重技術集成，實現自主創新

“創新”是科技發展的生命力所在。對于納米科技的發展，需加強新技術和新產品的原始性創新，提升產品和技術的競爭能力。同時在重視原始性創新的基礎上，更應該注重具有重大應用價值的集成創新，通過對集成要素的優勢整合，提升集成整體的競爭能力，實現更大的市場價值。

4.2.1技術集成創新有利于形成市場競爭力

長期以來，人們比較注重單項技術繼發展，這是技術開發初級階段的必然過程。但從科技與經濟結合的內在要求來看，單項技術的研究開發，因為缺乏與其它相關技術的銜接，在當前很難形成有市場競爭力的產品或新興產業，這就造成我國每年所取得的數萬項科技成果最終束之高閣，削弱了我國科技創新的基礎。

4.2.2技術集成創新將提高產業核心競爭力

核心競爭力的形成，不僅僅是一個創新過程，更是一個組織過程，使各種單項和分散的相關技術成果得到集成，其創新性以及由此確立的企業競爭優勢和國家科技創新能力在價值上遠遠超過單項技術的突破。加強技術集成創新，是企業實現自主創新的新思考，也是企業獲得競爭優勢、適應知識經濟發展的關鍵。

4.2.3納米技術的集成主要內容

4.2.3.1納米科技成果的集成

將分散的技術集中，形成一個可達目標功能的技術體系，即組合應用性技術成果，也稱為技術捆綁或技術整合。納米科技成果的集成應注意以下幾點：注重主題的策劃，選好技術與成果，實現目標顯示度。（1）注重主題的策劃以市場需求為導向，關注市場需求的多樣化，強化產品的競爭意識；以納米技術或產品為關鍵要素，解決需求中的重大問題，具有行業導向性與共性；拓展解決方案的豐富性，注重外部資源的易取性；強化研發時間的迅捷性，凸顯研發質量的配比性。（2）選好技術與成果始終堅持把市場需求作為出發點和歸宿點，選擇具有市場前景的技術和成果，選擇具有競爭優勢的納米材料或技術為關鍵技術要素，具有前景的技術與成果，注重其成熟度和可靠性。同時加大中試研究力度、中試研究領域和資金投入，注重集成要素中技術和成果的協調與融合，優勢互補，使集成整體具有新的價值。（3）實現目標顯示度注重目標功能的實現，不僅要實現各項集成要素的功能目標，還應實現集成系統的整體功能目標。集成要素和集成系統的功能定量指標應具有競爭性，以實現其產品的顯示度，有利于產品的推廣。

4.2.3.2注重技術集成創新

（1）從納米科技發展到產業鏈上的集成協作在產業鏈的銜接上，由于納米技術的跨學科性，急需將努力的方向由“單打獨斗”轉向“集成協作”。實驗和技術上存在局限性，而研究的廣泛和復雜，造成設施難以完備；技術的成熟度不夠；研究成本高和周期長，造成產業化難度大。因此，僅依靠某一個工業部門或者研究機構，將無法加快推動納米科技的應用和產業化的步伐。結論：要實現和促進納米技術的產業化發展，需要采用合理的產業化與投融資模式，推動納米技術產業鏈的全方位發展。這就是所謂的為了構筑我國納米產業發展的大戰略，也是目前國內眾多研究機構、企業正在的探索大聯合的適當途徑。（2）納米科技發展產業鏈上的集成協作方式第一，建立國家級研究開發平臺，充分發揮國家級研究開發平臺的作用，推動各研究部門之間的交流合作，實現軟硬件資源共享，避免重復建設。第二，建立產業孵化基地。“科研-孵化-企業”一條龍式的產業化模式，有利于推動科研成果產業化，因此，在有條件的地方應建立納米科技孵化基地。第三，加強產學研的合作。積極推進產學研一體化的進程，把研究、開發和應用過程的各個階段建成一個系統，使之緊密銜接、相互交替，保證從科研到生產整個過程的連續性，從而使科研單位前期的研究、開發優勢與企業工業化生產優勢融為一體，促進科技成果的轉化。（3）各領域科學研究人員間的協作從目前情況看，我國從事納米科技的研究人員，分屬不同的行業、部門，彼此之間信息溝通不暢，研究人員之間也缺乏必要的交流，致使研究力量大大分散，而且各地研究所重復研究、重復建設嚴重。納米科技屬于多學科交叉的前沿研究領域，要動員和組織信息、物理、化學、生物、醫藥、材料等學科的專家參與納米科技的研究開發，抓好多學科在納米科技方面的集成。結論：納米科技的多學科交叉特性必然要求加強各領域科學人員之間的協作。

4.2.3.3納米科技推廣注重技術集成創新的應用案例分析

應用1：“以應用納米技術打造新世紀康居商住樓”思路（1）為了貫徹《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》以及“十一五”規劃中的要求，促進生態人居環境和綠色建筑的發展，提出集成整合最先進的納米技術研究成果，積極推動健康、環保的生態建筑技術的應用與推廣。為打造康居示范工程提供有力的技術支持和保障，致力于搭建三大公共技術平臺，即居住環境健康性和安全性公共技術平臺；建筑物與居家用品節能和環保性公共技術平臺；資源綜合利用公共技術平臺。（2）應用納米技術打造新世紀康居商住樓，可以體現在環保、健康、節能等方面的優勢上。具體應用可以包括外墻涂料、內墻涂料、變色玻璃、地毯地板門、廚房、家用電器、衛生潔具、床上用品、窗簾、玩具及衣物等。（3）面向生態人居環境和綠色建筑的發展的需要、面向《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》以及“十一五”規劃中的要求，新世紀康居樓的打造將對該行業及人們生活產生很大影響，將形成一個完整的產業鏈條，引導該行業的發展。以納米材料或技術為關鍵技術要素，具有競爭優勢；選擇具有很好市場前景的納米改性內外墻涂料、納米改性紡織品、納米改性陶瓷、應用納米技術的太陽能電池等技術和產品，打造一個健康、環保、節能的居住環境，具有競爭優勢。另外，選擇的納米改性內外墻涂料、納米改性紡織品、納米改性陶瓷等成果技術成熟度較好。應用2：“建立應用于汽車產業的納米技術產品產業鏈”思路（1）納米技術在汽車產業中的應用，可以包括納米材料改性內飾件、納米結構超強鋼板、納米結構鋁材料、高耐腐納米水性汽車涂料、納米隔熱涂料、納米材料改性高性能輪胎、高強度膠黏劑、納米汽車油、納米汽車燃油添加劑、納米傳感器、汽車動力應用納米新型太陽能電池、納米汽車尾氣催化凈化材料等。（2）面向十一五規劃的“建設環境友好型，資源節約型社會”，面向中國巨大的汽車產業市場，中國汽車產業發展在近幾年速度迅猛，是世界上最大最有潛力的市場。選擇具有很好市場前景的納米改性內飾件、納米改性涂料、納米改性高性能金屬材料、高強度膠黏劑、納米汽車尾氣催化凈化材料、納米汽車燃油添加劑及汽車動力應用納米新型太陽能電池等技術和產品，具有競爭優勢。納米技術在汽車上的廣泛應用，將降低汽車各部件磨損、降低汽車消耗、減少汽車使用成本，還能消除汽車尾氣污染，改善排放。可以預見，納米技術在汽車產業的應用將對該行業及人們生活產生很大影響，將形成一個完整的產業鏈條，引導該行業的發展。應用3：納米科技與新興行業、支撐行業及國家重大工程掛鉤納米科技與新興行業、支撐行業及國家重大工程的掛鉤可以吸引國家或地方政府等的財政撥款，同時可以吸引公司和企業的投資和參與。納米科技在新興行業、支撐行業及重大工程中等各領域中的滲透，將加快納米科技的產業化；納米科技在新興行業、支撐行業及重大工程中的應用，將提升這些行業的技術含量，增加其競爭優勢，推動其發展；同時對其產業結構的調整、經濟增長方式的改變具有深遠的影響。例如：納米技術及應用國家工程研究中心以產學研結合的方式，組織上海城建集團、上海高校和科研院所利用納米技術和其它技術集成解決道路隧道內的廢氣治理問題，這是納米科技在城市市政工程中的重要應用，該項目已列入國家支撐計劃。結論：通過集成技術、產學研合作等方式與新興行業、支撐行業及國家重大工程掛鉤，容易吸引投資，促進納米技術與其它技術和產業的融合，從而促進納米技術的發展。

4.3樹立誠信市場理念

4.3.1納米科技要健康跨越發展必須樹立誠信意識

誠信的本質首先是經濟規律，其次才表現為倫理性質。誠信不足，敗事有余。市場經濟就是信用經濟，信用是現代市場經濟的基石，沒有誠信，就沒有秩序，市場經濟和社會道德就會陷入混亂之中。目前納米科技應用研究很熱，市場上出現了魚目混珠的現象，虛假的“納米商品”，納米概念的炒作，嚴重擾亂了納米市場的秩序，誤導人們對納米的認識，損害了納米科技的形象，嚴重阻礙了納米科技的產業化發展。結論：納米科技要健康跨越發展必須樹立誠信意識，誠信的市場經濟理念。

4.3.2如何樹立誠信意識

加強誠信意識培養；健全市場競爭機制，讓誠信成為人們自覺遵奉的客觀經濟規律；強化監督，建立相互補充、相互制約的誠信監督體系；加快建立信用體系，規范信息傳遞和披露機制，發展資信評估行業；強化法制建設，為誠信規范提供堅實的法制保障。

4.4制定適合納米政策納米科技的應用推廣，需要制定適

合納米科技發展的政策，保障納米科技的可持續發展。

4.4.1制定發展規劃，實施專項行動

第一，堅持“有所為，有所不為”的方針，制定納米科技的發展戰略，制定我國納米科技發展的近期、中長期規劃，對納米技術的基礎研究進行整體規劃，制定國家納米科技產業的發展規劃，集中力量，重點突破。第二，根據市場要求，依托現有產業的優勢和基礎，確定重點發展的產業及產品，引導產業結構調整。第三，按照市場需求，集中優勢力量研究、開發具有自主知識產權、市場潛力大、技術可行的項目和對未來有重大影響的關鍵領域，突出特色。

4.4.2建立創新體系，強化專利保護意識

組建全新機制的實體性創新平臺，建立以企業為主、產學研結合的納米科技創新體系。強調納米科技的原始創新，注重技術創新、管理創新、制度創新的有機結合，在原始創新基礎上，同時注重集成創新，強化專利保護意識，提高知識產權保護在企業發展中的重要作用。另外，建立和健全納米技術成果產權保護制度，優先資助擁有自主知識產權的專利成果的產業化。

4.4.3重視人才培養，加強技術交流

制定人才優惠政策，鼓勵人才流動競爭，努力創造人盡其才、才盡其用的良好環境。建立培養和吸引納米科技人才的政策，培養高質量的納米技術人才和領軍人物，引進國外具有真才實學的優秀人才。加強國內外科研單位及企業之間關于納米技術的信息交流，建設開放式的國家納米技術信息交流平臺，加強國際交流和合作，擴大國際影響。

4.4.4加快基地建設，吸引多元投資

鼓勵科研單位、高等院校與生產企業共建納米技術創新基地、開放式研究開發中心等，改善基礎設施條件，對共性關鍵技術進行聯合攻關，建立以企業為主體，產學研結合的納米技術創新體系，加速納米技術的研究開發與產業化步伐。重視以政府政策資金為導向，建立多元投資融資體系，吸引風險投資及民間投資，使其大規模地介入納米技術產業并與科技界融合。同時，鼓勵納米科技型企業在資本市場上融資，加速納米成果的轉化和產業推進。4.4.5完善行業標準，規范技術市場重視標準意識，根據納米技術產品的性質、用途，參照國際標準，制定我國納米技術行業的產品標準，建立權威性的國家納米產品質量檢測中心，使納米產品的生產和銷售有章可循。盡快制定出臺相關的政策法規，規范納米市場，避免納米技術及應用研究重復建設和過度競爭。

4.4.6加強科普宣傳，倡導科學道德

重視納米技術的普及工作，加強對納米科技的科普教育，使大眾對納米科技有正確的科學認識，避免過分炒作和誤導。重視納米科技相關學科的建設工作，保障我國納米科技的可持續發展。

5納米科技成果介紹

納米技術及應用國家工程研究中心積極整合社會資源，積極推動納米技術成果的轉化。

5.1應用在環境領域的納米材料和技術

成果1：用于汽車尾氣催化凈化處理的介孔基催化材料成果簡介：孔道內擔載貴金屬Pt/Rh/Pd的氧化鋯基（氧化鋯/氧化鈰）復合納米介孔催化劑。該催化劑采用具有自主知識產權的涂覆工藝，成功負載于金屬載體表面，經檢測，排放性能及催化劑老化性能達到并優于歐IV標準（GB18352.3）。技術特點與優勢：特殊的介孔結構，高比表面積；貴金屬用量低，熱穩定性好；優良催化活性和穩定性；抗老化性好。產業化前景：2007年我國汽車產量達到900萬輛，并逐年遞增。同時，我國將面臨新車必須全部加裝凈化器的局面，該項目具有極其廣闊的市場前景，其經濟、社會和環境效益十分巨大。成果2：光催化凈化室內空氣應用技術光催化室內凈化技術現狀：不能有效地去除室內空氣中；危害性很大的細微顆粒物；催化劑活性組分易流失；微孔容易被顆粒物堵塞，致使催化劑失活。技術創新：將高流速高效率靜電除塵與光催化凈化室內空氣兩相單元技術有機的結合。技術內容：包括性能好低成本的金屬泡沫網狀載體的制備技術、光催化凈化活性組份在金屬泡沫載體上負載技術、凈化室內空氣污染物一體化新技術、金屬泡沫網狀物負載光催化材料、室內光催化凈化器。產業化前景：目前我國城鎮裝修過的房屋中80％存在甲醛超標問題。凈化室內裝修污染的市場規模達100億元，并正以每年30％的速度增長，據預測2008年將達到200億元的市場規模。5.2應用在能源領域的納米材料和技術成果3：鎳氫（MH/Ni）動力電池與鎳鋅動力電池技術內容：鎳氫動力電池技術；鋅鎳動力電池技術；在電極中添加納米添加劑；提高電池的循環壽命；提高電池的安全性。應用范圍：電動工具、割草機械、玩具模型、電動自行車、電動摩托車等。技術成果：《動力鎳氫電池用納米材料測試技術》項目被上海市高新技術成果轉化服務中心項目認定辦公室認定為上海市高新技術成果轉化項目。這意味著該中心又一項納米科技成果將走向市場。產業化前景：隨著WTO的加入，對動力電池的需求逐年增加。目前國內市場對鎳氫動力電池的年需求量在數千萬節以上，也將在上千億的一次電池市場中占據一席之地。

5.3應用在生物醫藥領域的納米材料和技術成果

4：超臨界粉碎技術成果簡介：超臨界粉碎技術，采用超臨界流體，通過改變壓力快速改變溶液的飽和度，使溶質瞬時成核、獲粒度均勻、超微細納米級、無污染高純度產品。通過此藥物微細化技術，實現中藥的微納米化，促進藥物的溶解性，提高藥物的生物利用度。成果內容：水飛薊素微納米顆粒，超臨界流體增強溶液分散技術（SEDS），粒徑尺寸介于50～300nm，納米化后的藥物在水中溶解速率得到顯著改善。谷甾醇納米顆粒，氣溶膠溶液萃取系統（ASES）技術，粒徑介于50～300nm，ASES處理后樣品結晶度降低；化學結構沒有明顯改變。產業化前景：超臨界微納米加工產品：如納米水飛薊素、植物甾醇可應用于相關藥物或油類產品，按1%的附加值計算，相關藥物或油品的產值達100億，該產品產值可達1億元。成果5：用于腹腔淋巴靶向治療的納米給藥系統成果簡介：以安全無毒的聚脂類生物降解聚合物為納米粒的骨架材料，用改良的乳化-液中干燥法制備載藥納米粒（NP）。腹腔化療方式治療卵巢癌，克服了紫杉醇游離藥物滲透性差、易過敏等缺點，并能實現產業化。技術特點和優勢：解決了材料的安全性，采用經FDA批準載體材料；制備工藝可實現產業化，粒徑及其分布可控制、重現性好，包裹率高，生產工藝條件不苛刻。產業化前景：全球卵巢癌每年新增病人19.2萬，死亡人數為11.4萬，其死亡率占婦科惡性腫瘤之首。建成應用示范點，年創產值可達1000萬元。成果6：基于納米生物探針的微流控陣列蛋白質芯片成果簡介：該芯片是一種納米生物技術與微生物芯片技術的集成產物。通過納米生物自組裝技術將靶蛋白配體組裝在納米粒子界面上，構成納米生物探針，可以特異性地與各種生物樣品（血清、細胞培養液等）中的靶蛋白結合，并最終被捕獲在微流控陣列的特定檢測區域，通過納米粒子所發出的光學信號實現對多種靶蛋白的高特異高靈敏的同步多元分析。技術特點和優勢：高靈敏、高分辨和低噪音；可以實現多種生物分子的同步檢測；具有在分析模式和使用便捷性上的多種優勢。產業化前景：主要應用領域有蛋白質的結構功能研究、醫學診斷和醫療、新藥開發、生物工業、低樣品消耗和快速的芯片反應器系統，以及特定用途的專家系統。

5.4應用在電子信息領域的納米材

料和技術成果7：CMP后清洗劑成果簡介：采用表面活性劑的分子設計技術，利用表面活性劑的協同效應，研制了一系列高性能CMP后清洗劑。技術特點和優勢：由表面活性劑、高性能功能性清洗助劑組成的水基清洗劑。適合拋光后高精度表面的超精密清洗。清洗效率高、對工件腐蝕小、殘留少等。技術現狀：用于硬盤清洗的清洗劑已得到世界最大硬盤基片生產商“深科技”的認可，指標達到國際先進水平。硅片清洗劑已在國內企業得到初步應用。產業化前景：可廣泛用于計算機硬盤、硅片、玻璃基片等表面的超精密清洗。系一次性使用，因而電子行業的清洗劑具有巨大的市場。CMP后清洗劑利潤豐厚，以每年銷售1千噸計，利潤在1000萬元以上。成果8：高性能納米粒子拋光液成果簡介：化學機械拋光技術（CMP）是迄今幾乎唯一可以達到全局平面化的超精加工技術，納米粒子拋光液是CMP技術的關鍵要素。通過解決納米粒子改性分散技術、納米粒子拋光液的配伍與精制技術、原子級拋光工藝技術等關鍵技術，成功制備出一系列含有納米磨粒的納米粒子拋光液。納米粒子拋光液由納米粒子研磨劑、功能性助劑、溶劑組成。技術特點和優勢：在計算機硬盤基片的拋光中可以達到表面粗糙度(Ra)小于0.5；數字光盤母盤玻璃基片拋光中表面粗糙度達到4.68；均達到國際先進水平。產業化前景：納米拋光液市場廣闊，用于高精加工的納米拋光液為消耗品，系一次性使用，不可循環使用以免影響拋光質量，因而拋光液市場容量較大。

第5篇：納米技術的用途范文

想要考研的你，提及納米科學與技術專業，是否會列出“神秘”“高薪”“高就業率”“高科技”這一系列關鍵詞呢？

真正的“高富帥”專業

如果一定要用一個詞來形容納米專業，那就是“高富帥”。

說它“高”，是因為它的的確確是高科技的產物。1納米是1米的十億分之一，20納米也僅相當于1根頭發絲的三千分之一。也正是這么小的尺寸，才能夠用來做材料。不僅如此，納米材料還都帶著“特異功能”，具有奇異的化學物理特性。納米雖小，用途卻大，小尺寸成就大空間，真是高不可測。而研究生階段需要學的課程也很“高”：納米材料的結構、尺寸和形貌的表征技術、納米粉體材料的制備與表面修飾、一維納米材料的制備、納米復合材料的制備、納米結構材料的制備、納米材料的物理特性與應用、納米電子器件的基本原理和微加工技術、納米材料與納米技術的最新進展和發展趨勢等都是該專業的主干課。是研究生的必修課，而新專業的科研空間更加廣闊，所以發SCI的概率大大增加。想要寫好論文，你就要了解納米材料與技術的最新學科發展動向、理論前沿、應用前景等。而如果你打算游學海外，就更要在研究生階段狂抓英語了。這一專業的專業英語詞匯非常龐雜，有醫學、化學、物理、材料學等諸多領域，需要系統地學習。筆者碩士一年級的時候大家每周都會用英報告，這樣能有效提高英文水平，即使不打算出國，閱讀國外文獻也會非常流暢，開闊視野。納米專業確實很“高”，但當你真正鉆研進去，就會發現它的樂趣。

說它“富”，一點也不夸張。納米技術、信息技術及生物技術被譽為本世紀社會經濟發展的三大支柱。納米從20世紀80年代末，90年代初開始起步，經歷二十多年的發展，現在已經成為突飛猛進的前沿、交叉性新型學科。納米技術作為朝陽產業，將在生物醫學、航空航天、能源和環境等領域“大顯身手”。美國國家科學基金會的納米技術高級顧問米哈伊爾·羅科甚至預言：“由于納米技術的出現，在今后30年中，人類文明所經歷的變化將會比過去的整個20世紀都要多得多。”如此看來，納米技術必將創造巨大的經濟價值，同時也能為該專業的同學提供良好的職業發展平臺。

說它“帥”，是因為它有獨到魅力，吸引青年學子投其懷抱。其實，大部分工科生的研院生活都是相同的，讀文獻、做實驗、組會、聽報告，這些幾乎就是我們讀研生活的全部。想學好納米專業，你首先要做個雜家。在研究生階段，你要掌握數學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識，學習環境納米材料的綠色制備及其規模化，面向環境檢測的納米結構與器件的構筑原理、方法，并且了解納米材料與納米結構性能與機理。而做到這些還遠遠不夠，因為理工科專業的直接目標在于應用，因此還需要學習納米材料在污染治理中的應用原理、技術與裝置研發、納米材料的環境效應與安全性評估、納米材料在節能和清潔能源中的應用等，掌握材料學的工藝裝備、測試手段與評價技術，具備相應的科研能力，具有從事科學研究和解決工程中局部問題的能力。運用納米技術解決這些問題和一般的常規思路有著很大的不同，有著前路未知的期盼和發現時的狂喜，為此我們都成為典型的“技術宅”，大部分時間會宅在實驗室里，在外人看來，可能是只顧科研無心生活的“苦行僧”，而只有我們才能體會到納米的“帥”及給我們生活所帶來的樂趣。

想要學好納米專業，團結協作的能力必不可缺。其學習都是以課題組和實驗室為單位，很多作業和項目都是大家集體完成，比如開發一種新型的納米材料，大家都有不同的分工，這就需要我們能緊密地合作與溝通，分擔辛苦分享成功。

同時，我們還需要有極強的表達能力和動手實踐的能力。我們學校經常舉辦學術沙龍，需要大家上臺演講，不僅本專業的導師在場，其他專業的學生和老師也會來聽，并從不同角度提出意見，所以我們要足夠有氣場才能HOLD住場面。而實踐方面，我們都有做老師科研助理的機會，同時開展自己的課題研究，不僅要寫得好論文，還要做好實驗。想讀納米專業，要做的功課非常多，你只有都嘗試了，才能體會到這個專業的巨大魅力，才會在科技的海洋里盡情遨游。

就業面窄是誤區

對于納米科學與技術專業，很多人對它的認識存在誤區。很多人認為，納米作為高精尖技術與日常生活相距太遠，所以想當然地認為其就業難。

其實，納米真實地存在于我們的日常生活中，而隨著科技的發展，未來有一天我們的衣食住行都將離不開納米技術。所以如果你能有幸就讀該專業研究生，并在學術上有所造詣，愿意將所學學以致用，那么你的就業前景無限光明！

那么納米技術到底是怎樣和實際生活聯系起來的呢，而我們工科生，又將以何種方式參與這種科技改變人們生活的進程呢？

衣：在紡織和化纖制品中添納米微粒，可以除味殺菌。化纖布結實耐磨，但會產生靜電現象，加入少量金屬納米微粒就可消除靜電，穿起來非常舒適。

食：利用納米材料，冰箱的抗菌能力大大增強。納米材料做的無菌餐具、無菌食品包裝用品已經進入市場。利用納米粉末，可以使廢水有效凈化，完全達到飲用標準，納米食品色香味俱全，還對健康大有裨益。

住：對于我們這代人而言，居家做家務、清理房間是一大愁事，納米技術的應用可以省下我們很多力氣。通過納米技術，墻面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷磚表面涂上納米薄層，可以制成自潔玻璃和自潔瓷磚，完全不需要擦洗。含有納米微粒的建筑材料，還可以吸收對人體有害的紫外線。既省時省力又對身體好。

行：在出行方面，納米材料可以提高和改進交通工具的性能指標。納米陶瓷有望成為汽車、輪船、飛機等發動機部件的理想材料，可以大大提高發動機效率、工作壽命和可靠性。納米球添加劑可以在機車發動機加入，起到節省燃油、修復磨損表面、增強機車動力、降低噪音、減少污染物排放、保護環境的作用。納米衛星可以隨時向駕駛人員提供交通信息，幫助其安全駕駛。

而這些，只是納米科技應用在生活中的很小一部分，納米技術興起晚，發展態勢迅猛，更多的核心技術需要我們這一代去發掘，以期使之更好地為民生服務。可見納米技術在日常生活中無處不在，各行各業都需要擁有高技術高學歷的納米技術專業人才，所以就業前景廣闊。

具體的就業方向，男生、女生之間相差很大。納米專業的大部分女碩士，特別是女博士一般選擇到大學或科研院所做研究。研究領域涵蓋納米材料、黏合劑、涂料、電鍍、陶瓷等相關領域，從事相關產品開發、生產和檢測等方面。大部分男生會去納米材料行業企業或傳統材料相關企業供職。可以從事納米材料表征、石墨烯及碳納米材料研發、納米材料改性、納米材料合成、無機納米材料制備以及交叉學科納米材料應用的相關工作。

跨專業報考受青睞

納米科學與技術是一個技術性很強的專業，不過并不限制跨專業報考，納米科學與技術專業不僅不是個排外的“高富帥”，反而非常歡迎跨專業的學生融入其中，共同搭建納米專業的大舞臺。納米科學與技術專業在工科或理科門類招生，不同學校有所不同，但都非常歡迎與之類似的材料專業同學報考，因為都涉及材料學的基礎知識，所以學起來會得心應手。同時，理工科專業背景如物理、化學甚至數學這類基礎學科出身的學生，也很受該專業歡迎。

在報考納米科學與技術專業的學生中，也有一部分醫學生。未來納米技術應用于醫學領域是大勢所趨。利用納米技術制成的微型藥物輸送器，可將適當劑量的藥物，通過體外電磁信號的引導準確送達病灶部位，有效地起到治療作用，同時可以減輕藥物的不良的反應。用納米制造成的微型機器人，它的體積可是小于紅細胞的，你能想象到嗎？通過它向病人血管中注射，能疏通腦血管的血栓，清除心臟動脈的脂肪和沉淀物，還可“嚼碎”泌尿系統的結石等。而隨著納米技術的發展，它與醫學還會有更多的交叉。

院校介紹

對納米科學與技術這種新興學科來說，每個學校都有自己的特色和側重，所以這里重點介紹一下。而通過這些不同院校的專業方向設置，我們也可以多角度地了解這一專業。

國家納米科學中心

國家納米科學中心是中國科學院與教育部共同建設并具有獨立事業法人資格的全額撥款直屬事業單位，自2005年開始招收研究生。現有博士學科專業點3個：凝聚態物理、物理化學和材料學；碩士學科專業點3個：生物物理、生物工程和材料工程。鑒于納米科學與技術學科的前沿交叉特性，在招生階段，現將該學科掛靠在物理學、化學、材料科學與工程和生物學4個一級學科下，并相應產生4個專業代碼。涉及納米科技系列進展、納米檢測系列講、文獻信息利用、人文系列講座、納米功能材料等課程。

國家納米科學中心2013年在7個專業招收碩士研究生35人，專業包括納米科學與技術、凝聚態物理、物理化學、材料學、生物物理學、材料工程和生物工程，研究方向涵蓋高分子納米功能材料、生物納米結構、納米醫學、納米復合材料、納米電子學等幾十個方向，方向非常細化，具有材料、半導體、物理、化學、微電子、生物、醫藥等專業背景的學生都可以報考。相信有志于納米專業的學生，一定會在這里找到適合自己的研究方向。

國家納米中心是比較典型的科研所，其吸引考生的除了實力，很重要的一點就是待遇優厚。該中心不需學生繳納學費，如遇國家政策調整還會有高額的獎學金返還制度，碩士研究生根據不同年級，每個月可以拿到1300～2500元的獎學金，博士會拿到3100～4500元的獎學金。此外，還會有其他生活補助等。研究生公寓已經完全賓館化管理，非常舒適。在國家納米中心深造，沒有經濟上的后顧之憂，這樣你才可以將全部精力投入到學習中去。

大連理工大學

大連理工大學的工程力學系開設生物與納米力學專業，已然在行業內一枝獨秀。該學科依托于工程力學系和工業裝備結構分析國家重點實驗室，軟硬件條件優越，擁有先進的實驗設備和儀器。學生有充足的動手實踐機會，能在宏觀、微觀等不同層次上，進行跨學科的數值模擬和力學實驗。同時，也有國家自然科學基金、重點基金、“863”“973”等眾多項目和基金支持。

該專業現在有生物器官生物力學模型及新材料應用研究、分子模擬和計算機輔助藥物分子設計、微納米與多尺度力學研究、生物材料的力學行為及其多功能化4個研究方向，涉及到力學、醫藥、生物、機械、材料、電子、控制、測量、微納科技等領域。

大連理工大學這個專業的直博生學制是4年，而一般的直博生需要學習5年時間，而分開讀碩士和博士一般需要6至7年，這吸引了不少學生報考，因為可以節約1～3年時間。當然，在4年的時間里完成碩士和博士學業，是一件很具挑戰的事情，需要最大限度地提升效率。

蘇州大學

蘇州大學納米科學技術學院是蘇州大學、蘇州工業園區政府、加拿大滑鐵盧大學攜手共建的一所高起點、國際化的新型學院。該學院建立于2010年，由全球著名納米與光電子材料學家、中國科學院院士、第三世界科學院院士李述湯教授擔任院長，教學科研實力雄厚，是國內高校中為數不多的專門的納米科學學院。招生方向涵蓋納米生物化學、納米技術工程、納米材料、有機無機復合納米材料等。有關納米的專業在物理、化學、生物學、材料科學與工程4個學科下招收學術型研究生，相關專業學生都可以報考。

需要提醒大家的是，蘇州大學納米科學技術學院初試提供詳細的輔導書和真題，有意報考的同學要多關注學院的網站，以獲得第一手信息。

武漢大學

武漢大學的納米科學與技術專業在物理科學與技術學院和化學與分子科學學院均有招生，各有側重。前者分為納米復合材料、納米光催化材料與技術、納米光電子學、納米管線陣列及其智能傳感器、納米材料制備與表征和納米尺度結構與性能關系6個方向。后者在納米催化、納米生物醫學、納米材料分離分析、微納傳感技術和高分子納米藥物載體。很多方向在國內上處于領先地位，每年也有大量學生報考，競爭力較強。

武漢大學與國外多所大學有合作關系，大家如果在武大讀研，出國交流、學習的機會比較多。

華中科技大學

華中科技大學是典型的工科學校，其納米專業當然也首屈一指。華科的納米專業同樣是熱門，除去每年招收本校內推的學生，考研的競爭非常激烈。

在培養模式方面，華科非常重視學、研、產相結合，科研成果轉化率非常高。在就業方面，很多碩士研究生在各科研機構及高校任職。如果你求學在華科，就不用愁生活保障的問題，學校的獎勵機制非常完善。學院對每位研究生在校期間將發放生活津貼，并設立各類獎學金以獎勵優秀的研究生，其獎勵比例達80%。

第6篇：納米技術的用途范文

關鍵詞：陶瓷刀具 發展

中圖分類號：TG711 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)09(a)-0246-01

幾十年來，雖然由于新型刀具材料的出現，使切削速度和切削加工生產率成倍增加，然而，隨著航空航天工業、動力工業、超高溫、超高壓技術等的發展，黑色金屬及難加工材料(包括鐵基、鎳基、鉆基、欽基高溫合金、高硬度鋼、鑄鐵及其合金、模具鋼、耐熱合金、欽合金等)的高速切削加工技術和刀具材料研究越來越迫切，同時，制造技術向高精度、高柔性和強化環境意識的方向發展，在這種情況下，高速切削已成為切削加工的主流，一般高于常規切削速度5一10倍。而高速切削的發展主要取決于高速切削刀具和高速切削機床的發展，其中，高速切削刀具材料起決定性作用[5]。

由于陶瓷刀具在1200一1450℃高溫下尚能進行切削，并且可在切削速度500一1000m/min下進行工作，陶瓷刀具的研制成為刀具材料研究的熱點。并且隨著燒結理論的深入研究，各種氧化物、碳化物及氮化物等粉末制備技術的不斷改進，多種陶瓷燒結及加工設備和工藝的不斷開發研制，使得陶瓷材料成為高速切削、干切削刀具的理想材料，幾乎可以加工包括多種難加工材料在內的所有黑色和有色金屬[5]。

陶瓷材料作為三大材料之一，隨著社會的發展被分成了兩大類：普通陶瓷和特種陶瓷。普通陶瓷按其用途分為日用瓷、建筑瓷、電瓷和化工瓷；特種陶瓷又可分為結構陶瓷和功能陶瓷兩大類。結構陶瓷強調材料的力學性能或機械性能；而將具有電、磁、聲、光、熱、化學及生物體特性，且具有相互轉化功能的陶瓷定義為功能陶瓷[2]。陶瓷刀具是現代結構陶瓷在加工材料中的一個重要應用領域。陶瓷刀具是含有金屬氧化物的無機非金屬材料,具有高硬度、高強度、摩擦因數低、優異的耐熱性、耐磨性（耐磨性為硬質合金的3~5倍）和化學穩定性等優異性能，能夠在其他材料無法承受的惡劣環境條件下正常工作，它已成為高速切削刀具材料的首選[4]。

陶瓷刀具材料的出現也有半個多世紀歷史,從1913年陶瓷材料最早試作切削刀具開始，陶瓷刀具材料的發展，在20世紀經歷了以下幾個階段：50年代后期以氧化鋁陶瓷為主，現氧化鋁系陶瓷刀具材料是目前所有陶瓷刀具中應用最廣泛，年消耗量最大的陶瓷刀具材料[5]。由于Al2O3系陶瓷刀具化學穩定性好、耐熱、耐磨性能優異且價格低廉，所以目前所占比例很大；60一70年代以Al2O3/TiC陶瓷為主，70年代后期至80年代初期發展了Si3N4系陶瓷刀具及相變增韌陶瓷刀具材料，80年代后期至90年代在晶須增韌陶瓷刀具材料得到長足發展的同時，各種復相陶瓷刀具材料的研究也倍受重視。目前國內外應用最為廣泛的是氧化鋁系和氮化硅系陶瓷刀具材料。20世紀70年入使用的Al2O3/TiC熱壓陶瓷材料,強度、硬度和韌性均較高,仍是國內外使用最多的陶瓷刀具材料之一。此后在Al2O3中添加TiB2、Ti(C,N)、SiCW、ZrO2等陶瓷刀具也相繼研制成功,其力學性能進一步提高,廣泛應用于碳鋼、合金鋼或鑄鐵的精加工或半精加工[6]。

目前陶瓷刀具的研制己建立起融合切削學和陶瓷學為一體的、基于切削可靠性的陶瓷刀具材料設計研究理論體系[5]。現代陶瓷刀具材料多為復相陶瓷，根據材料不同的使用環境，以一定的設計理論為基礎，采用各種超細的氧化物、碳化物、氮化物和硼化物等為基本組分，并依據不同的增韌補強機理進行微觀結構設計，可以制備出具有良好綜合性能的復相陶瓷。

陶瓷材料本征脆性，大多抗拉強度低、韌性差，因此陶瓷材料的強韌化是拓展其應用的關鍵。最近的研究表明，梯度功能材料(FunetionalGradientMaterial簡稱FGM)、表面改性陶瓷、納米復合陶瓷刀具材料將在今后得到較大的發展[3]。

其中，納米技術（Nano一ST)是于上世紀80年代迅速形成和發展起來的一門基礎研究和應用開發緊密聯系的高新技術，它在納米尺度上研究物質(包括分子、原子)的內在相互作用和特性，它所涉及的領域是人類過去很少涉及的非宏觀、非微觀的中間領域，英國著名材料專家.RW.Cahn在《自然》雜志上撰文說：“納米陶瓷是解決陶瓷脆性的戰略途徑”[5]。經過納米改性的材料可提高強度、增加韌性、降低燒結溫度。目前使用納米技術制備的陶瓷刀具材料主要有兩種：納米復合陶瓷刀具材料和納米涂層陶瓷刀具材料。

納米復合結構陶瓷的概念是由K.Niliiara于1991年提出的，可看作是對復構陶瓷微觀結構設計的應用。納米復合材料是納米材料的重要應用，它由兩相或多相構成，其中至少有一相為納米級尺寸。將納米顆粒、晶須及纖維彌散到陶瓷基體中，制備成的納米復合材料具有優異的性能。切削性能實驗表明，納米復合陶瓷刀具的耐磨性能遠高于同組分的微米級的陶瓷刀具，且斷續切削的能力也有了明顯增強[2]。

納米技術的出現為陶瓷材料的改性和增強提供了條件，納米技術在現代陶瓷的應用方面將帶來革命性的變化。將納米顆粒增韌、纖維(纖維)增韌、相變增韌等手段相結合，在保持高硬度、高耐磨性和紅硬性的基礎上,研制出高強度、高韌性、智能化、經濟環保、具有更好的耐高溫性能、耐磨損性能和抗崩刃性能,滿足高速精密切削加工的要求的高性能復合陶瓷材料，將是廿一世紀陶瓷材料學的發展方向[1]。

通過對近幾年發表的關于陶瓷刀具切削性能研究的文獻，了解了刀具材料的發展歷程、陶瓷刀具材料的主要種類和特點，筆者認為陶瓷刀具類型的開發必將是高精度、高柔性和強化環境意識的現代制造技術的不二選擇。

參考文獻

[1] 徐立強.新型Ti_C_N_基金屬陶瓷刀具材料的研制及切削性能研究.山東大學碩士學位論文.2005.

[2] 丁代存.Si_3N_4_TiC納米復合陶瓷刀具材料的研制與性能研究.山東大學碩士學位論文.2005.

[3] Krestic V D.Fracture of brittle solids in the presence of ther-moelastic stresses.J Am Ceram Soc.1984,67(9):589~593.

[4] 宋新玉，趙軍，姜俊玲.加工Inconel718時陶瓷刀具的磨損機理.中國機械工程.2009,4:763-768.

第7篇：納米技術的用途范文

【關鍵詞】金屬氧化物；化學合成；微米結構；納米結構

0.前言

現如今，對材料的開發和應用對人類的發展發揮了非常重要的作用。可以說，當前材料和能源、信息并成為現代技術發展的主要支柱，再加上，信息技術和能源技術的發展遠遠離不開材料技術的支持。近幾年，由于我國科學技術的飛速發展，從而使得對物質的認識逐步提高。尤其是進入21世紀后有學者提出相對論與量子力學的觀點，這樣一來，人類對物質世界的認識逐步由宏觀階段進入到微觀階段。生活在一個充滿挑戰的時代，信息、能源、生物技術、制造技術等的發展勢必會對材料技術的發展提出更高的要求。例如：在元件設計上，要求更加智能化、小型化，尺寸要求越來越小，然而，在軍事領域、設備制造等領域對材料的性能要求逐漸增高。可以說，對新材料的研究勢必會對今后我國社會的發展、經濟發展等產生巨大的影響。當前，對微納米技術的研究在整個材料研究領域占據十分重要的地位。通過不斷改進微納結構制備方法，更有利于人們在原子、分子水平上認識晶體的整個形成過程，不斷擴寬對材料性能的深入研究，從而使按照人們的意愿設計所需的納米器具提供更為合理、合理的指導。

1.溶液法化學合成微納米結構動力學過程

事實上，溶液法化學合成微納米顆粒就是晶體顆粒成核與不斷生長的過程。使其最終實現對納米顆粒結構、尺寸、維度等進行控制，因此，我們應該事先對顆粒整個成形過程進行詳細了解。按照結晶學理論來分析晶體的生長過程，納米晶體的成形過程實際上是若干個晶體晶面激烈的競爭生產過程。然而，納米晶體的生產特性主要是由晶體表面能大小所決定的，其中，表面能越高，晶面生長速度就會很快，反義，生長速度會非常慢。隨著時間的不斷推移，晶體生長速度較快的晶面會慢慢變小最終消失，但是，生產速度很慢的晶面會慢慢變大，最終便形成一個比較穩定的晶體。除此之外，在晶體生長時，需要在溶液內部加入適量的添加劑，這樣一來，能夠從根本上改變晶面表面能的高低順序。在加入添加劑后，某些晶面吸附性要遠遠比其它晶面強，此種優先吸附不僅可以大大降低吸附晶面表面能，而且又可以阻止晶體朝著垂直晶面方向生長，有利于改變晶體的最終形狀。

2.微納米結構合成法研究發展

我們對鉑資源并不陌生，它有用途十分廣泛。但是，目前我國鉑資源相對比較缺乏，再加上，價格較高，那么，怎樣才可以提高鉑納米材料穩定性、催化性是材料技術發展的非常重要的問題。現如今，研究學者面臨的一巨大挑戰是傳統化學法只可以合成表面能較小的金屬納米晶體，而晶體的形狀通常是比較正規的立方體、八面體等，形成“低指數”的晶面結構。然而，通過科學家的證實，只有“高指數”晶面結構才可以提高納米晶體的催化效率。例如：當前二十四面體是非常少見的一種晶體形狀，表面結構由高指數晶面所圍成。有科學家曾經提出方波點位便可以產生周期性的氧化還原驅動，這樣一來，便可以實現對鉑納米晶體生長結構的控制，首次生產出高指數晶面結構，即二十四面體納米晶體。通過改變控制條件，從而將納米晶體尺寸大小發生巨大變化。試驗結構證實鉑納米催化劑活性與穩定性得到了大大提高，在經濟發展的各個領域中具有十分重要的應用價值。對于此種新的研究方法來說，既可以控制納米晶體結構又可以調控晶體的生長速度，進而制備出具有高表面能的金屬納米晶體，完全打破了傳統溶液化學合成低表面能金屬納米晶體的限制。

3.模板法合成中空結構金屬氧化物

模板法合成中空結構金屬氧化物中，模板主要以微溶性無機鹽，結合克肯達爾空位效應來生產中空結構材料的辦法。若想要擴展模板法，應該結合溶液體系下各種鋅的氧化物在溶液中溶液度差規律，進而合成硫化鋅中空微米球。由于氧化鋅具有各向異性生長特性與無電流取代反應，有學者設計出一套較為合理的合成空空氧化鋅管狀材料的原位模板法。在制備過程中，氧化鋅中空管是利用錯算在模板中腐蝕形成的，得到的氧化鋅管外徑大約在1-2微米之間，然而，壁厚大約在200-300納米范圍內。利用先進的設備我們可以發現氧化鋅直徑由根部至頂部發生很大的改變，所以，便出現了特殊的錐形管形狀。

4.前驅體法合成微納米金屬氧化物

由于堿式碳酸鎂具有形成片狀結構的特性，因此，有科學家便設計出一套利用堿式碳酸鎂而生產等級結構氧化鎂前驅體合成方法。首先，我們先制備堿式碳酸鎂的前驅體，進而在某一特定溫度下有效控制分解前驅體過程，只有這樣，才可以生產出等級結構形狀的氧化鎂。除此之外，由于碳酸鎂在溶液中溶解度是非常小的特性，可以將碳酸鎂當作反應物，通過離子置換反應，制備出很多種金屬氧化物微納米結構材料。文章中將氧化鎂立方體借助離子置換反映，便提出一種離子替代固液反應的方法，這種方法克服傳統固液不能對晶體成核和生長進行控制的漏洞。然而，離子置換方法卻能夠有效控制金屬氧化物微納米材料的形成，與此同時，這也將為其它金屬氧化物微納米結構材料的產生提供一個合理的借鑒。當前，借助堿式碳酸鎂特性生產金屬氧化物納米結構是研究的重點課題，堿式碳酸鎂在溶液中的生長特性與微溶特性為合成金屬氧化物微納米結構提供了很多選擇的可能，這樣一來，我們便更容易生產多種形狀、尺寸的金屬氧化物微納米材料。

5.結束語

總體來說，對新材料的研究勢必會對今后我國社會的發展、經濟發展等產生巨大的影響。當前，對微納米技術的研究在整個材料研究領域占據十分重要的地位。通過不斷改進微納結構制備方法，更有利于人們在原子、分子水平上認識晶體的整個形成過程，不斷擴寬對材料性能的深入研究。通過對溶液化學合成法合成金屬氧化物微納米結構，從其結構、生長行為等作為其研究的起點，對化學法合成技術加以完善和補充。我們得出了下述結論，由于反應物與生產物在溶液中的溶液度的不同，利用離子置換法，提出一種制備金屬氧化物微納米材料發方法，以便制備多種形貌與維度的材料。在反應溶液中，因反應物與生產物溶解度有一定差別，這樣一來，金屬陽離子由最初的溶液狀態變為固態，進而利用離子交換反映，便可以得到金屬前驅物，再將前驅物燃燒就能夠合成金屬氧化物微納米材料。

【參考文獻】

［1］陶鋒,於孝朋.MnS納米線陣列上MnS花狀球的水熱合成[J].無機化學學報,2010(4).

［2］陶宇,王輝.微波輔助法制備形貌可控CeO2納米材料[J].中國稀土學報,2010(4).

第8篇：納米技術的用途范文

【關鍵詞】功能性 納米材料 電化學 免疫傳感器

【Abstract】The immune sensor is based on the close cooperation with the selective immune response and is suitable for the signal conversion technology， to monitor antigen - antibody response of biological sensors， gradually get rapid development and extensive application in many fields. In recent years the electrochemical immunosensor main research direction， in general is to improve the sensitivity， accuracy， selectivity， response time， and this article will use the single-walled carbon nanotubes as electrode， using its good conductivity， high surface area ratio， through the modification of carbon nanotubes wall and pipe end and biological molecular bonding， and keep the activity of biological molecules， the electrochemical immunosensor extremely symbolic significance. This paper combines the specific relevant theories and analysis， the application of functional nano materials in electrochemical immunosensor for research.

【Key words】Functional； Nano materials； Electrochemical； Immunosensor

免疫傳感器的一般工作原理為固定在換能器上的抗體（抗原）對樣品介質中的抗原（抗體）進行選擇性免疫識別，并且產生隨分析物濃度的變化而變化的分析信號。在抗體的不同區域和抗原決定簇之間的高選擇性反應主要包括疏水力、靜電作用力、凡德瓦爾力和氫鍵作用力。近年來納米材料在電化學免疫傳感器上的應用也發展得相當迅速。由于納米材料具有表面積大、表面反應活性高、表面活性中心多、催化效率高和吸附能力強等優異性質，將納米微粒應用于電化學免疫傳感器中，可以提高傳感器測量的靈敏度、準確性、減少采血量和檢測時間[1]。作為免疫分析技術的一個重要分支，免疫傳感器除了具有傳統免疫分析方法所共有的性能特點外，還具有高選擇性、高靈敏度、可逆性和劑利用的高效率等優點。另外，免疫傳感器大都制備簡單，便于實現自動化、數字化和微型化，因此可以避免傳統免疫分析方法所附帶的一系列問題，故在臨床分析、環境分析和生物監測過程中顯示了強大的應用潛力[2]。因為免疫傳感器常用來測量源于分析物和固定的抗體/抗原之間的反應而產生的信號，所以將抗體（抗原）固定在原始換能器表面的固定化過程在免疫傳感器制備中有著重要的作用。大量的固定法已用于各種免疫傳感器，如靜電吸附、包覆法、交聯法、共價鍵結合法等。

1 電化學免疫傳感器的工作原理

由于電化學免疫傳感器具有高靈敏度、低成本和便攜等優點，成為免疫傳感器中研究最早、種類最多，也較為成熟的一個分支。電化學免疫傳感器的基本工作原理是：采用電化學檢測方法來檢測標記的免疫劑或一些由酶、金屬離子和其它電活性物質標記的標記物，從而對疾病診斷或病人狀態監測中復雜系統的多組混合物進行分析提供有力數據[3]。用于電化學免疫傳感器檢測中的換能器主要分為電位型、電導型、電容型、阻抗型和安培型等裝置。電位型傳感器現在已經被公認為是一種成熟的傳感器，已有大量的商品化產品。對于電位型傳感器，當電流流動為臨界點時，換能器界面處于平衡狀態，此時電極或者表面修飾膜的電位變化與溶液定金屬離子活性呈對數比例關系，這就是電位型換能器的基本工作原理。這類生物傳感器具備制備簡單、操作容易及選擇性良好的優點[4]。

2 功能性納米材料技術

與塊狀物質相比，金屬和金屬氧化物納米粒子由于其新穎的材料特性，近年來已被廣泛研究。少于50個金屬原子小團簇可以產生像大分子一樣的效果，但大于300個原子的大團簇表現出大體積樣品的性質，介于這兩種極端之間的材料，通常為納米材料，有許多未知的化學和物理性質，這也是許多研究一直集中于納米材料的一個原因。納米材料具有依賴于其尺度的光、電和化學性能[5]。納米材料可以應用到許多領域，如光學器件、電子器件、催化、感測技術、生物分子標記等。考慮納米粒子的優點，如大面積、高催化性和良好的親和性，如今，多種納米材料已被用來包覆蛋白質。常用的有納米碳管（CNTs）、金膠體（Au colloidal）、量子點以及納米二氧化鈦。CNTs自從1991年被發現以來，引起了一股研究熱潮。納米直徑的圓筒形石墨片狀的CNTs具備高電導率、良好的化學穩定性、非常顯著的機械強度和成模性。納米碳管可以與DNA分子自組裝（self-assembly）。根據理論預測與實驗驗證，DNA/CNTs 層可作為新的電子材料[6]。由于DNA溶液可以膠化，混合的DNA/CNTs層能夠在金屬電極表面保持穩定，可以用來研究一些電化學現象或檢測一些蛋白質性質。此外，帶正電荷的蛋白質可被固定在帶大量負電荷的DNA修飾層上。多壁納米碳管與DNA混合后，可成功地固定在鉑電極表面，更進一步的研究表示，細胞色素C可被強吸附在修飾電極表面形成一種近似的單分子層。

納米技術的快速發展為納米粒子在生物傳感器和生物分析中的應用開拓了新的方向，由于其獨特的物理、化學性質，納米粒子引起了納米科學家的極大興趣，這些性質使其在化學和生物感測方面具有廣闊的應用潛力。近年來，組成和空間結構不同的納米粒子被廣泛應用于不同生物分子識別的電學、光學和微量感測中。膠體金（Colloidal gold）和半導體量子點納米粒子在生物分析中應用得非常廣泛。通過與生物識別反應和納米生物電子的耦合作用，能極大地提高這兩種納米粒子的用途。納米粒子放大標記以及納米粒子-生物分子的自組裝產生極大的信號增強作用，為制造超靈敏的光學和電學檢測奠定了基礎，其靈敏度可與聚合物酶鏈反應（PCR）相比[7]。

納米材料獨特的性質使其在設計具有高靈敏度和選擇性的核酸和蛋白質檢測方法中具有廣闊的應用前景。由于可以制得不同尺寸、組成和形狀的納米材料，調節其物理化學性質，使其在生物感測和生物分析中得到廣泛的應用。由于納米材料的小尺寸效應，其性質很大程度上受到與其結合的生物分子影響。近幾年，不同組成的納米粒子作為多種用途、靈敏的標記物被廣泛地應用于識別不同生物分子的電子、光學和微天傳感器中。納米粒子放大標記以及納米粒子-生物分子的自組裝產生極大的信號增強作用，這種技術結合了納米粒子-生物分子自組裝的放大特性和光學或電化學傳感器的高靈敏性，將多個基于納米材料的放大單元和過程結合，也能夠設計出多重放大器，滿足現代生物分析對更高靈敏度的需求[8]。金屬納米粒子獨特的催化性質能在其本身或另一種金屬納米粒子的刺激下實現放大信號的功能。也可以通過將大量的能夠產生信號的分子封裝在納米粒子中以提高每個結合過程標記物的數量，達到放大信號的目的。這些基于納米材料的生物感測和生物分析方法還能夠與其它的放大技術結合。如圖1所示。

3 基于功能性納米粒子的電化學免疫傳感器與應用

基于抗體和抗原的特異性反應，免疫傳感器為免疫劑的分析提供了一種靈敏的選擇性的方法。在此方法中，免疫材料被固定在傳感器上，通過標記物與其中一種免疫劑的復合物對分析液進行測量[9]。一般是通過測量標記物的特異活性，例如放射性、酶活性、熒光、化學發光或生物發光對分析物進行定量。但是每一種標記物都有自己的優缺點，含有金屬標記物免疫檢測的金屬免疫檢測，以克服一般的放射性標記，熒光標記和酶標記的缺點。電化學檢測的金屬免疫分析具有以下幾種優點：如，檢測液用量少、樣品不用純化、靈敏度好、儀器設備相對便宜。盡管電化學技術能夠檢測到nano-mole有機金屬化合物或金屬離子，與能檢測到pico-mole級的熒光檢測方法相比，靈敏度還不夠高。使每個結合物上含有最大量的金屬標記物的理想方法是使用包含上千個金屬原子的金屬納米粒子。由于其優越的氧化還原活性，膠體金是電化學免疫感測和免疫標測標記物的最佳選擇。現已建立了一種基于金納米粒子循環累積的新方法，通過陽極溶出技術檢測人的免疫球蛋白（IgG）[10]。在生物素存在下，脫巰基生物素和親合素的解離反應為能夠分析最終定量的金納米粒子的循環累積提供了有效的路線。陽極峰電流隨著循環次數的增加而增大。五個循環的累積即可滿足該分析方法的需要。這種方法的優點就是背景值很低，從而使人IgG的檢測極限可達0.1ng/ml。如圖2、圖3所示。

4 結語

納米技術為設計超靈敏的生物傳感器和生物分析方法提供了很大的機會。納米粒子在生物傳感器放大和生物分子識別具有巨大的潛力及應用價值。新的納米粒子感測技術的超強靈敏度，為常規方法檢測不到的疾病標記物提供了可行性。這種高靈敏的檢測方法還能夠實現疾病的早期診斷或預警。納米粒子標記物在蛋白質檢測中的應用還處于起步階段。但超靈敏的DNA檢測中的應用會為蛋白質的檢測提供好的起步。

參考文獻：

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[7]董秀秀，王宇，沈玉棟，等.基于新型納米材料的電化學免疫傳感器及其在食品安全檢測中的應用進展[J].中國食品學報，2015，04：136-138.

[8]劉源，吳海云，于亞平，等.快速檢測水中多氯聯苯含量的電化學免疫傳感器設計[J].湖北農業科學，2015，18：93-95.

第9篇：納米技術的用途范文

關鍵字：納米 特性

1963年，Uyeda 及其合作者發展了氣體蒸發法制備納米粒子，并對金屬納米微粒的形貌和晶體結構進行了電鍍和電子衍射研究，使科學界對納米技術的概念有了多方面的認識。1974年，Taniguchi 最早使用納米科技（Nanotechnology）一詞描述精細機械加工。1984 年，德國科學家 Gleiter 等人首次采用惰性氣體凝聚法制備了具有清潔表面的納米粒子，然后在真空室中原位加壓成納米固體，并提出納米材料界面結構模型。到1989年， 納米固體研究的種類已從由晶態微粒制成的納米晶體材料（納米導體、納米絕緣 體、納米半導體）發展到納米非晶體材料，并成功地制造出一些性能異常的復合 納米固體材料。1990 年7月，在美國巴爾地摩召開的首屆國際納米科學技術會 議（NST）上，正式把納米材料科學做為材料科學學科的一個新的分支。從此，一個將微觀基礎理論研究與當代高科技緊密結合起來的新型學科――納米材料 學正式誕生，并一躍進入當今材料科學的前沿領域。

納米材料的組成及其分類

1、按照維數，納米材料的結構單元可以分為三類

（1）零維指在空間有三維處于納米尺度。如原子團簇、納米微粒、量子點或人造原子等。原子團簇，是指幾個至幾百個原子的聚集體，粒徑小于 1nm。它可以是由一元或多元原子以化學鍵結合起來的，也可以是由原子團簇與其它分子以 配位化學鍵構成的原子簇化合物，如 Fen,AgnSm 和 C60,C70 等。納米顆粒，尺寸在1-100nm 之間，日本名古屋大學的上田良二先生給納米微粒下的定義是用電子顯微鏡能看到的微粒。量子點或人造原子，是由一定數量的實際原子組成德聚集體，它們的尺寸小于 100nm。人造原子具有與單個原子相似的離散能及，電荷也是不連續的，電子以軌道的方式運動。不同的是電子間的交互作用要復雜得多，人造原子中電子是處于拋物線型的勢阱中，由于庫侖排斥作用，部分電子處于勢阱上部，弱的結合使它們具有自由電子的特征。

（2）一維指在空間有兩維處于納米尺度，如納米絲、納米棒和納米管等；

（3）兩維指在三維空間中有一維在納米尺度，如超薄膜、多層膜、超晶格等。目前，納米材料的研究除涉及上述納米材料的三類范圍外，還涉及到無實體的納 米空間材料，如納米管、微孔和介孔材料，有序納米結構及自組裝體系等。納米材料按照不同的組成和標準可以有不同的分類。

納米材料按照組成可分為無機納米材料、有機納米材料、無機復合納米材料、有機/無機復合納米材料和生物納米材料等。

納米材料按照成鍵形式可以分為金屬納米材料、離子半導體納米材料、半導體納米材料以及陶瓷納米材料等。

納米材料按照物理性質可以分為半導體納米材料、磁性納米材料、導體納米材料和超硬納米材料等。按照物理效應可以分為壓電納米材料、熱電納米材料、鐵電納米材料、激光納米材料、電光納米材料、聲光納米材料和非線性納米材料等。

納米材料按照用途可分為光學納米材料、感光納米材料、光/電納米材料等。

2、納米材料的性質

納米材料具有大的比表面積、表面原子數、表面能和表面張力隨粒徑的下降急劇增加，小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應及宏觀量子隧道效應等將導致納米微粒的熱、磁、光、敏感特性和表面穩定性等不同與常規粒子，另外，粒子集合體的形態（離散態、鏈狀、網絡狀、聚合狀）也迥然不同，這將導致粒子最終物理性能變化多端。

2.1磁力學性質

納米微粒的小尺寸效應、量子尺寸效應、表面效應等使得它具有常規粗晶粒材料所不具有的磁特性，納米微粒的磁特性主要有如下幾點:

（l）超順磁性在小尺寸下，當各向異性能減小到與熱運動能可相比擬時，磁化方向就不再固定在一個易磁化方向，易磁化方向作無規律的變化，結果導致超順磁性的出現。納米微粒尺寸小到一定臨界值時進入超順磁狀態，不同種類的納米磁性微粒顯現超順磁的臨界尺寸是不相同的。

（2）矯頑力納米微粒尺寸高于超順磁臨界尺寸時通常呈現高的矯頑力 。

（3）磁化率納米微粒的磁性和它所含的總電子數的奇偶性密切相關。每個微粒的電子可以看成一個體系，電子數的宇稱可為奇或偶。

2.2光學性能

納米粒子的一個最重要的標志是尺寸與物理的特征量相差不多。與此同時，大的比表面使處于表面態的原子，電子與處于內部的原子、電子的行為有很大的區別，這種表面效應和量子尺寸效應對納米微粒的光學特征有很大的影響。甚至使納米微粒具有同樣材質的宏觀大塊物體不具有的新的光學特征。如寬頻帶強吸收、藍移和紅移現象、量子限域效應、納米微粉的發光等。如納米ZnO中量子限域引起載流空間局域化及通過特殊表面處理后，其發射光譜結構及發射強度會改善且產生紫外激光發射。

2.3 表面活性及敏感特性

隨納米微粒粒徑減小，比表面積增大，表面原子數增多及表面原子配位不飽和性導致大量的懸鍵和不飽和鍵等，這使得納米微粒具有高的表面活性，同時還會提高反應的選擇性。由于納米微粒具有大的比表面積，高的表面活性，以及表面與氣氛氣體相互作用強等原因，納米微粒對周圍環境十分敏感，如光、溫氣氛、濕度等，可用于傳感器。

2.4 光催化性能

光催化是納米半導體的獨特性能之一。當半導體氧化物納米粒子受到大于禁 帶寬度能量的光子照射后，電子從價帶躍遷到導帶，產生了電子-空穴對，電子 具有還原性，空穴具有氧化性，空穴與氧化物半導體納米粒子表面的 OH-反應生 成氧化性很高OH?自由基，活潑的自由基可以把許多難降解的有機物氧化為二氧化碳和水。目前廣泛研究的半導體光催化劑大都屬于寬帶的 n 型半導體氧化物。